我构想了一套不知道能不能用的客机逃生系统
难以避免的飞行恐惧
虽然坐飞机多次,也逐渐那适应了飞行中的颠簸和失重,但是每次遇到剧烈的不稳定气流,心里还是要嘀咕一下——我难道要命丧于此了吗...
于是乎,我才迟钝地开始考虑别人已经深思熟虑过的一个问题:商用客机都配备救生圈,但是不配备降落伞,为什么?就像伞兵或跳伞运动员一样...
但事实证明,这个想法太“年轻”了...
为什么客机没有降落伞
网上小调研了下,理由总结如下:
1.大部分乘客没有受过跳伞训练,并不是所有人都适合跳伞,老人、孩子还有心脑病患者都是不适合的。
2.如果在万米巡航高度,万米高空客舱增压,开舱卸压很危险,卸压后低压寒冷的环境是人类几乎是无法忍受的。此外,800km/h以上的航速会让你瞬间找不到北,丧失生存信心。
就比如我某次飞行的时速为870km/h,高度为9050.10m,数据来源:航旅纵横。
万米高空估计出来后就是比下面这种惨相还惨,自行脑补下落过程。
3.如果在起飞降落阶段,高度太低,跳伞没用。伞还没打开就掉落地了(500米为最低安全开伞高度)...一般而言,低空跳伞危险程度要高于高空跳伞。
4.如果在适合跳伞高度跳伞(3000米左右),容易被航空发动机气流影响,成功率很低,乘客跳伞先后也是一大问题。
5.每个客机装备几百个降落伞,影响飞机飞行以及航空公司运营的经济性。航空公司这么干就是费力不讨好,所以没有哪家公司会闲着给你备个降落伞用用。
此外,也随便小调研了下跳伞运动,在天气适合条件下,一般为小飞机运载跳伞爱好者到指定高空,跳伞者要全副武装。跳伞运动高度可选择。
3000米高空跳伞,自由落体约30秒左右;
4000米高空跳伞,自由落体约50秒左右。
上述高空跳伞开伞高度均为1800米(一般500米为最低安全开伞高度),开伞后在空中滑翔5到6分钟,从登机到着陆需要25到30分钟。未开伞的最高时速可达每小时200公里!
可见,跳伞要求还是蛮多的,客机一般达不到这些要求。
构想客机逃生系统
如果一架飞机所有安全手段全部失效,驾驶员靠手动驾驶也无法避免坠毁,能否为这样一架无药可救的飞机构想一个逃生避难系统呢?
这样一个系统得满足下面2个条件:
始终保证乘客空中的安全生存环境条件;必须能够保证乘客不受重伤的着陆。
按照这样的条件和要求,把一个安全封闭的客舱全部抛出,然后利用巨型降落伞安全着陆就是一个很好的方式。如上图(降落伞画的十分将就)。
这套逃生系统的作用顺序依次如下:
1.飞机发生严重事故,所有应急安全措施都无效,无法安全着陆;
2.整个客舱封闭,保证气压以及温度等条件,然后抛出飞机;
(图片来自文后参考文献)
3.客舱配备的巨型降落伞启动展开,缓慢安全着陆。
(图片来自文后参考文献)
以A320为例,空载重41.310吨,满载68吨。假设抛出的客舱(只带乘客)为40吨。
以风阻公式1/2*c*ρ*S*v^2=mg可以求得下落速度v与降落伞面积S之间的关系。
当要求下落速度3m/s时,那么对应A320抛出客舱后需要降落伞面积约为2.98万平方米(取风阻c=2.4)。这是一个很大的降落伞,大概等于170m边长的正方形面积。
如果客舱质量优化相应减小,那么降落伞就可以设计的更小更合理一些。
有这样一套系统在,是不是要更安全些?
后记
正常而言,不考虑人因,飞机的设计已经很安全了。
给密闭客舱加设降落伞,进而增设一套逃生系统可以作为飞机走投无路后的打算。
如果这能够实现,以后飞机剧烈颠簸或失重时,乘客也能够安心,因为他知道自己有最后用于逃生的手段。
希望有朝一日能彻底消除我的飞行恐惧。
参考资料:杨孝文.民航客机何时装上降落伞[J].科学大观园,2014,(5):10-11.杨先碧.安装为飞机客舱巨型降落伞[J].科学大众,2016,(4):16-17.https://wenku.baidu.com/view/cc724736960590c69ec376ee.html