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我们能让飞机“不失踪”吗? 科通社

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  说起来也许很难让人相信,直到现在,我们乘坐的客机追踪技术还没有进入21世纪。拿GPS来说,为什么现在航空交通部门没有使用它来持续追踪所有商业航班?


3月24日失事班机空客A320


  文/记者


  3月24日,德国汉莎航空旗下的廉价航空公司“德国之翼”一架空客A320客机坠落法国东南部普罗旺斯阿尔卑斯省山区,150人机毁人亡。尽管本次飞机悲剧的酿成是人为操纵的因素,但还是再次触痛了人们2014年多起大型空难的伤疤。

  马航MH370已经失踪一年时间了,但又有关它到底去哪里的谜团至今没有破解。现代科技对于空难事故真的束手无策吗?有没有先进仪器让飞机不再“失踪”?


  用雷达来追踪飞机存在缺陷


  在2014年的马航MH370失踪以后,如何对飞机进行实时跟踪开始成为飞机制造商及航空公司面前绕不开的问题。

  CNN航空分析师奥布莱恩3月6日在CNN撰文称马航MH370航班在飞行时与地面有八种通信渠道:可以传送和接收语音和数据的5个特高频和高频无线电设备;可以向地面控制雷达发送身份认证和高度数据的2个应答机,可以传送和接收文字信息和电话的一个卫星收发机。

  尽管拥有这样的技术,但MH370航班还是失联了。要弄清造成这样状况的原因,首先需要了解一下技术和系统存在的漏洞。

当地时间2014年3月25日,在距离伦敦硅谷环岛不远处的国际海事卫星组织Inmarsat总部,竖立着多个大屏幕,上面显示着10颗卫星的运转情况,每颗卫星都处在距离地面2.2万米的地球同步轨道上。正是这些屏幕上的信息,提供了解开MH370航班命运谜团的线索。


  在世界大多数地方,空管人员仍用雷达来追踪飞机,雷达使用可追溯至上世纪四十年代的技术。雷达是可靠的,但它是有局限的,它的覆盖区域有很大的空白,空管雷达无法对在距陆地320公里以外的海洋上飞行的飞机进行追踪。

  奥布莱恩称,雷达所覆盖的地方只有地球表面的2%或者3%,其它地方简直就是飞行的“无人区”。如果飞机上的应答机被关闭,只有主动式雷达才能看到飞机。在这种情况下,空管人员只能看到雷达屏幕上的一个小点,空管人员无法辨认这个小点的身份,也无法知道飞机的高度。


  以下是MH370航班2014年3月8日离开吉隆坡后的电子通讯情况:


  起飞近30分钟后,飞机通过卫星发出信息,证实它正飞往北京。

  稍后,飞机进行了最后的无线电呼叫,马来西亚空管人员将航班移交给越南空管人员,但胡志明市的空管人员从未听到过MH370机组人员的声音。

  在无线呼叫3分钟后,飞机的两个应答机神秘地停止了发送工作。

  此后在一段时间内,马来西亚和泰国军方的主动雷达对飞机进行了追踪。

  随后,一个在轨运行的卫星与飞机的卫星收发机进行了联络,这有点像手机和信号塔的通讯,飞机与卫星进行了“握手”,这为推测飞机在印度洋南部空域提供了证据。


  所有这些线索只提供了很有限的信息,这使调查人员没有多少可以继续调查的信息。这使他们得出了一个几乎无法逃避的结论:专家们称,不管MH370航班上发生了什么,它可能是有意为之。

  马航MH370是在起飞后不久和地面失去联系,随后无论是地面寻址系统,还是军事雷达,亦或是更高空的卫星,都无法侦测到,庞然大物就这样在人们的眼皮底下消失了。


多个国家参加马航MH370的黑匣子寻找工作,但是至今一无所获。


  大型飞机这么大的个儿?在天上飞的时候怎么能说失踪就失踪了呢?很多人的心中都充满了这样的狐疑。

  奥布莱恩认为,其实,飞机的大个儿只是相对的,尽管在地面上,能够承载上百人的长途客机是庞然大物,但是起飞后进入天空,和整个飞行航线所覆盖的范围相比,庞然大物又成了极易失去目标的“小不点”。

  也正是这样的原因,如果施间断式的跟踪,飞机极容易被跟丢。就像我们站在地面上看在地上奔跑的一只蚂蚁一样,一旦你的视线脱离了它,过上半分钟,你得找上好一阵子才能再次看见它,有时可能你就再也找不到了。在飞机飞行中,其实也是这样的情况。


  GPS定位能让飞机“不失踪”


  在马航MH370事件以后,如何让飞机不再“失踪”,这已经是技术上必须要解决的问题。航空安全专家、前美国航空管理局安全调查员大卫·苏西指出,目前太过于依赖应答器数据,但一旦像MH370上发生跟踪系统被人工关闭——结局就像现在一样,人们需要花费一个月甚至更长的时间来寻找其最终的踪迹。

  苏西认为,未来追踪技术一定会是飞机和地面的讯息流的不间断的双向实时信号追踪。他说最为重要的是,如果飞机不寻常的情况下突然下坠,特别是机上有幸存者,需要立即知道飞机在哪里。


在轨卫星被称作“下一代空中运输系统”


