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暴露于万米高空,是种什么体验?——川航3U8633

图文:小西

导语:当飞机在万米高空飞行时,任何一点异常问题都有可能导致严重的航空事故。川航3U8633航班在驾驶室风挡玻璃爆碎的情况下,依靠人工驾驶安全着陆,可以称得上是航空史上的一次奇迹。本期专栏,咱们来聊聊事件背后的科学知识吧。

 

执飞川航3U8633的“B-6419”飞机 图片来源见水印

 

2018年5月14日,四川航空3U8633航班在成都区域巡航阶段,驾驶舱右座前风挡玻璃破裂脱落,机组实施紧急下降等措施,飞机于07:46分安全备降成都双流机场,所有乘客平安落地,创下了航空史上的奇迹。

 

事故发生时的航班数据

 

精炼的新闻语言不足以还原机组人员当时面临的困境。本架航班机长刘传建在一次采访中表示,风挡玻璃是突然爆裂的,没有任何征兆,“轰”的一声发出巨大声响。当刘传建往旁边看时,副驾驶的身体已经飞出去一半,半边身体在窗外悬挂,不过还好他系了安全带。事故发生后,飞机震动非常大,驾驶舱物品全都飞起来,许多设备出现故障,噪音非常大,无法听到无线电,无法看清仪表,自动驾驶全部失灵,后续的操作全部依靠人工目视。瞬间的失压和低温让人非常难受,每一个动作都非常困难。

 

损坏严重的驾驶室

 

当时的情况到底有多严峻?刘传建机长给大家打了一个比喻:假设你在气温零下40至50摄氏度的大街上,开车以200公里的时速逛奔,再把手伸出窗外,你能做什么?

 

 

高空如何定义?

意外发生之时,本架航班正在距离成都市上空近10000米的高空飞行,飞行时速约为830公里每小时。接近10000米的高空,是什么概念?

首先我们需要了解一下大气分层。按照大气在垂直方向上的各种特征,可以将大气分为对流层、平流层、中间层、热层和散逸层。

对流层是大气的最下层,是距离我们最近的一层。对流层的气温随高度的增加而递减,平均每升高100米,气温降低0.65摄氏度。对流层内的空气由于受热不均,暖的地方空气受热膨胀而上升,冷的地方空气冷缩而下降,从而产生强烈的空气对流运动。而对流运动使高低层之间的空气得以交换,促进热量和水分的传输,对成云致雨起着重要作用。也正是因为对流运动,导致对流层的天气复杂多变。对流层集中了75%的大气质量和90%的水汽,伴随强烈的对流运动可产生水相变化,形成云、雨、雪等复杂的天气现象。

 

图片来源见水印

 

自对流层的层顶向上约50公里(地表上空约10至50公里)的高度,是平流层。本次事件中川航3U8633航班出现故障时所在的飞行高度,就处在平流层。为何这架航班会出现在这里?其实,不只是这架航班,现代民用航空飞机基本都会选择平流层飞行。这是因为相对于对流层,平流层具有很多优势。平流层内的水汽、悬浮固体颗粒、杂质极少,天气比较晴朗,光线比较好,能见度很高,便于高空飞行;平流层的大气上暖下凉,大气不对流,以平流运动为主,飞机在其中受力比较稳定,便于飞行员操纵架驶;平流层距地面较高,飞机绝大部分时间在其中飞行,对地面的噪音污染相对较小;飞机在平流层中飞行几乎可以不受鸟类干扰,因为鸟类飞行的高度一般达不到平流层;平流层的水平气流大,飞机可以借助风力,节省燃料。

 

低温

监测数据显示,本次事件中飞机当时的飞行高度为32100英尺,也就是9784.08米,接近10000米,这个高度下,气温大概在零下40摄氏度左右。据机长刘传建描述,当挡风玻璃突然爆裂后,驾驶室的温度骤降,他的身体发出了非常大的抖动,也就是人体因为温差的急速变化和低温而产生的无法控制的颤抖。

这个温度是很危险的。冰点以下的低温作用于人体的全身或局部,会使人冻伤或冻僵。冻伤可引起人体局部或全身的损伤。轻度冻伤可造成皮肤一过性损伤,及时救治便可恢复;重度冻伤可导致永久性功能障碍,严重时可危及生命。冻僵指的是整个机体的中心温度过低,属于全身性的冷损伤,新陈代谢和机能降低或被抑制,最终导致人员死亡。

