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“后马航时代”航空业或迎变革 技术漏洞需改进

来源:京华时报

  3月8日至今,搭载着239名乘客的马航MH370客机失联已足月,而堪称史上最强阵容的26国搜救舰队、21颗卫星和多国搜救飞机仍然没有找到飞机残骸的具体位置。这架突然消失的飞机给世界航空业留下了沉痛的教训,被誉为“最安全交通工具”的民航飞机还有许多技术漏洞亟须改进,“后马航时代”世界航空业将会迎来技术与管理变革的挑战。

  京华时报记者平亦凡

  1

  飞机设计改缺陷

  飞机因其运行的特殊性,安全性应是其设计的第一考量要素。这次马航失联事件暴露出的飞机设计漏洞应该及时加以改进和调整,以避免类似事故的发生。亡羊补牢,未为晚矣。

  漏洞1:数据报告系统可人为关闭

  改进:数据传输应设计为不可关闭

  3月13日,美国全国广播公司(ABC)消息称,两名美国官员透露,MH370客机的两条通信系统并非同时关闭,这或许表明飞机失联并非缘于灾难性故障。据报道,“数据报告系统”是在8日凌晨1点07分关闭,而“应答机”则是在凌晨1点21分关闭。两条系统属于“系统性关闭”。“也就是说,通信系统的关闭可能是人为的。”ABC航空顾问约翰·兰斯表示。后来马来西亚方面确认了这一消息。

  事实上,飞机上共有两套可向地面发回实时数据的通联系统。其中之一的“数据报告系统”,用专业术语来说就是“飞机通信寻址与报告系统(ACARS)”,它是一种在飞机和地面通讯站之间,通过无线电或卫星传输短消息的数据链系统。据了解,ACARS可以记录飞机的位置、高度、航向等详细数据,并把这些实时数据打包,过一段时间通过卫星向地面接收基站发送一次“短信”。

  “目前ACARS是可以被人为关掉的。ACARS位于驾驶舱地板下方的电子设备舱中,机组人员要通过通道下去才能将其关掉。从这个角度来说,ACARS的设计已经为防止为人关闭做了一些防范。”广东昌盛飞机设计有限公司总设计师周济生说,“不过,我仍然呼吁将ACARS设计为不可人为关闭的,以保证飞机核心数据可以实时发回地面,这在技术上没有任何难度。”

  在周济生看来,只要将ACARS放在飞机尾翼的非增压区或不设通道就可以简单实现ACARS的不可关闭。“这次的教训太惨重,必须让飞机的数据传输系统实时运行。”

  漏洞2:关闭应答机飞机就失联

  改进:可以取消应答机关闭功能

  除了ACARS,飞机的另一可以记录飞机实时数据的通讯系统就是“应答机”。民航局航空安全技术中心一位技术专家表示,应答机的特点是,二次雷达发送探测信号给它,它才将位置、航向等数据发送给地面空管,通过实时监控的屏幕,空管可以看到飞机的位置。

  马航失联事件暴露出飞机安全的一个重大缺陷就是,飞行员可以轻易关闭应答系统,主动和地面上失去联络,地面却毫无办法。

  中国航空安全研究所副所长舒平表示,此次事故后,飞机制造商应该考虑设置让应答机不能关闭,让飞机始终处于可见状态,这在技术上也很容易做到。“只要把关闭键取消就行了,过去没有这样做是因为没往这方面想。”

  另一民航局安全技术专家也赞同这种说法。“将应答机设计为不可关闭式的非常容易,只是需要更换的成本。”

  但是,商飞公司C919大型客机副总设计师周贵荣表达了不同的看法,他说:“在飞机设计中人和机器占比多大其实是利弊的两个方面。纯机械设计不能保证所有情况都能想到,比起几乎不会发生的人为关闭应答机的问题,一旦发生机械故障,不可人为操作可能会引发更严重的安全风险。”“因此还需要国际民航组织通过方案,来权衡是否需要做这种设计改变。”

  漏洞3:仅靠黑匣子保存数据

  改进:应该实时传送更多数据

  多位民航专家表示,黑匣子几乎每一秒就要记录一个数据,飞机的位置、高度、速度、飞行员的每个驾驶动作和飞机相应的响应情况都会记录在案,驾驶舱机组人员的语音录音也会保存下来,可以说黑匣子中的数据是最全的。

