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什么是“爆炸性发布”?

“爆炸释放压力”( explosivedecompression )是相当多复杂的航空空安全用语,但无法用生活常识来说明。 充满空气的气球,扎针会破裂。 这就是我们周围最常见的“爆炸性释放压力”。 现代民航飞机的气密增压舱就像这样膨胀的气球。

“详解爆炸性释压:或是马航客机M17坠毁主因”

现代民航飞机的巡航高度多在8000-12000米之间,也就是对流层上层到平流层下层之间。 该区间层的含氧量和气压大大低于海面,如果不采取相应的防护措施,人类将无法多次长期生存。

这里所说的“防护措施”不仅是指供氧,还进行相应的增压和保温。 在低温低压环境下,人体吸收氧气的能力也大幅下降,因此仅靠供氧不足以维持生存。

从航空医学的角度来说,从海拔10000英尺( 3048米)的高度,人体会出现头痛、疲劳症状。 14000英尺( 4267.2米)、犯困、头痛、视力减弱、肌肉组织相互不协调、指甲变紫、晕厥等症状18000英尺( 5486.4米),除了上述症状之外 在重复同样动作的22000英尺( 6705.6米)、痉挛、虚脱、昏迷、休克28000英尺( 8534.4米),人会在5分钟内虚脱、昏迷。

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因此,为了确保乘员的安全,高空飞行的航空器必须采取供氧、增压、空调整等一系列措施。 民用飞机普遍采用座舱气密增压技术,但具有更高飞行要求的军机飞行员则采用代偿服、承重服等。

现代民航飞机在高空飞行期间,客舱一般低于海拔约2400米( 8000英尺)左右的气压水平,也就是说略低于对人体有不良影响的海拔下限。

飞机为什么不升压到和海面一样的水平呢? 这在技术上并非不可能,但进一步的增压意味着舱壁必须承受更大的压力差,整机必须大大加强结构。 这一切最终表现出更大的死重,舒适性的提高不明显,但会大幅增加飞机的制造价格和燃油经济性,所以现代客机的船舱增压以海拔2400米的气压为基准。

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民用飞机处于10000米的高度巡航状态时,海面标准气压为101.3kpa,此时客舱内气压约为70kpa,客舱外气压约为27kpa,内外差压为43kpa。 根据压力公式f=ps计算,此时,每平方米面积的客舱壁需要承受约4.4吨的外向压力。 飞机着陆时,舱外压力会高于舱内压力。 此时的差压为31kpa,每平方米的客舱壁将承受约3.2吨的内压。

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由于飞机运行频繁,座舱壁的受力结构也经常在高强度内外压差之间反复发生应力扭曲,造成结构金属疲劳。 这与机体主要受力构件的结构疲劳相比,隐藏得更好,更难检查。 如果无法检查,在高空差压最大的情况下,舱壁可能会因“爆炸性卸压”而损坏机体结构,威胁航空器的安全。

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典型的爆炸性卸压引起的空难

人类之所以最先意识到气密增压舱结构的疲劳和爆炸压力,是因为臭名昭著的“彗星”客机系列空很难。

著名的英国德哈维兰企业设计制造的“彗星”型客机( dehavillandcomet )于1949年出厂,1952年投入商业运营。 这是第一架使用喷气发动机的高速民用客机,飞行性能极佳,可以飞行到10000米的高度空——为了实现高度/ [/k0/]的飞行,戴维兰的设计师们理所当然地表示:“

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但是,德哈维兰的工程师们没有观察到,如果飞机在高低压之间频繁切换,将会发生严重的金属疲劳问题。 结果,从1953年5月至1954年4月不到一年,投入航线的9架彗星号机,以完全相同的方法空解体。