  奥布莱恩说,如果空管人员使用在轨卫星而不是雷达来跟踪航班的话,我们可能知道更多有关MH370的信息。在美国,在轨卫星被称作“下一代空中运输系统”,装备这一系统的飞机通过使用GPS来确定方位,通过无线电将这一数据发给空管人员,无线电比雷达拥有更大的工作区域。这种技术被称作广播式自动相关监视系统,它是下一代空中运输系统的重要组成部分。不过,当飞机是在海洋上空飞行时,它仍在工作区域范围之外。

  所以航空业正在测试一种天基系统,飞机通过GPS卫星来确定方位,通过通信卫星网络来报告这些方位。这方面仍然需要解决大量的技术细节问题,但是从雷达过渡至在轨卫星最终将解决民航客机追踪盲点的问题。


  自动飞行信息报告系统监控“黑匣子”


  另一项可能帮助我们了解更多马航MH370航班情况的新技术叫自动飞行信息报告系统,它是由一家名为FLYHT的加拿大公司研发的。自动飞行信息报告系统监控飞行数据记录仪(即黑匣子)的数据。当它发现故障或者在机组人员和地面控制人员的指令下可以开始自动传输关键信息。

  加拿大“第一航空”是首批安装这一系统的航空公司,这套系统的价格为每架飞机10万美元。如果所有的航空公司都装备了这一系统,我们可以知道航班是否遭遇了故障,即便是机组人员无法通过其它方式进行联系。它将使搜寻黑匣子成为过去式。


自动飞行信息报告系统可以知道航班是否遭遇了故障,即便是机组人员无法通过其它方式进行联系


  还有部分其它重要的措施可以被用来保障航空安全。比如,如果飞机不寻常的情况下突然下坠,特别是机上有幸存者,我们需要立即知道飞机在哪里。

  苏西认为,为了做到这一点,飞机上需要配备紧急位置指示无线电警示装置, 这些设备已经在运输船上被运用了多年,全球有17个卫星 ,随时侦测从这些设备发出的460兆赫频率的信号,这样就可以在几秒钟之内知道船只的准确位置。遗憾的是,目前配备这样装置的只有军用飞机,民航客机并没有,但是实际上民用客机需要配备这样的设备。


  为何这些救命科技没有被应用?


 既然现在从科技的角度而言可以让航空飞行变得更加安全可靠,为何这些技术在现实中还没有被予以应用呢?也许很多人对此大惑不解。

波音的“梦想客机”787的维护保养费用和其他机型相比已经大大降低


  这主要涉及到航空的成本问题。航空专家表示,如果应用这些技术,将导致飞机的制造成本及运营成本大幅上升,从而丧失在运输市场的竞争力。因此对飞机制造商和飞机运输公司而言,他们需要在新技术应用和成本方面找到一个比较佳的平衡点。

  苏西说,实际上波音和空客在航空安全技术方面都非常积极,但他认为,考虑到它们自身也需要有盈利要求,现在对于这些客机制造商来说,它们做的是降低其他方面的成本,例如波音的“梦想客机”787的维护保养费用和其他机型相比已经大大降低。

  当制造飞机的其他部分的成本降低时,就可以适当提高用于安全设施和技术的成本,这也是客机制造商未来的生产趋势。在另外一个方面,从2014年开始发生的多起飞机灾难事故也开始迫使飞机制造商和航空公司加大先进科技的采用。


空中客车A380飞机


  MH370灾难以后,国际航空运输协会已宣布向其成员航空公司下发了新的飞机追踪要求,但目前没有要求航空公司提供数据流的计划。

  澳大利亚空管部门不久以前也宣布,它将与马来西亚、印尼就在边远海洋航线上的远程航班进行跟踪实验。它们将使用基于卫星的定位技术来每隔15分钟定位一次飞机的方位,先前的定位时间间隔为每30至45分钟。澳大利亚空管部门称,如果发生异外情况,这一系统可以提升至实时监控。

  以上任何一种航班通信技术的改进是否能帮助世界吸取马航MH370航班的教训?答案是有可能的。不幸的是,我们无法知道确切答案。尽管技术在通讯方面不断缩小世界的距离,但悲剧总是能够苦涩地提醒人们,失去一架满载乘客的飞机是一件多么容易发生的事情。


  TIPS


  许多航空专家都认为,经过多年的技术改进,目前,飞机从设计生产的结构稳定性和所用原材料的耐疲劳程度、强度等方面都已经达到一定指标,完全能过安全关。如果加强管理,飞机维护和维修的每道程序都能做到位,飞机的机械事故是可以避免的。

  中国民航大学教授都业富表示,就飞机自身来说,随着科学的发展,从设计到生产工艺,技术越来越先进,在原来的基础上飞机的安全速度、越障能力等都大大提高,飞机的安全飞行系数也越来越高。

  更为重要的是,目前民航用的飞机都采用了两套操作系统,主要的设备,如发动机、仪表等都是双套的,这样的“双保险”,增大了其安全系数。如果在空中有一台发动机忽然熄火或者有仪器忽然失灵等问题发生,飞行安全也不会受到影响,不会导致事故发生。


  (本文由《科技生活》周刊采编制作,编辑/陈永杰。欢迎转发,版权作品,转载需得到授权。合作联系微信:科通社)


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