  不过,黑匣子的驾驶舱语音记录仪(CVR)只能记录2小时,飞行数据记录仪(FDR)能记录25小时。这就意味着,就算找到黑匣子,也只能显示飞机发生事故之前2小时的数据。这对弄清空难原因、监控驾驶舱突发情况非常不利。此外,黑匣子的蓄电时间为30天,一旦在30天内找不到就很难再找到,M370航班上究竟发生了什么终将成谜。

  “通过马航事件我们不得不考虑,现有的数据传输是不是太过简单了,ACARS是不是应该记录更多的飞机运行数据,而不是仅仅依赖黑匣子。”周济生认为,现有的ACARS应该提高采样频率,数据打包发送的时间间隔也要再短一些。

  “未来还可以考虑在ACARS中记录驾驶舱录音,随一般飞机运行数据一起实时传回地面。这些数据其实并不大,成本不会太高。”周济生说,“现在语音采集的麦克风是可以破坏的,未来可以在驾驶舱内安装隐形麦克风。”

  2

  通讯设备要用好

  与地面保持通讯顺畅,使飞机在空中有了“千里眼”和“顺风耳”,各种飞行参数和气象条件得以传给机组人员,保障了飞机的安全飞行。因此,飞行的安全可靠要靠精密的通讯设备和良好的通讯服务。

  漏洞1:有通讯设备却无服务

  改进:强制航空公司购买服务

  事实上,作为飞机上最重要的实时通讯设备,ACARS可以通过卫星和甚高频、高频无线电台传送数据。为了节约成本,很多航空公司的飞机上虽然有ACARS,但并未定制卫星服务。而甚高频在超过400公里之后就无法接收到信号,可及性远远比不上卫星。

  在周济生看来,通过马航事件,在技术层面,国际民航组织应该和签约国适航机构共同研究飞机制造技术方面的改进。而在商业层面,上述各组织、机构应该强制要求取得运营资质的航空公司必须购买卫星通讯服务。

  “至于购买什么级别的服务,国际民航组织可以定一个最低下限。”周济生说,“时至今日,关于飞机是如何失联的,各路专家已经分析了好多遍,今后如何监控飞机显得尤为重要,千万不要让马航事件变成恐怖分子的教科书。”

  漏洞2:二次雷达存在缺陷

  改进:推广更新监控技术

  著名雷达专家、中国工程院院士王小谟表示,马航事件暴露出一个问题,当前国际民航界为了节省成本而减少使用一次雷达,这样的后果很严重。

  据了解,民航系统原来使用和军用雷达原理一样的一次雷达,即通过飞机发射的电磁波发现和跟踪飞机。但以北京到广州2000多公里的距离为例,如果严密监控,300公里就要布一个。为了节约成本,民航现在大多使用合作式的二次雷达,需要飞机上的应答机与之配合。

  “过去民航管制上还会配一些一次雷达,现在一次雷达越来越少,除了骨干站点,基本上没有一次雷达。所以应答机一关,地面完全没办法。”王小谟说。

  美国已经找到了可行的替代办法。“现在美国已经不再发展雷达,而是在推广广播式自动相关监视系统(ADS-B)。二次雷达基站建设、日常维护的成本至少在几百万,而这一新技术只需要建简单的转播站,成本将会成几何倍数缩减。”周贵荣说。

  事实上,除了更加便宜,作为美国“新一代航空运输系统”的核心技术之一,ADS-B具有飞机监控效率高、精度更准确的特点。这可能是避免未来再度发生马航事件的最佳答案。

  “目前我们国家西藏、东北和飞行学院都已经开始使用这一系统了,未来一定会大规模推广。”周济生说,“性价比更高的通讯技术可以让航空公司更有兴趣购买通讯服务,增加飞机安全性。”

  3

  管理漏洞早堵住

  再先进的技术总是要人去操作。马航事件虽然最终的调查还没有结果,但是从现有的报道和官方声明来看,此次航班失联“人祸”成分大于“天灾”。航空公司应早点吸取教训,把航空公司人员管理的漏洞堵上。实际上,马航已经开始这么做了。

  漏洞1:机组背景调查缺乏

  改进:建立飞行员数据库

  马航客机失联事件引发的另一个问题是机组成员劫机风险的防范问题。根据世界各国的航空法规,机长在航空飞行器上拥有绝对管辖权和最终决定权,如果是机长劫机,除了击落飞机,没有任何控制手段。

  不过,在飞行员的安全监管方面各国管控力度不一,但总体来说,隐患尚存。“目前国际上对飞行员的背景调查在招飞时就进行了,之后就不会再审查,但人的认识和背景情况是会随着时间而变化的。”舒平说,“而飞行员的背景调查究竟由谁来做在我国尚不明晰,是航空公司、公安部门还是安全部门?”

