每日新闻:透视东航飞行事故调查:数万碎片的“拼图”

如果说空难调查犹如“拼图”,那么,将“3·21”东航飞行事故中的数万碎片拼接起来并不容易。

3月21日,从昆明飞往广州的东航客机MU5735没有抵达终点,坠毁于广西梧州藤县一片山林里。在一段监控视频中,飞机以机头垂直向下的姿态俯冲向山林,成了留给世间最后的影像。

事发5天后,3月26日晚,国家应急处置指挥部第七场发布会确认,123名乘客和9名机组人员已全部遇难。

至28日,指挥部举行了九场新闻发布会,其中披露的每一个细节都备受关注——散落的3万多片残骸、相关视频拍下的航班最后影像、两个橙色外壳的黑匣子。人们希望调查组尽快查出事故原因,然而,空难调查存在复杂性,往往用时较长。这个漫长的过程短需数月,长则需数年。多位航空领域从业者与专家都向澎湃新闻(www.thepaper.cn)表达了进行详尽空难调查的重要性——搞清楚每一起空难背后的缘由,是为了警示未来,避免发生同样的事故。

飞机失事现场的搜救和取证是调查进行的第一步。在MU5735失事现场,救援人员在事故核心区及周边区域累计找到飞机残骸和碎片36001件。通过科技手段,对现场的地形条件、残骸与碎片的位置等进行记录分析,这些都将是指明未来调查方向的线索。

人们口中的”黑匣子”,则是调查还原事故的“钥匙”。通过把两部记录器的数据与现场勘查的证据、空管雷达数据、机组和空管单位的陆空通话、飞机与地面的数据链传输信息、证人访谈等信息结合研判,调查组将最终得出可能的事故原因。

对曾参与过30余起飞机事故和安全事件调查的安东尼·布里克豪斯(Anthony T. Brickhouse)来说,空难调查是一个“拼拼图的过程”,调查人员需要从多个来源获取信息,从而适配每个细节。

目前,他是世界知名航空航天大学——安柏瑞德航空大学(Embry-Riddle Aeronautical University,ERAU)航空学院应用航空科学系副教授。加入ERAU之前,他曾在美国国家运输安全委员会(NTSB)任空难调查员。

在他看来,每一起空难调查都是独特的过程,“每个事故调查都很难忘。需要慢慢拼凑,试图去理解一切证据,这是一个调查人员必须经历的过程。”

飞机的四个端点

失事飞机机型为波音737-800。据发布会通报,飞机于3月21日13时16分从昆明起飞,14时17分保持巡航高度8900米进入广州管制区。14时20分,管制员发现飞机高度急剧下降,随即多次呼叫机组,但未收到任何回复,14时23分,飞机雷达信号消失,后经核实坠毁于梧州市藤县埌南镇莫埌村。

基于九场新闻发布会上的通报信息,我们可以初步了解:

飞机失事时航路上无危险天气;

失事飞机符合维修放行标准和适航要求,3位飞行员健康状况良好、飞行经历完备;

失联前失事飞机没有挂出任何紧急代码,突然下降前与空管单位通信正常。

航班跟踪网站FlightRadar24的监测数据显示,事发时,在约2分钟内,MU5735航班从29100英尺(8869米)的巡航高度突然下降至7425英尺,后一度从7425英尺拉起到8600英尺,短暂拉升后再次下降直至坠毁。现场勘查结果显示,飞机损毁极为严重,残骸分布面积大、碎片化,最深延伸至地表以下约20米。

有监控拍下的MU5735客机坠落视频显示,飞机疑机头朝下垂直坠地,对于该视频,民航局航安办主任朱涛在发布会上表示,由于航空器事故调查是专业性和系统性极强的技术工作,需要调查人员与技术专家以及相关单位协同配合,才能抽丝剥茧,理清事实。目前主要任务是全力搜救以及保护现场和固定证据。在做好现场勘查的同时,其他方面的取证工作已经同步开展,包括封存整理相关记录和资料,组织开展目击证人访谈,并对收集到的各类证据资料进行汇总和分析。波音777飞行员、航空博客作者胡安·布朗(Juan Browne)接受采访媒体时提醒,了解飞机升降舵等的配平情况,将有助于调查为何失事飞机会保持在一个接近垂直的俯冲状态。

