6天无踪急坏家属,先进科技为何失灵?
、制图/王晓芬
空中管制员利用一次雷达的测距能力,结合飞机应答机给出的信号来勾勒出一个精确的空中地图,雷达站可以根据连续的信息传送确认飞机的速度及航向;所有的商用飞机都装备了驾驶舱应答机,应答机收到无线电讯号后会自动向地面传输电子信号;民航雷达覆盖范围一般从海岸延伸150海里左右,在海上飞行时飞机则主要依靠高频电波与地面和其它飞机保持联系。
马来西亚航空MH370航班已失去联系6天,各方没有放弃搜索,但一直未有发现。这让乘客家属、媒体记者等各方人士难以接受,纷纷质疑“现代科技如此发达,为何找不到一架客机”,各种谣言和推测也不断传出。13日的最大“新闻”是:美国调查人员认为MH370航班发回的发动机数据显示其至少工作了5小时,也就是客机失联后仍继续飞行了4个小时,但晚上马来西亚代理交通部长坚决否认。记者试图通过整理“技术帖”的方式,希望读者科普之后再来理性看待马航客机失联事件的进展。
技术疑问1:如何追踪客机?
技术疑问2:美国媒体如何推测飞机一共飞行了5小时?
遍布全球的地面站可定时接受发动机传回的数据
根据《华尔街日报》美国东部时间3月13日发布的消息,美国航空调查人员和国家安全人员认为MH370航班发回的发动机数据显示其至少工作了5小时,也就是客机失联后仍继续飞行了4个小时。人们会奇怪:既然客机失去联系,美国又是如何知道发动机工作时长的呢?这其实和飞机上装备的两套系统有关。
一套是飞机通讯寻址与报告系统(ACARS),该系统可以定时收集飞机各系统数据、打包发送给地面,这样工程师在地面就可及时发现飞机存在的问题。这些数据会在飞机起飞、爬升、空中巡航和降落时,通过甚高频信号(VHF)或者卫星发送。ACARS系统不同于应答机,很难被人为关闭。而在2009年6月1日失事的法航447航班,在失联前ACARS系统发回了多份故障报告。马航在客机失联后召开的第11次媒体发布会上指出:“马航的所有飞机都配备了可以自动发送数据信息的ACARS。”
另一套就是飞机发动机健康管理系统(EngineHealthManagementSystem,EHM)。发动机是飞机的心脏,也是关乎航空安全的重中之重,为监控发动机的状况,现代民航客机大都安装了该系统。这套系统由传感器、信号发射系统、信号接收系统、信号分析系统等部分构成。传感器采集到的数据会经由ACARS系统实时传送,频率是1到2分钟,每隔半小时在基站汇编成报告1次。这些数据会被遍布全球的地面站接受,并传送给航空公司、飞机制造商和发动机制造商的数据分析中心。
美国媒体的报道,从技术依据上是说得通的,但马来西亚代理交通部长希沙姆丁13日晚些时候在新闻发布会上否认了这一报道,他说根据马航、罗尔斯罗伊斯和波音公司对马航客机失联事件的相关调查,有关失联后飞机发动机还继续传送数据并继续飞行4小时的报道并不准确,马来西亚没有任何隐瞒。
希沙姆丁说,失联客机最后一次传送发动机数据为8日1时7分,当时显示飞机一切正常。12日,马来西亚军方表示飞机1时30分从马来西亚民用雷达上消失,2时15分军用雷达监测到疑似失联飞机信号,但不能确认是同一架飞机。
英国科学杂志《新科学家》(NewScientist)当地时间3月11日17时23分在其网站上刊登文章,就声称MH370的飞机发动机制造商英国罗尔斯罗伊斯公司曾收到飞行中的航班发回的发动机数据。马航777客机使用的是该公司生产的两台发动机,该公司位于英国德比的全球发动机健康监测中心曾收到两份数据报告,分别在吉隆坡国际机场起飞时和在飞机爬升过程中发出的。有人指出:请注意,是两份,每半小时1份,第1份从0点40分起飞算起,第2份差不多应该在1点10分前后。如果这是真的,那希沙姆丁说的是真话,美国媒体错了。
技术疑问3:美国如何判断飞机没有发生爆炸?
