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東航失事客機幾乎垂直俯衝墜地原因的猜測
送交者: 三春暉 2022年03月27日09:11:42 於 [加國移民] 發送悄悄話


幾天來心情很不好,因為心繫東航的MU5735航班的事態,關注着與其相關的所有新聞報道。其中最讓人觸目驚心的影像是藤縣辰發礦業有限公司的監控錄像意外拍攝到的飛機從高空機頭朝下幾乎是垂直俯衝墜入山林。從飛機在下墜過程中還在不斷傳輸飛行高度速度和航跡等數據的情況來初步判斷,飛機的發動機依然在工作,沒有發生飛機斷電解體之類的情況。飛機帶着巨大的俯衝直墜動能撞擊地面,幾乎粉身碎骨,國內外專家都說這是世上罕見而且史上罕見。

雖然現在兩個黑匣子都已經找到,但由於在劇烈的撞擊下損毀嚴重,能否順利地將信息讀出是個問題,即使能讀出,專家們也要經過長時間的解讀判斷。航空事故分析是一項極為複雜的工作,所涉及的分類非常廣,包括飛機的維修,飛行員的身體狀況,技能狀況以及他們的家庭狀況,天氣狀況等等,我們這些門外漢只有乾瞪眼乾着急的份。但此次事故的幾乎垂直墜落的特殊性,讓我們這些對航空專業知識所知甚少的門外漢也可以通過已學過的知識做些粗淺的分析和猜測。我們知道在所有乘客都上飛機坐定後以及行李都安放好後,現代化的飛機控制系統就可以測算出是否超載以及起飛前飛機的重心位置。飛機一定有一個最適合飛行的理想重心位置。當實際重心位置與理想重心位置重合時,飛行是最安全的。但由於每位乘客的身高體重各異,乘客們所攜帶的行李也五花八門,所以實際重心與理想重心多多少少都有些偏差。這樣控制系統可以感知到實際的重心會偏差多少。我們對飛機了解甚少,這裡只是假設,假設實際重心與理想重心在前後方向的偏差不超過0.5米以及在左右方向偏差不超過0.1米是可以接受的範圍,在這樣的範圍內飛機控制系統通過調節飛機的機翼和機頭的仰角等也可以讓飛機沿着航線飛行。問題是這是正常的情況下的實際重心,在異常情況下,如這次在正常的巡航高度突然向下俯衝,那麼實際重心瞬間會發生巨大的偏移。此時我想起前些年在美國發生的一次飛行員人為的操作失誤造成的一次乘客負傷事故。有一次客機飛行員在電腦掌控自動飛行的時候打盹醒來,誤將眼前明亮的星光誤判為是一架戰鬥機的燈光,這樣他猛然操縱飛機猛然俯衝,接着發現自己誤判,又猛然拉升,結果因為機艙內的乘客在正常的巡航中的沒有戴安全帶,結果都被甩離座位,有的甚至都撞擊到機艙的頂部,而當飛機又被猛然拉升時,乘客又被重重地摔下來,造成諸多乘客受傷。同理,東航MU5735航班的飛機也有類似的現象。參考以下兩張圖表。

飛行記錄.png

下墜軌跡.png


當飛機於14點20分43秒突然從正常的巡航高度8870米向下俯衝的瞬間,沒有佩戴安全帶的乘客會被拋離座位,大約也有不少人撞擊到機艙的頂部,而從此瞬間到14點21分09秒的短短26秒的時間內,飛機急劇下降到6782米,下降了2088米,飛機速度也從每小時457公里下降到每小時386公里,在這俯衝卻又減速的26秒鐘內,那些被甩離座位的乘客們由於慣性和重力的作用會被甩向機頭方向,油箱內的大量的航空汽油也湧向機頭方向,機尾部的餐具餐車等也砸向機頭方向,行李艙中的行李車本來都有綁定的,但在這種異常劇烈的抖動和航跡數據所顯示的機身先向左後向右側翻的情況下可能會鬆綁,行李也可能大量散落湧向機頭方向,這樣就造成了此時的飛機實際重心大大地向機頭方向偏移。重心的前移導致飛機機頭朝下俯衝更為加速,在這種情況下如果機師沒有戴着安全帶也會被甩離駕駛座位的,但從隨後的數據來看,飛機從14點21分55秒到14點22分16秒之間有被拉升,由此推測可能至少有一名飛行員有佩戴安全帶而沒有被拋離座位。他在坐姿極不正常的情況下還是努力拉倒拉杆,飛機在他的努力下於21秒的時間內被拉升了約503米。只是很可能由於產生巨大偏移的實際重心已經無法恢復到飛機控制系統的可控制範圍。這樣雖然外部的空氣推力使得飛機一度有着短暫的上揚,同時也會讓向着機頭方向大幅偏移的實際重心會稍稍往後移回一些,但可能回不到飛機控制系統的可控範圍之內。這樣已經前移的超出飛機控制系統的可控範圍的實際重心又再次讓飛機的機頭往下墜,這時飛行員的拉杆動作已經拉到底了,再也無法再拉升了。再加上乘客行李油料等又一波地湧向機頭方向,更加速了飛機的傾斜度和下墜速度,在這最後的20秒內飛機已經完全不可控,飛行員已經無力回天了。

當然,以上所說的只是猜測,真正的墜機原因要等專家們對兩個黑匣子中的數據進行系統分析後才可以判斷出。其中,飛機在14點20分43秒在海拔8870米的正常的巡航高度為什麼會突然急速往下俯衝,是這次空難事故原因中的重中之重。

向在此次空難中遇難的乘客和機組人員致哀!希望在不遠的將來科學家們能夠找到飛機在失控狀況下能夠自救或地面可協助援救的方法以杜絕或大幅減少此類事故的發生。




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