事后调查表明,频繁增压减压导致“彗星”机气密室发生金属疲劳,结果在高空飞行时机天窗铆钉部分破裂(此时室内外压差最大),飞机突然高空爆炸,

后来的航空空设计师观察了这个问题,在结构设计和维护规范上对气密增压箱的结构疲劳问题提出了一系列新的标准和要求,但不能杜绝相关事故的发生。

最典型的气密增压舱爆炸卸压事故是日航123空难和美国阿罗哈航空243号事故。

在地面上拍摄的日航123次航班的最后遗像(赤丸内因破损而丢失的垂直尾翼)。

1985年8月12日发生的日本航空空123次航班空失事,是迄今为止最大的单机伤亡空遇难。 事故ja8119号机为波音747-100sr型(为满足日本国内市场而定制的大观众席机型)。 这台机器由于操作失误,于1978年6月2日在大阪伊丹机场擦了尾巴,损伤了尾巴结构。 日航乖乖地修理了飞机,负责修理的波音方面却吊着孩子。 受损机械排气密室的压力墙板用一块连接板连接两块连接板,上面用三排铆钉固定。 维修人员采用了两块不连续的接合板,一枚使用一枚铆钉,另一枚使用两列铆钉。 结果,接合点附近金属表皮所受应力明显增加,对金属疲劳的抵抗力下降70%以上。 据事后估算,这次维修后,飞机只能飞行10,000次左右。

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但是,日航没有观察这个问题,老老实实按标准飞行,结果飞行了12,319次,终于发生了事故。 飞机上升到7000米左右的高度空时,尾部气密室隔板的金属疲劳达到极限破裂,发生“爆炸性卸压”,高压空气体冲入机体尾部直接被吹落,更是不堪一击。

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阿罗哈243航班的损坏情况

另一次事故发生在美国阿罗哈航空空243次航班上,但这次航班一直很幸运。 243次航班是往返于夏威夷广岛和檀香山之间的定期航班,采用的是波音737-200型飞机。 1988年4月28日,这趟航班起飞后不久,增压舱在7300米的高度发生了结构损坏。 首先,前舱左侧的小天花板破裂,机舱失去压力,从驾驶室后方到机翼前端之间的机舱天花板被高速气流撕裂,飞机瞬间成为敞篷车。 在服务中没有系安全带空姐姐很快在气流吹出的船外遇难,剩下的65名船员和乘客不同程度受伤。

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幸运的是飞机的撕裂面积巨大,但是不像日航123航班那样损伤操纵管路,机组可以操纵飞机。 更幸运的是,这次航班当时距离准备起降的卡夫拉机场只有43公里,所以只花了10分钟就落地了,没有造成更多的损失。

在随后的调查中,机体老化生锈,产生金属疲劳,最终座舱爆炸释放(当时客机采用19年,设计寿命为75,000次,但实际飞行了89,090次)。 。

从前面提到的3起空虽然难看,但“彗星”系列空难除了对工程科学认识不足,必须交学费外,日航和阿罗哈航空事故是彻底的人为灾害,“爆炸式发布”等事故是不可避免的。

日航123事故前半年,该机客舱后部的厕所门报告了28次故障( 1985年2月)。 但是,在日航机务部门的维护报告书中,厕所门的故障和年轻时因擦尾事故引起的机体变形没有联系在一起。 阿罗哈航空空事故是典型的“要钱还是要命”,不仅飞机被严重超标,乘客登机前登机门附近还出现了裂缝,但该航空必须多次飞行,结果导致事故

“详解爆炸性释压:或是马航客机M17坠毁主因”

爆炸卸压对航空空器的安全影响

客舱空中的失压是民航界比较常见的安全问题。 密封松散、压缩机和导气管故障、甚至空调故障可能会导致失压。 但是,这些情况并不是安全威胁。 飞行员很快就能降低飞行高度以应对。

虽然“爆炸性卸压”的情况很少见,但这是客舱失压范畴内最严重的情况。 因为飞机不仅迅速减压,还经常伴随着生物结构的损伤。 损伤到什么程度,有点天命的味道。 如果不像阿罗哈航空空243事故那样只破坏舱壁,破坏其他系统,特别是操纵系统,如果迅速降低高度并在附近着陆,不一定会导致严重的后果。 但是,如果像日航123航班那样直接破坏了操纵和其他重要系统,就很难挽救了。

“详解爆炸性释压:或是马航客机M17坠毁主因”

内因和外因都有可能引起“爆炸性释放压”,本文前面介绍的主要是飞机自身的原因,但外来破坏也同样有可能引起“爆炸性释放压”。 具体而言,马航mh17航班在10,000米高度空受到外来攻击时,导弹战斗部的击球和连续杆正好损伤增压舱的承力结构部位,也完全有可能诱发自身的“爆炸性卸压”。

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外媒: mh17坠毁系统击中弹片,发生爆炸式减压

来源:零度新闻网

标题:“详解爆炸性释压:或是马航客机M17坠毁主因”

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