  一位大型航空公司的机长也向记者表示,飞行员在执照考试前会进行一次身份调查,之后虽会进行询问,但调查并不严格。至于背景调查的内容,这位机长表示不便透露。

  “在美国,整个信息网络十分完善,安全部门会建立数控人员数据库,在我国恐怕并没有这样的身份背景数据库。”某民航安全专家表示,而在加拿大,乘客可以通过航空公司网站,查到航空公司对飞行员的要求、飞行员的飞行经验、可以驾驶哪种飞机、合作信誉如何、一旦出现风险的赔偿金额等等。“未来,航空公司在机组人员的安全管控上必须加强力度。”

  漏洞2:机上安全管理疏失

  改进:飞行管理要更细化

  马航首席飞行员里哈姆近日发布的一份通告显示,事故发生后,马航方面已经下令实行更加严格的机上管理制度:机长及副驾驶不得单独留在驾驶舱,即使是上厕所,也必须有一名空乘人员待在驾驶舱中;往驾驶舱送餐时,必须有一名空乘站在驾驶舱门口,防止旅客进入限制区。

  马来西亚机场集团也提醒从吉隆坡机场搭乘国际航班的旅客,需要在规定的3.5小时内值机,以有足够的时间进行更加严格的安检和办理出入境手续。

  “这次马航事件带来的变革可能会更快地反映在局部的管理层面,也就是重点关注如何预防因航空公司和机场的管理漏洞造成的安全问题。因此航空公司的制度调整应更有效、成本也更低。”周贵荣说,例如为了避免联合劫机,正副机长不要固定搭配;长途飞行两套机组怎样实现无缝交接等等。

  上述资深机长还表示,飞行员的心理问题也应该引起足够重视。“尤其是执行长距离国际长途的飞行员,很容易出现疲劳和心理问题。今后,航空公司应该强化对飞行员的心理疏导,密切观察飞行员的心理异常。”

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  空难之后的航空技术变革

  1

  1954年彗星号空难后该型飞机舷窗改为圆角

  1954年1月10日,“彗星”1号客机从罗马起飞飞往伦敦,起飞后半小时,机身突然在空中解体,从9000米的高空坠入地中海,机上乘客全部丧生。而时隔不久,另一架彗星号飞机也发生了同样的事故。在1953年5月至1954年4月不到一年的时间里,投入航线的9架“彗星”号飞机,竟有3架以完全相同的方式在空中解体。

  经查,由于以前的飞机舷窗是方的,窗角有裂缝导致飞行过程中裂纹扩散,飞机在空中疲劳解体。空难之后,该飞机舷窗设计全部改为圆角形。

  2

  1985年达美航空空难后风切变探测器成标准装配

  1985年8月2日,一架洛克希德L-1011型客机执飞达美航空191号航班,在达拉斯-沃斯堡国际机场降落时失事,造成136人死亡,29人幸运生还。经查,降落前飞机在800英尺的高空遇到了风切变,造成飞机快速下降,该飞机在距离跑道一英里处撞到地面并在高速路上反弹。此次空难促使NASA和FAA进行了长达七年的研究,直接让机载雷达和风切变探测器成为了标准装配,此后只发生过一起与风切变相关的事故。

  3

  1998年瑞士航空空难后麦道飞机替换PET材料

  1998年9月2日瑞士航空111号班机从纽约飞往日内瓦。飞机起飞后约1个小时,这架MD-11飞机的驾驶舱内出现了烟雾,随后火势逐渐变大,飞机坠毁在大西洋上,机上229名人员全部遇难。

  经查,飞机起火原因是机上的娱乐设施电线短路引起的电火花点燃了PET隔热层,火势沿着PET隔热层点燃了其他东西。空难后,FAA要求用阻燃材料替换全部700架麦道飞机上的PET隔热层。

  4

  2001年9·11劫机事件后驾驶舱门改为防暴舱门

  2001年9月11日,恐怖分子劫持了4架民航客机撞击美国纽约世界贸易中心和华盛顿五角大楼。包括美国纽约地标性建筑双子塔在内的6座建筑被完全摧毁,共造成3201人死亡。

  事件发生后,美国主要航空公司都对飞机驾驶舱门进行了加固,舱门设计为可反锁型,并升级为防暴舱门。

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