2022年3月,一個航空黑暗月,21日,東航MU5735航班墜毀,到目前為止沒有任何生還者;25日,川航3U3839貨運航班起飛後出現機械故障返航降落;25日同天,海航HU7350航班在起飛前因臨時故障原因導緻延誤。5天内三次故障,讓每個必須坐飛機的人心中擔憂,那麼飛機起飛前到底會如何檢查呢?為什麼明顯有故障的飛機依然會被允許起飛呢?
神奇的飛機
掉了蓋子的飛機還能飛嗎?首先,請大家仔細看一張圖片,這是一架飛機起飛前,機務人員檢查時發現的問題圖:
掉了蓋闆的飛機
在準備起飛的時候,檢查的時候發現,這裡的蓋闆掉了一塊,那麼,如果你是在其它地方看到這張圖片,你認為這架飛機能不能起飛?
答案是:可以正常起飛!
是不是覺得有些不可思議,但這就是事實,因為這塊蓋闆雖然缺失了,但是它對于飛機飛行的安全沒有影響,所以為了保證航班的正常起飛,不耽誤大家的時間和打亂航班安排,這架飛機将在缺失這塊蓋闆的情況下飛行到目的地,對面機場準備好更換的部件,然後在夜班的時候重新安裝上去。而這裡的操作就涉及到航班檢查的一個關鍵問題:故障分級!
故障可以有,但級别要分出來實際上,飛機的檢查是對故障和零件分等級的,有些故障我們可以在空餘的時候處理,比如你座位前的屏幕壞了,行李架蓋不上,或者座椅有一個動不了,甚至飛機外表有點問題,比如上圖中的那個掉了一塊闆子,這可能造成容易颠簸或者産生噪音這些,但這些故障都是小故障,它肯定造成一些不便,或者讓你覺得這架飛機真廉價,坐起來不舒服,但它并不影響飛行安全,因此可以起飛。因為如果一個小問題就停飛的話,估計你乘坐的飛機延誤率會高得吓人,你能接受飛機随時延誤,按時起飛反而是奇迹的航班嗎?
此處故障保留,可以起飛
另外,檢查的時候,有的故障則是非常嚴重的故障,比如發動機出現了松動,飛機的起落架結構出現損傷,或者飛機轉向舵有點延遲,這些任何一個出現問題都可能造成巨大的災難,所以如果飛機檢查時出現這類問題,就會停止起飛,進行維護。
大問題:檢修
而且,你知道落地以後是如何檢測的嗎?是不是以為是各種高端設備齊上陣,一通操作猛如虎?然而,并不是,一般而言,檢測的方法是一種很特殊的方法,叫做生物晶體結構對光折射神經反應成像系統——俗稱:目測!就是機務按照要求,環繞飛機的各個部分,通過眼睛看,仔細觀察,看看哪裡有問題,沒有問題的話,檢測就通過了。
檢查路線
很多人可能會說,這樣的方案太草率了,就不能仔細檢查每個部分嗎?這不就可以确保絕對的安全嗎?然而,真的不能。
老師,我裝完了。咦,這顆螺絲是哪兒的?飛機作為人類制造的一種大型機器,毫無疑問,它肯定會出故障,但我們不可能每一次飛機起飛和降落後都進行全面細緻的檢查,因為一架飛機的零件高達幾百萬,如果認為必須保證飛機沒有任何故障才能起飛的話,那每一架飛機需要的檢查設備和工人将是一個天文數字,同時每一架飛機落地後,估計需要幾十天的檢查時間。那為了保證現在的航班密度,航空公司需要購買幾十倍的飛機,那麼毫無疑問,當你坐飛機的時候,你會發現:原本1000元的飛機票現在打折後隻需要9.98萬元了,你還别嫌貴,成本在那兒,就這個價格,航空公司都不賺錢。
飛機檢查
而且如果檢測大部分零件的話,那就需要将飛機拆除,因為絕大部分零件都包裹在内部,當年二戰的時候,檢查飛機就是将飛機拆了認真檢查,但後來發現,這樣子不僅僅是耗費了大量的時間,而且會讓飛機壽命急劇縮短,安全性也大大的降低,因為手工拆了再安裝的零件和原裝的在工廠大型設備下安裝的零件精度根本無法比較。
如同今天大家的車子有了重大事故以後,即便在修理廠處理了,賣車的時候也會被砍價,甚至比如汽車發動機這種東西,每一個零件的扭矩,先後順序都有嚴格規定,一旦拆卸你根本就裝不回去,所以後來我們對飛機的檢查就變成了用眼睛看,看看肉眼可見的地方有沒有問題就行了。那不用擔心出現一些内部故障嗎?其實并不會。
擋風玻璃破損後成功降落的川航
冗餘設計非常重要問題:飛機上的飛行員有兩個,飛行前,他們一起在機場抄手店聚餐,吃了兩份抄手,合規嗎?
