從地理角度分析《中國機長》——川航高空遇險涉及到的知識點

《中國機長》

導演:劉偉強

編劇:於勇敢

主演:張涵予/歐豪/杜江/袁泉/張天愛

上映日期:2019-09-30(中國大陸)

本片根據2018年5月14日川航3U8633航班高空遇險的真實事件改編。

電影由香港導演劉偉強執導，張涵予、歐豪、杜江還有袁泉領銜主演。

又一真實事件改編。相關新聞大家肯定不陌生——

2018年5月14日，川航3U8633航班執行任務時，在萬米高空突遇駕駛艙風擋玻璃爆裂脫落、座艙釋壓的極端罕見險情。

生死關頭，機組在機長劉傳健的帶領下，沉著冷靜地應對，確保了機上128名人員的生命安全，創造了世界民航史上的奇蹟。

事件發生後，許多網友稱這就是中國版「薩利機長」，呼籲將這次事件拍成電影。沒想到，這麼快就安排上了。

萬米高空之上，飛機急速下墜。強風、失壓、低溫、缺氧……光是看預告片，十點君就手心冒汗。仿佛隔著屏幕，都能體驗高空失重的感覺。

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之後，便陷入了糾結——

劇組通過讓演員和經歷了此次事件的機組人員不斷交流，多地實拍以及1:1還原川航A319客機等措施，儘可能地還原了事發當時的場景。

當時，川航客機正處於高空巡航狀態，位於32000英尺(近一萬米)的高空，突然副駕駛一側駕駛艙玻璃破碎並完全脫落。

溫度驟降、空氣稀薄加上狂風呼嘯，不僅讓駕駛艙機器出現故障，充滿乘客的機艙更陷入險情。

但在此生死關頭，機組人員臨危不亂，憑靠嫻熟的操作經驗艱難力挽狂瀾，確保了全體人員的生命安全。

萬米高空到底在哪裡?

中型以上的民航飛機都在高空飛行，此處的高空是指海拔7000——12000米的空間。在這個空間以1千米為1個高度層，共分為6個高度層：7千米、8千米、9千米、1萬米、1萬1千米和1萬2千米。高空飛行的飛機只允許飛以上給定高空。

據圖得知飛機飛行的高度屬於平流層平流層從距離地面10公裡～50公裡，上暖下冷，空氣以水平流動為主，天氣晴朗，利於飛行。

強風到底是什麼?

強風其實就是風切變，發生在低空的風切變是飛機起飛和著陸階段的一個重要危險因素，被人們稱為"無形殺手"。

形成原因

天氣因素

a. 強對流天氣。通常指雷暴、積雨雲等天氣。在這種天氣條件影響下的一定空間範圍內，均可產生較強的風切變。尤其是在雷暴雲體中的強烈下降氣流區和積雨雲的前緣陣風鋒區更為嚴重。對於特別強的下降氣流稱為微下衝氣流，是對飛行危害最大的一種。它是以垂直風為主要特徵的綜合風切變區。譚老師地理工作室綜合整理

b.鋒面天氣。無論是冷鋒、暖鋒或錮囚鋒均可產生低空風切變。不過其強度和區域範圍不盡相同。這種天氣的風切變多以水平風的水平和垂直切變為主(但鋒面雷暴天氣除外)。一般來說其危害程度不如強對流天氣的風切變。

c. 輻射逆溫型的低空急流天氣。秋冬季睛空的夜間，由於強烈的地面輻射降溫而形成低空逆溫層的存在，該逆溫層上面有動量堆集，風速較大形成急流，而逆溫層下面風速較小，近地面往往是靜風，故有逆溫風切變產生。該類風切變強度通常更小些，但它容易被人忽視，一旦遭遇若處置不當也會發生危險。

地理、環境因素

地理、環境因素引起的風切變。這裡的地理、環境因素主要是指山地地形、水陸界面、高大建築物、成片樹林與其它自然的和人為的因素。這些因素也能引起風切變現象。其風切變狀況與當時的盛行風狀況(方向和大小)有關，也與山地地形的大小、複雜程度，迎風背風位置，水面的大小和機場離水面的距離，建築物的大小、外形等有關。一般山地高差大，水域面積大、建築物高大，不僅容易產生風切變，而且其強度也較大。

飛機適合在哪裡飛?