“任何一起空难,都是一系列,而非单一因素的结果。”英国诺丁汉大学工程学院航空航天专业副教授杨涛向澎湃新闻(www.thepaper.cn)表示,如果飞机以过高的速度俯冲,产生的气流压力,特别是对机翼部分产生的压力,会导致很难通过拉杆等人为方式实现控制,几乎无法改变飞行状态。

安柏瑞德航空大学副教授布里克豪斯告诉澎湃新闻,现场调查的重要工作之一,就是指认失事飞机的“四个端点(four corners)”,包括两个机翼末端、机头和机尾。“如果四个部分都在主要坠机点,我们就可以推测它们是同时坠落此处,但如果有某块残骸落在远处,那也许是在飞行过程中脱落的。接下来就需要去调查为何脱落。”

3月28日的发布会披露,救援人员在事故核心区及周边区域累计搜索面积约37万平方米,总体开挖土方量17000立方米,找到飞机残骸和碎片36001件。

桂林理工大学教授吕玉增在发布会上表示,技术人员对事故发生地的自然地理、地形地貌、地质和水文条件进行深入调查分析、重点分析了飞机撞击对地表和岩土层的结构破坏、掩埋的飞机残骸探测等问题,使用探地雷达等测定飞机撞击对浅部岩土层破坏以及飞机残骸的分布,已基本掌握飞机残骸在地下的大致分布和深度。

调查现场:“无人机+红外眼”

此次东航飞行器事故调查,短时间内开展大面积生命搜索和飞机残骸搜寻,离不开无人机等科技装备的支持。

据发布会通报,此次救援人员在现场采用了空地联合、人装结合的搜救方式。地面采用手持式红外热成像仪和生命探测仪,空中使用无人机挂载热成像模块——利用飞机残骸及人体温度与周边环境的温度差异寻找幸存者或残骸。截至28日12时,5个无人机航拍搜索组累计搜索面积约954.6万平方米。

“(空中)红外热像仪可以检测发热物体或人体的温度,感知热源辐射进行成像测温,能获取温度图像及数据流,和地面手持热像仪从不同角度互为补充。”

国内一家无人机智慧监测领域的公司负责人告诉澎湃新闻(www.thepaper.cn),针对“陆地空难”现场的救援搜查,通常选用多旋翼无人机和固定翼或复合翼无人机两类。前者根据功能配置,可以覆盖5-10公里的半径范围,并提供定点精准悬停功能。后者可覆盖半径在10-30公里,更适合较大范围巡查。无人机在夜间工作时,还有专门的夜视相机以便获取夜间高清数据。

2022年1月,江苏省常州市消防救援支队陈翔曾在论文《无人飞行器在消防应急救援领域的有效应用》中提到,多旋翼无人机由多个螺旋桨提供向上升力,可以轻松悬停和垂直起飞,操作简单,常作为消防救援的优先选择。

但热像仪的应用也存在一定局限。前述公司负责人表示,一旦检测对象受到阻挡,热像仪探测器无法探测到热源,很难测温。澎湃新闻注意到,此次失事客机的两个黑匣子分别被掩埋在距地表20厘米和1.5米的土层下,均由救援人员在现场挖掘找到。

据悉,此次搜救采用的热成像相机对红外像素点的探测分辨率为640*512,测量误差范围能够控制在2度之内。但由于现场出现降雨、降温等情况,残骸和环境的温差较小,热像仪的发挥有限。因此,此时无人机的任务便转为拍摄高倍率照片,以及对现场进行3D建模。

此外,搭载专门的照明灯载荷后,无人机在搜救中还发挥了夜间照明功能。如此次桂林系留航空提供的照明无人机具有体积小、时间久(12小时驻空)、大面积(约1万平米,照明面积约一个足球场大小)、高亮度(约10万流明)照明等特点。

“(无人机的)实时性效果目前是可以保证的”。他表示,数据链技术和宽带技术的应用,可以为无人机远程数据采集、传输及双向控制提供技术支撑,实现作业远程化、无人化。无人机自身的数据链在未受严重遮挡时,可以传输空中到地面的数据,也可以扩展至4G、5G网络,实现超远距离传输。

据央广网报道,3月25日,通过架设LTE专网通信基站,坠机现场实现了以核心区向外辐射2公里的消防专用无线通信网络覆盖。

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