這個問題的答案是:原則上說,這是不允許的,因為這違背了冗餘原則。
兩個飛行員
對于一架飛機,安全絕對是第一位的,但前面說了,平時檢查隻是肉眼看一下有沒有問題就可以了,那在這樣的檢查下,飛機的安全性更多的就是由設計和制造部分來決定的了,其中重要的一個原則就是冗餘原則。
飛機中的零件一般要求能夠正常工作10的9次方小時,但很多零件因為目前人類工藝水平,它們的使用壽命根本達不到,那怎麼辦呢?很簡單,我們可以安裝兩個或者3個零件。這裡并不是說這是三個零件同時工作,減輕負荷來延長使用時間。而是一個工作,另外兩個做備份,在這種情況下,一個零件壞了,另外的零件就可以馬上頂上去,實在出現極低概率第二個也壞了的話,第三個也可以繼續工作,而從概率角度講,要讓同一作用的三個零件先後三次出現故障,這樣的幾率基本等于零,這樣就保證了飛機安全了。另外兩套備用設備就是第一套設備的冗餘。
飛機液壓系統
在飛機上,這樣的冗餘還體現在很多的地方,比如發動機部分,噴氣式客機都不止有一台發動機,甚至有的是四台發動機。即便其中一台發動機徹底損壞不工作,其餘的發動機也能保證飛機正常飛行,至少可以就近安全降落,不至于墜毀。
還有重要的動力部分,液壓系統也是如此。飛機上有多套液壓系統保證不出問題,其中一個出了問題其它的頂上,如果所有都出了問題,還有電驅動系統作為冗餘頂上去,即便在極端情況下,幾套液壓系統都失效了,電池也沒電了,飛機還有撞風渦輪來發電。而且多套液壓系統也不在同一個位置,防止出現撞擊破損的時候,所有液壓系統全部損壞。
撞風渦輪
甚至于不知道大家有沒有觀察過飛機發動機的位置:
飛機發動機
你會發現,發動機不在同一個水平線上,也不在同一條豎直線上,而是錯開的,這也是為了防止出現極端撞擊情況下,兩個發動機同時損壞。
所以揭露最前面的問題:兩個飛行員其實是互為冗餘的,一個出了問題,另一個頂上,所以,是不允許兩個同班次即将起飛的飛行員吃同樣東西的,因為如果食物有問題,一個飛行員中招在空中蹲廁所時,另一個飛行員可以繼續飛行,要是聚餐,萬一同時着了,那就麻煩了。
當然即便是真的考慮到了冗餘,也不可能保證絕對不出問題啊,所以飛機還有另外的重要措施可以保障安全,就是定期保養。
有裕度系數的保養一定要明白,飛機是機器,那就一定會有問題,任何機器使用過程都會出問題,這是設計的基本原則,那如何保證安全呢?那就是制定每一個零件的準确使用壽命。
從理論上來說,我們希望用最結實,最昂貴的,最高端的材料來制作每一個零件,但事實上根本不可能,這樣出來的飛機不僅買不起,而且太重也飛不起來,所以不同的零件往往采用不同等級的工藝來達到安全與性價比的平衡,但這裡就要求通過各種反複的測試,确定每一個零件的保養周期,如同大家的車子,每過一段時間就會提醒你去保養一樣。隻不過,車子提醒你保養,很多人可能會超過這個時間,等有空才去,而飛機則隻能提前。
汽車的保養提醒
一個飛機零件,經過精确的測試,我們發現它在1萬次起降以内是不會出問題的,這是可靠的測試結果,然而為了保證安全,我們乘以一個裕度系數,比如理論1萬次,我們規定5000次就進行一次維護或者更換,每個零件都是這樣,就能保證出事情的幾率被降到最低了。
所以,根據不同零件的情況不同,飛機都會進行分級日常檢查,飛行後,小級别定檢,大級别定檢,翻修等,這都是有詳細的時間和裡程要求的,到了大檢的時候,飛機可能會直接被大卸八塊來一點點仔細檢查。前面說的目測隻是最基本,最日常的檢查,不是每次都這樣的。
大檢
而最後的安全其實就是在設計的時候就考慮到了
設計是個大學問一架飛機的設計是非常困難的,就說安全一項,飛機的設計師一定要知道哪些地方,或者哪些零件出現問題,哪些地方容易損壞,那麼設計的時候,就要将這些容易出問題的地方放到打開蓋闆就能第一時間發現的地方,能夠采用整體設計不用螺絲的就不用螺絲。
飛機的一顆螺絲被線連接在一起
甚至可以将一系列零件串聯起來,故意設計一個最脆弱的零件,來保證如果這些零件受力損壞的話,那麼這個特制零件一定是最先損壞的。這樣我們檢查的時候,發現這個零件是好的,那就代表看不到的其它零件也是好的了,這種設計類似于家庭電路中的空氣開關,短路的時候,它一定要最先跳閘。
另外飛機裡面遍布了各種傳感器,這些傳感器會随時檢測飛機的任何一個問題,特别是重要零件的工作狀況,一旦出現問題,馬上報警。這也如同大家車子上的故障燈一樣,看不到的地方有傳感器幫忙檢測,我們隻需要看看車子四個輪子在不在就行了。
最容易出現問題的地方但即便是采用了我上面介紹的這麼多方案,飛機依然會出事故,其實讀完以後,大家會發現,出事情,容易造成重大事故的地方,很多可能是傳感器和系統部分,因為這部分是電子結構,一旦系統傳感器出現故障,比如飛機明明往下墜,它卻認為你在往上飛,同時還通過系統糾正方向盤對準下面,這就真的要命了。
最低放行标準
,更多精彩资讯请关注tft每日頭條,我们将持续为您更新最新资讯!