在過去10年間，幾乎每年都有重大空難發(fā)生，從法航飛機解體，到俄空難事故頻發(fā)，再到韓亞墜機事件，每一次空難總是增加我們對飛機安全系數(shù)的懷疑，作為最重要的跨國交通工具，飛機真的如一些研究所說是最安全交通工具嗎？歷次空難后，人類如何在傷痛中改進飛機安全性能？現(xiàn)有科技是否有無法突破的安全瓶頸嗎？一些航空業(yè)人士認為，技術(shù)革新某種意義上也增加了另一種“安全隱患”，那就是飛行員過分依賴高科技提高安全性能，而忽視自身駕駛技術(shù)。
【針對操作】 近地警告系統(tǒng)保駕起降
此次韓亞空難發(fā)生在降落之時，應(yīng)驗了飛機失事的一個重要規(guī)律，黑色10分鐘。所謂黑色10分鐘是指起飛和著陸所占用的時間，10分鐘時間雖短，但事故幾率卻高達68%，科學家用了很多技術(shù)來彌補這兩個階段的安全性能，特別是監(jiān)控下降速度和高度的設(shè)備。
得益于全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)、高速及大存儲容量的計算機技術(shù)，以及精確而復雜的世界地形數(shù)據(jù)庫，自1998年以來，一些飛機制造商開始在飛機中安裝增強型近地警告系統(tǒng)。
安裝這種系統(tǒng)的飛機在一定高度飛行時，如果相對地面有較大的下降幅度，系統(tǒng)就會發(fā)出“下降率”以及“拉起”的警告聲音。
除警告較大下降幅度外，該系統(tǒng)還能預警起飛后掉高度過量、地面間隔不足夠、風切變等。這一系統(tǒng)主要針對可控飛行撞地事故。
可控飛行撞地的原因主要由于飛機自身系統(tǒng)設(shè)計的警告時間不夠，在飛機接近危險地形時，沒有足夠反應(yīng)時間避讓，一般都發(fā)生在機場附近，即在飛機著陸的最后階段。
為了減少可控飛行撞地，美國聯(lián)邦航空局1974年要求所有在美國空域飛行的飛機，必須安裝近地警告系統(tǒng)。由美國生產(chǎn)的增強型近地警告系統(tǒng)于1996年開始在飛機上使用。
傳統(tǒng)的近地警告系統(tǒng)往往在已經(jīng)緊急的時刻才警告，致使留下的處理時間不夠充分。而增強型近地警告系統(tǒng)通過引入地形數(shù)據(jù)庫和地形顯示預警功能，可提前60秒進行預警。
從1998年下半年開始，我國各航空公司在新引進的波音及空客飛機上，也陸續(xù)安裝增強型近地警告系統(tǒng)。
雖然這種起降監(jiān)控系統(tǒng)有效提升飛機安全系數(shù)，但是《華爾街日報》也提醒，飛機因為科技變得越來越安全，但事故率卻沒有降下來，這是因為這些提升安全性能的高科技讓一些飛行員松懈了，有些人甚至不注重駕駛技術(shù)，因為他們認為電腦可以控制飛機。資深機長凱文·海耶特認為，是時候關(guān)注飛行員駕駛技巧了，這是安全飛行的重中之重。
【針對故障】 油箱惰化系統(tǒng)防升空爆炸
燃油系統(tǒng)起火造成飛機升空后爆炸是引起飛機失事的主要原因之一，要知道這種悲劇或許只是因為一小段電線出現(xiàn)電火花，引發(fā)了油箱著火。
飛機油箱里很可能混入燃油以外物質(zhì)，例如，空氣。空氣中含有氧氣，如果受熱，油箱中所剩的燃油就會汽化，汽化的燃油和氧氣混合，就極易引起爆炸。
怎么確保油箱不會爆炸？就要減少氧氣含量，這就是惰化，即用安全不可燃氣體取代密閉空間的可燃氧氣。
飛機燃油箱惰化系統(tǒng)的核心裝置是空氣分離裝置，分為分子篩型和滲透膜型惰性氣體產(chǎn)生系統(tǒng)。滲透膜型惰性氣體產(chǎn)生系統(tǒng)采用中空纖維膜，利用空氣中不同氣體在有機高分子膜中的不同滲透速率，實現(xiàn)氧氣和氮氣分離。當有一定壓力的空氣通過中空纖維膜時，氮氣因滲透速度慢將留在隔膜中，氧氣、二氧化碳及水蒸氣以快速透過膜壁滲透到纖維外。
氮氣分子最后輸入到空油箱中，可避免燃燒爆炸事故。2006年，燃油惰化成為硬性規(guī)定，所有的新飛機都強制裝配這一系統(tǒng)。
【針對天氣】 氣象雷達探測“風殺手”
另一引發(fā)空難的重要原因是天氣，特別是不穩(wěn)定氣流，例如風切變。風切變是指大氣中不同兩點間風速或風向的急劇變化，這是飛機的天敵，尤其是飛機降落時的低空風切變被航空界公認為起飛和著陸階段的“無形殺手”。