“红外线间谍卫星”监视着全球热量
美国情报部门多名高级官员12日说,马航客机失联后,美方间谍卫星没有监测到空中爆炸迹象。一名官员告诉美国全国广播公司记者,这套“美国红外线空间”卫星系统设计用于实时辨别热量信号,能监测到飞机爆炸。
另一名官员说,经过对卫星数据的分析,MH370航班失联时或之后几小时内,没有发现“证实或显示发生空中爆炸”的证据。
情报历史学家杰弗里·里切尔森介绍,美国最初建立这套卫星系统是为应对苏联发射导弹,因为系统能监测到导弹发射时的红外信号以发布即时预警。当然,它“在其他一些方面也被证明有价值,例如监测以喷射引擎飞行的飞机、在轨宇宙飞船、地面或空中爆炸”,以及追踪森林火灾和监测陨石。
里切尔森说,之前一些空难发生后,都检查过这套卫星系统的数据。他举例道,系统曾监测到1997年美国和德国军机在南非海岸空中相撞以及1996年美国环球航空公司一架航班在大西洋上空爆炸等。
技术疑问4:“黑匣子”很先进,为何6天还找不到?
“黑匣子”技术升级受限资金
法国民航安全调查分析局局长雷米·朱迪12日说,这次对MH370航班的搜索将加速定位飞机残骸新技术的发展,只是,这些新技术不太可能短时间内取代传统的“黑匣子”。
2009年法国航空公司AF447航班失事后,法国调查人员为了找到记录飞行数据和参数的“黑匣子”花费近两年时间和大约5000万美元。法国民航安全调查分析局为此曾提出一系列建议,包括使客机定期自动发送位置;客机在监测到将要坠毁前自动发送有用的跟踪数据;在客机失事前发射“黑匣子”以避免遭到损毁。
建议还包括要求“黑匣子”上装备的水下信标电力持续至少90天,而不是现行的30天。朱迪说,联合国国际民用航空组织2012年采用这一建议,要求其成员2018年开始执行这一规定。
飞行数据记录仪一般以24小时为一个周期记录至少数以百计种关联飞机状况的信息,包括引擎运转如何,飞行员的动作,自动驾驶仪和自动油门等关键系统的状态以及襟翼和方向舵的位置。调查人员依靠这些信息作为事故原因调查的线索。驾驶室声音记录仪一般以2个小时为一个周期,记录飞行员之间的对话以及驾驶室内发出的任何声音。
这两种仪器均装有水下信标。水下信标由一个微小的放射性颗粒供电,能够持续向外界发射音波信号至少30天。只是,这种信号在水下需要一种特殊设备才能被发觉,且受到水流、“黑匣子”距海面距离以及是否被淤泥或沙子掩埋等因素影响。
美国国家运输安全委员会同样讨论另外一种方案,即飞机是否需要装备应急信标。这种应急信标不同于水下信标,可以在飞机坠入海中后自动与飞机分离并上浮至海面,采用卫星技术,只能在水面上起效。美国海军已经在其飞机上使用这种应急信标大约15年。只是,这种应急信标系统价格昂贵。
一些航空专家说,民航安全调查分析局的那些建议需要几年时间讨论,部分原因牵涉到新技术,更关乎成本。
朱迪说:“当涉及新的规定时,通常做法是研究这些规定的成本效益……当然,航空运营商和飞机制造商有他们的意见,不过,当局可以忽略这些问题。”
对于通过卫星实时传送客机航行数据,美国前国家交通安全局负责人彼得·戈尔兹说:“没有技术障碍……成本障碍可以解决。”只是,除非有命令,那些航空运营商不想做任何事。
如果其中一些建议已经采纳,那可能让马航MH370航班搜索工作更为容易。但航空监管机构和民航业眼下仍在讨论这些建议,尚未出台实施时间表。朱迪说,马航MH370航班可能会让这些讨论更加受到重视。
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