這是因為那個叫「空速管」。也叫皮托管，是測量空速用的。

我們平時乘坐的客機，如果是在對流層的話，會有較大的顛簸。一般的氣流波動也就罷了，如果是晴空湍流，會導致高度急劇變化，給橫著飛的神仙帶來非常嚴重的不適感，甚至破壞氣動構型，造成墜毀。如果是在起飛、降落的過程中遭遇了風切變、下擊爆流等等特殊氣象情況，修正不及時，甚至會造成墜毀事故，慘不忍睹。

肯定是飛行在平流層的。平流層飛行更平穩，少有出現劇烈顛簸。

我們還有個「高空對流層」，也就是中間層。這個地方啊，氣溫隨高度的增加而迅速降低，到頂部降至160～170k。其原因是由於該層幾乎沒有臭氧，而氮、氧等氣體所能直接吸收的波長更短的太陽輻射大部分已被上層大氣所吸收的緣故。由於氣溫隨高度而降低，故有垂直對流運動，因而又稱為高空對流層。一般航線較長適合平流層底部，航線較短適合在對流層頂部(一般來說就是淡積雲之上)

座艙釋壓是怎麼回事?

大家知道，海拔越高，氣壓越低，飛機內部的氣壓值一般都是要低於標準大氣壓，大概只有標準大氣壓的75%左右，這樣的氣壓已經可以滿足人們的生存需求了，除了這個，飛機上還有一些我們看不見的通風口也在運行，這樣可以穩定艙裡的正常氣壓值。

平流層無論空氣密度，還是氣壓都比對流層低的多。平流層底部大約相當於海平面的1/3，頂部不足海平面的1/100。

為什麼會缺氧?

我們知道海拔越高，空氣越稀薄，氧氣含量越少。

附空氣含氧量

如海拔高度0米，空氣含氧量下降0% ， 空氣含氧量20.95% 為0海拔含氧量的100%;

海拔高度100米,空氣含氧量下降0.16%,空氣含氧量20.79%, 為0海拔含氧量的99.2%;

海拔高度1000米, 空氣含氧量下降1.6%,空氣含氧量19.35%,為0海拔含氧量的92.4%;

海拔高度5000米, 空氣含氧量下降8%, 空氣含氧量12.95%, 為0海拔含氧量的61.8%;

海拔高度10000米,空氣含氧量下降16% 空氣含氧量4.95% , 為0海拔含氧量的23.6%。

但是飛機發動機都是強悍的，它不僅保證著動力的輸出，保護著飛機的安全，同時它還負責著飛機內氧氣的循環和供應，這樣其實是把發動機的一部分功率分配給了循環製造空氣，這無形中就會消耗掉一部分發動機的功率，好在發動機正常飛行下也不是滿負荷運行，都有所保留。

正是由於飛機內的氧氣是由發動機來負責的，為了儘可能將發動機的這部分功率降低，飛機內部的氣壓值一般都是要低於標準大氣壓，大概只有標準大氣壓的75%左右，這樣的氣壓已經可以滿足人們的生存需求了。

當飛機遇到緊急情況發動機需要全功率運行的時候，這個時候艙內的氧氣可能會暫時供應不足，這個時候機長及乘務人員會及時通知大家將座位上方的可攜式氧氣罩摘下來戴上，它可以暫時保證你不會缺氧氣，不過這個時間是短時的，一般不超過30分鐘，一旦危機解除，飛機艙內又恢復到了正常的從氧狀態。

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為何選擇備降成都?

3U8633航班執行的是從重慶飛往拉薩的飛行任務，在飛機出現突發狀況需要緊急返航備降時，卻並沒有返航重慶，而是就近備降成都。一般來看，如果航班因為天氣問題或其它無關飛機設備損壞和人員安危的普通事件需要返航的，一般都返回原起飛機場待命。但這架3U8633航班前擋風玻璃脫落導致駕駛艙失壓缺氧，更糟糕的是駕駛臺儀表設施多有損壞，在極寒大風環境中，駕駛員唯有儘可能快地實施緊急降落方案才是正確的選擇。

飛機發生突發故障時，機頭方向正好指向康定機場，從直線距離上來看，康定機場也比成都雙流機場近一點，為何飛機要冒著風險急轉向左，也不選擇直航就能到達的康定機場呢?機長劉傳健沒有告訴我們答案，但不妨礙我們從地理特點來分析一下。

∴ 康定機場在世界民航機場中海拔高度排名第四

想備降康定，就需要完全翻越平均海拔4500米以上的夾金山脈、平均海拔4500米以上的大雪山脈和折多山脈共三列雪山(如下圖所示)。且不說這些山脈還遍布著海拔超過5000米的雪峰，即便只是普通山脊，對於駕駛艙已經失壓導致飛行儀表損毀的航班來說，飛躍它們的難度也是不言而喻的。況且，想要保持安全的相對高度，飛機就要全程巡航在不低於7000米的海拔。然而這個高度的極寒和大風，對「大門洞開」的劉傳健機長和機組人員無疑是個近乎不可能完成的任務。

此外，康定機場的醫療、消防和安全保障是不能與成都雙流機場比擬的。一旦飛機出現事故或產生傷員，成都的救援力量也是康定小機場難以企及的。所以劉傳健機長第一時間果斷地向塔臺申請備降成都。

∴ 川航3U8633航班飛行軌跡及周邊地貌示意圖