資料:爆料黑科技(ID:baoliaohkj)、中國航空新聞網(柏言)
眾所周知,飛機出事的概率雖然極低,但幾乎每次失事造成的傷亡都很大。
近兩年馬航MH370、德國之翼,還有前不久波音737MAX的接連兩次失事,給受難家屬和全球公眾帶來了沉重的負擔和心理陰影。
難道就沒有除了幫助乘客使用降落傘有效降低事故傷亡概率之外的其他辦法了嗎?
今天給大家介紹的是一款可分離式模塊化客航。
這項科技會使飛機失事率大大降低。
與一般的候機不同,乘客(包括貨物)可先行辦理登機手續,直接坐到機艙裡休息,飛機到來後,直接將模塊化客艙與對接飛機即可。如下圖所示:
飛行途中,如果遇到無法人為挽救的事故,可以在經過合法的判斷流程後,將客艙與機身脫離,迅速釋放機艙。
之後,採用雙減速傘模式,以及落地反射噴氣裝置、氣墊緩衝裝置,使得客艙安全著陸。
如果是在水域上空,也可以採用類似的方式。
另外,這個設計還有另一個好處,就是可以大大加快登機出機的時間,大家以後直接在機艙裡候機,等到飛機一到,除了正常檢修以外,把機艙直接對接上即可了。
看圖不過癮?那我們就一起來欣賞一下,這個讓人腦洞大開的視頻吧!
這才是真正的科技改變生活,目前這個方案的設計者已經在美國與俄羅斯申請了專利。
這一設計和構想是美好的,但每一項新技術的應用都必須經過嚴格的論證和安全性設計與評估,尤其是對處於空中的民航客機。此外,其研發過程可能還會遇到各式各樣的困難。
但相信大家都會期待這項技術能夠早日實現,這樣的話,我們就可以安心坐飛機享受旅行了,再也不用擔心各種事故。
【拓展閱讀】
安全性,從來都是作為民用飛機首要考慮因素,對安全性指標的要求將直接影響民用飛機的設計、製造、使用和維修。為保證航空安全,各國政府和航空器設計者、製造商及運營人都採取了大量的措施來減少飛行事故和風險。
設計者在發明這項專利的時候,也是更多考量到了乘客生命安全,但民航飛機的設計製造要考慮的因素,絕不僅僅是安全。
實際上,這一方案在2016年已經被設計出來並申請相關專利,不久的將來,我們真的能乘坐這樣的飛機出行嗎?讓我們來看看各個領域的專家怎麼看。
物理學家問:降落傘拉得住脫離的機艙嗎?
安全性是永無止境的,也是飛機設計、製造、操作的重中之重。航空運輸是一項關係到乘客生命安全的事情,以目前的設計水平來看,已經完全可以把飛機的安全水平確定為千萬飛行小時。因此,每一項新技術的應用都必須經過嚴格的論證和安全性設計與評估的。
再來說說降落傘。有專家表示,輕型飛機在理論上是可以安裝降落傘的。那為大型客機安裝降落傘是否可行呢?英國布魯內爾大學航空研究員蓋伊·格拉頓指出,在技術上是完全可行的。但他同時指出,這種做法是否具有現實價值和意義,因為安裝降落傘意味著客機不得不損失大部分有效載荷。為了儘可能減少降落傘對有效載荷的影響,減輕降落傘所需承受的重量是最合理的一種做法,即在發生緊急情況時拋棄飛機的所有重型組件,例如發動機和機翼,降落傘只承擔客艙重量。但這無疑是一種極端做法。他說:「如果一定要這麼做,拋棄機翼和發動機,我只能希望這事不要發生在城市上空。」
工程學家問:可分離本身會影響安全嗎?