在風切變過程中，威力最大的是微暴，這是一種局部性的冷空氣下沉，下沉氣流到達地面后，會產(chǎn)生一股與龍卷風破壞力相當?shù)闹本€風，向四面八方擴散。
飛機接觸到微暴后，會受到很強的沖擊，會突然受到下壓的力量，這個時候飛機需要在幾秒鐘內(nèi)重新獲得高度，但往往會突遭順風的影響，被狠拍向地面。
航空專家認為，針對風切變，有兩種解決方案。第一是避讓，即避開微暴。第二種就是放棄降落，立刻繞開，但只有飛行員知道微暴的存在才能避開。
上世紀80年代末，地面雷達很發(fā)達，能可靠識別微暴，塔臺發(fā)現(xiàn)微暴后，可通知飛行員，但很難及時。其實只要提前10秒報警，就可以避開哪怕是最強烈的風切變。
美國航空局用一架特別改裝的737飛機，測試裝在機頭部分的多普勒雷達改良系統(tǒng)。顧名思義，該雷達原理正是來自多普勒效應(yīng)，即急駛過來的貨車鳴笛聲變得尖細（即頻率變高，波長變短），而遠去的火車鳴笛聲變得低沉（即頻率變低，波長變長），氣象雷達由此判斷飛機前方是否存在風切變。
機組得到風切變警告后需立即采取措施，比如停止降落，然后復飛，并機動飛行，以便躲開風切變。新預警系統(tǒng)1994年投入使用，現(xiàn)在機載氣象雷達大多都加裝了前視預測風切變功能。
■ 墜機實驗
《探索》頻道的波音727真實墜機實驗
經(jīng)濟艙比頭等艙更安全？
去年，美國《探索》頻道用波音727飛機進行了一次真實的墜機實驗，實驗地點是新墨西哥州沙漠中，整個過程被制作成了紀錄片，此前人類僅做過一次類似的墜機實驗。
實驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)，飛機前半身撞為碎片，后半身卻幾乎完好，這更引發(fā)了“經(jīng)濟艙比頭等艙更安全”的說法。在科學界，該實驗也引發(fā)了不少討論，人們重新開始思考飛機墜機實驗的重要性。
2012年4月，在新墨西哥州的沙漠，一架波音727客機載著假人乘客、三名真人飛行員和工程師以及攝像頭、感應(yīng)器起飛。
其中，三個假人乘客放在不同的位置：一個扣好安全帶做蜷縮狀，一個正坐在位子上扣上了安全帶，另一個既沒有做保護動作也沒有扣上安全帶。
飛行員將飛機上升到1800米高度，提速到300公里/小時，繼續(xù)開了近100公里后，所有真人跳傘，把飛機留給地面遠程控制。
地面上，前海軍試飛員奇普·桑內(nèi)勒遠程操縱飛機掉頭，陸續(xù)關(guān)閉引擎，直到飛機撞擊到地面。
飛機在撞擊瞬間，速度接近140公里/小時，與常規(guī)著陸速度接近，但下降速度卻達到457米/分鐘。通常飛機下降時速度在每分鐘3-6米左右。
撞擊一剎那，從飛機內(nèi)置攝像頭可看到，機艙內(nèi)行李亂飛，應(yīng)急燈和氧氣系統(tǒng)失控。第7A號坐椅被摔到距飛機近2個足球場的距離外。科學家發(fā)現(xiàn)，第7排之前的乘客不可能在此次墜機中幸存。因此有結(jié)論稱經(jīng)濟艙比頭等艙更安全。
波音如何改進安全性能
1982年
“玻璃座艙” 電腦控制導航，用屏幕顯示和監(jiān)控有關(guān)信息，減輕飛行員工作負荷、提醒飛行員異常情況
1995年
坐椅 首架波音777的坐椅能承受16個重力加速度，能更好保護身體安全，尤其是避免頭部受傷
1996年
電子檢查單 飛機安全操作所需檢查的項目清單采用電子形式，取代之前的紙質(zhì)檢查單，降低了操作錯誤可能性
1997年
避免飛行撞地培訓
提供避免可控飛行撞地的訓練，訓練團隊包括航空公司、飛行員、政府監(jiān)管機構(gòu)等，降低該類事故發(fā)生率
1998年
大氣渦流培訓
提供針對大氣渦流的培訓，包括氣象知識、如何避免渦流等。有助于減少由于大氣渦流引起的事故
1999年
防風切變裝置
改進早期風切變預警系統(tǒng)，并給飛行員提供針對風切變的培訓，避免風切變引發(fā)的飛行安全事故
2003年
垂直狀態(tài)顯示器
隨時監(jiān)控飛機航道，計算飛機高度、速度和位置，并將這些信息繪制成圖表，提醒飛行員避免航道與地形的沖突
2003年
杰普遜機場航圖
用數(shù)據(jù)庫顯示機場跑道、結(jié)構(gòu)，通過GPS定位技術(shù)，顯示每個飛行員在機場具體位置，減少飛機之間的沖突風險
2009年
跑道感知引導系統(tǒng)
該系統(tǒng)可以用語音提供滑行、起飛和著陸等操作過程中的跑道信息。可減少跑道意外事故的風險
