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航空小知識

飛機適墜性研究保平安

時間:2021年04月08日   來源:《大飛機》雜志
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  安全是對飛機最基本也是最重要的要求,但受到復雜氣象環境、人為失誤、機械故障等因素影響,飛機應急著陸事故仍時有發生。業界把有結構變形或破壞參與著陸動能吸收的應急著陸事故稱為墜撞著陸,墜撞著陸可能導致飛機結構嚴重變形,客艙經受劇烈沖擊,甚至導致飛機起火爆炸等危及乘員安全的災難性后果。 

  

  據統計,19972018年間,全球共發生了超過3000起民機墜撞事故,涉及的飛機類型包括通勤類飛機、支線飛機和干線飛機等,共導致19707人死亡,但也有74150人幸運地在事故中生還。 

  統計表明,民機在起飛著陸階段的事故量占到事故總量的70%左右,且大部分事故中都有至少一名乘客幸存,業界也把這類事故稱為可生存的墜撞事故。在這些事故中,以2009年美國的“哈德遜河奇跡”和2019年俄羅斯的“玉米地奇跡”最為著名,“哈德遜河奇跡”甚至還被拍成了電影。 

  在適航審查中,常用適墜性來評價飛機在墜撞事故中保護乘員的能力,而結構適墜性和客艙安全是飛機適墜性研究中的兩大關注焦點。 

  在結構適墜性方面,其核心問題就是通過飛機客艙下部結構發生破壞,來保持飛機客艙的結構完整,使得在事故發生時乘員具有足夠的生存空間,能進行緊急撤離逃生。所以,飛機下部結構是適墜性研究的重點關注部位,目的在于使其可以采用一種可控、分級、按預先設定方式使結構產生破壞,把傳遞至客艙內部的沖擊載荷控制在乘員承受范圍內,從而保護乘員的人身安全。 

  所以,飛機機身使用的材料和連接件的選型,飛機客艙下部撐桿,貨艙地板下部結構的布局,甚至貨艙行李箱的安裝固定方式等都需要經過充分的評估和試驗驗證。這樣,萬一發生墜撞事故,雖然飛機下部結構摔得慘不忍睹,但客艙內部的乘員空間能保持完好,為飛機墜撞后的乘員安全撤離提供保障條件。 

  需要說明的是,全尺寸級別的結構墜撞試驗風險極高、試驗極為復雜,且試驗成本往往以千萬計,全球只有少數幾個國家開展過類似的研究,中國就是其中之一。為了乘客的生命安全,開展此類試驗研究,意義重大。 

  在客艙安全方面,航空座椅作為保障乘員墜撞安全的最后一道屏障,對保護乘員具有重要作用,因此,國內外的適航規章都對航空座椅提出了近乎嚴苛的抗墜撞沖擊要求,且座椅裝機前必須通過極端的沖擊試驗進行驗證。只有通過了這些測試之后,才會被允許安裝在飛機上。 

  上文說到,中國是少數幾個能做結構墜撞試驗的國家之一,航空工業強度所已建成了框段墜撞試驗系統和復材機身框段墜撞試驗系統,目前在研、預研的多款飛機框段都在這里進行了相關框段墜撞試驗,只有經過了墜撞試驗驗證并滿足相關標準要求的飛機,才能在緊急降落時盡可能地保證乘員的安全! 

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