 

 

你也许会感到奇怪,零下40摄氏度的地方,有很多啊!是的,人类生活的地方,确实有不少零下40摄氏度,甚至温度更低的地方。奥伊米亚康,这个位于东西伯利亚萨哈共和国的小村庄,是世界上最寒冷的永久居住地之一,这里年平均气温零下16摄氏度,1月份的平均气温更是低至零下50摄氏度,而历史记录最低温是零下72摄氏度。再比如我国黑龙江省大兴安岭地区的漠河县,冬季漫长,可达8个月,长达240天左右,最低气温可达零下40摄氏度,而且,这里没有夏天。

 

 

想要在这样的低温下生存,学姐一下就想到了爱斯基摩人的装扮——用厚厚的棉衣和毛皮把自己裹成一个温暖的“球”。可想而知,当川航的驾驶人员穿着单衣暴露于如此恐怖的温度中时,是种什么样的体验……

 

缺氧

这次的事件由于是发生在飞机上,而飞机配备了自动脱落的氧气面罩,所以可以说是非常幸运了,无论是驾驶室内还是乘客所在的机舱内部,都没有发生人员因为缺氧而受伤的情况。但如果没有氧气面罩,在氧气稀薄的高空,缺氧就会非常危险了。

 

 

如果氧气供应不足,会导致人体组织的代谢、功能和形态结构发生异常变化。急性的严重缺氧,器官常出现代偿不全和功能障碍,甚至引起重要器官产生不可逆损伤,比如心脏和大脑,最终导致机体的死亡。

据相关数据显示,普通人五分钟到十分钟内不呼吸,就会逐渐死掉。一般情况下,一分钟不呼吸脑细胞就会开始死亡,大约5分钟以后,脑细胞就会大面积死亡,直到心脏不再跳动。

 

机舱失压

通常情况,随着飞机高度的上升,飞机的增压系统会缓慢给飞机增压,使飞机上的旅客不至于因为高空压力小和氧气不足而产生不舒服的感觉。机舱失压就是飞机内部和飞机外部的压差为零,飞机的增压功能遭到破坏。如果在高空中机舱失压的话,由于机舱里的氧气外泄和压力减小,会使旅客在瞬间耳膜受损、鼻子出血,严重时可造成血管和脏器破裂,直至逐渐失去意识并窒息死亡。

 

 

当5月14日看到川航这则新闻的时候,学姐第一时间想到了之前看过的一部纪录片《空中浩劫》。《空中浩劫》是一个由Cineflix公司制作的灾难纪录片,主要介绍几十年来重大的航空事故。

 

 

在《空中浩劫》第二季中,有一个航空事件与本次事件极为相似。英国航空5390号航班是一条由伯明翰前往西班牙马洛卡的定期航班。1990年6月10日,飞机在飞行过程中驾驶室的一块挡风玻璃突然飞脱,并将机长吸出机外。但凭着副机师的努力,航机安全降落于南安普敦,而且机长奇迹般生还。

 

 

当天的5390航班机型是英国航太生产的BAC-111,机身编号G-BJRT。于当地时间早上7时20分起飞,载着81名乘客及连驾驶员在内共6名机组人员。当飞机爬升至17300英尺(5300米)的高度时,位于驾驶室左方即机长位置的挡风玻璃脱落,机长瞬间被气流吸出驾驶室,缠在控制盘上的双腿使他最终没有被气流完全吸出。但由于机舱外冰冷低温、空气稀薄,以及遭受时速每小时500公里的冲击,机长身体多处受伤,包括冻伤、割伤,以及撞击导致多处骨折。

想了解更多的同学可以去搜索《空中浩劫》这部纪录片去看看。

写完这期专栏,小西学姐感觉近期不会再想坐飞机了……哈哈,玩笑而已。作为现代社会最为便捷的交通工具之一,飞机的事故率其实是很小的,属于小概率事件,而且,我们还有不少如本次川航机长一般值得信赖的驾驶员,所以大家完全不用担心啦!

文章部分内容参考百度百科

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