從氣動、結構、系統等方面去分析可能的兩種方案。一種方案是機身有獨立的生命支持系統,其結構只是吊在機翼下不走線、不傳力。那麼,機頭、機翼和尾端的連接就要藉助厚重的縱梁,並且自帶完整的動力、燃油、飛控和起落架等系統,而在氣動上要處理好接縫和整流;另一種方案是機身仍然作為飛機整體的一部分,氣動上可以完美無缺,結構上可以傳力、走線、要裝系統和燃油,但是所有的連接點在緊急情況下都可以由爆炸螺栓切斷。
兩種方案前者可以模塊化設計,但增加重量明顯,飛機性能損失可能較大。後者增加重量相對較小,但集成度高可能導致脫離時的故障率高,反而降低了彈射客艙的安全性。兩種方案可以共享火箭彈射裝置、穩定傘和減速傘、著陸時的緩衝或漂浮氣囊、求救信標和黑匣子。
可分離客艙結構的「可分離性」將會降低飛機結構的整體性,並且通常要考慮結構在載荷的作用下所體現出來的整體協調能力與保持整體承受能力。
而當機艙與駕駛艙變為兩個獨立可分離部段時,顯而易見,飛機結構將由一個整體變成多個部分,這將極大地影響飛機載荷的傳遞和作用方式,進而影響飛機的整體設計。同時,由於客機在使用環境和安全性上有要求,「可分離設計」在對機艙和駕駛艙的連接方式和強度等方面將面臨極大的挑戰。但是,如何確保連接結構的穩定性和可分離性將是一大難題。
可分離結構將會給飛機本身帶來很大的結構增重,而用來確保駕駛艙和機艙連接的連接件結構及操縱系統必定會相當複雜、笨重,這一系列為了「可分離」所附加的重量將無法為飛機運營提供有效的載荷,最終將極大地增加製造成本。
例如,美國軍方在F14上使用的可變後掠翼設計,其結構複雜性遠遠小於「可分離機艙」,可在完成相應設計後發現,雖然飛機性能上具有一定優勢,但由於維修成本過高,安全性能的降低,最終F14被更為簡單高效的F18所取代。最後,可分離機艙結構導致機艙與飛機其他部段在理論上處於分離狀態。
由於當前飛機巡航高度普遍在35000英尺,這是一個低氣壓、低氧、嚴寒的環境,機艙內部要有相應的供氧、艙壓平衡等一系列獨立系統,從而確保飛機出現重大問題並分離機艙後,保證乘客的安全,否則乘客可能瞬間就昏厥,甚至死亡,最終根本沒有機會等到降落。因此,機艙內部的密封及系統等需要單獨進行設計和安裝,並同時應考慮到與其他部段的配合,其難度是顯而易見的。
值得一提的是,由於機艙彈出後具有不可控性,對於其降落後的影響沒有辦法進行有效預測,如在人口密集區上空進行了分離,機艙可能與建築物或者居民區相撞,其危險程度會造成社會騷動、經濟損失、人員傷亡等。
倫理學家問:飛行員會讓機艙彈射嗎?
航空運營中有一個「高大上」的概念:飛行員倫理道德。相信很多人對這個詞不太熟悉。每一名飛行員在做飛行學員的時候就被教導,飛行員的四條肩章分別代表著職業、知識、飛行技能、責任。
有媒體採訪了幾名飛行員,均表示,如果可以用個人生命換取乘客安全會義無反顧地按照檢查單執行,但對具有可分離式模塊化客艙的飛機的可行性及拋出客艙後乘客的安全保障表示深度的質疑。
有數據顯示,82%的空難是發生在飛機起飛和著陸階段的。如果在起飛和著陸階段發生無法人為挽救的事故而不得不將客艙與機身脫離時,飛行員們均表示,對可分離式模塊化客艙能否發揮作用並最大程度保障乘客生命安全持保留意見。
再有,飛機在巡航階段飛行速度達1000公裡/小時,此時打開降落傘,乘客會瞬間承受巨大過載而導致受傷;同時降落傘雖然可以減緩下降速度,但是水平速度可能仍然超過40公裡/小時,如果此時撞上山谷、大樓等凸起物,必將造成更大傷害。作為一名乘客安全至上的飛行員來說,無法接受這些可能的傷害,更讓他們感到痛苦的是,其可能對這些傷害束手無策。任何一名飛行員不到最後一刻,是絕對不會放棄自己作為機長的責任的。
經濟學家問:新飛機會讓票價上漲嗎?
當然,即便以上因素都可以搞定,安全性可以繼續提高,但由此帶來的必然結果是,飛機製造和運營成本的上升,由此自然會帶來票價的上漲。
飛機是一個包含成千上萬零部件的複雜系統,可分離式模塊化客艙的使用必定將進一步提高飛機系統的複雜程度,從而對整機的安全水平提出更高的要求。
此外,可分離式模塊化客艙的使用恐怕將大大增加飛機的設計和製造成本,從而影響飛機的經濟性。但如果把可分離式模塊化客艙的昂貴設計、製造成本體現在乘客購買的機票上,原本從北京—上海的機票由不到2000元增加到3000元、5000元甚至更高,也許一直游離在飛機、高鐵之間的乘客,會毫不猶豫地放棄乘坐飛機吧?
基於以上專業的分析,我們大概也能了解,該項技術迄今為止並未被採納應用的原因了。
技術的發展需要更加腳踏實地,並且遵從自然規律,正如世界航空技術長期以來的發展軌跡一樣,方能創造出更安全、更新穎、更經濟的民用飛機。
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(責任編輯:王治強 HF013)