伊萨克.牛顿引起的惨剧(下)

holycow

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因为这是一架军事空运的包机，乘客里面有美国空军的飞行员。有两名飞行员向NTSB调查组作证时说当飞机开始起飞滑跑了大约1000米后，他们听到一连串的爆破声，很象是主起落架的轮胎逐个爆胎的声音。其他乘客也证实听到了类似的声音，只是他们不是飞行员，不知道这是不是爆胎的声响。
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虽然机组谁都没有听见响动，也没有感觉到爆胎的震动，对06R跑道的搜索证实了乘客们的说法：在滑行道上06R跑道的地方，是DC-8正常的轮胎印记。在起飞线上，有左右起落架清晰的“足迹”，显然是DC-8在起飞线上等待时轮胎的热量融化了当地的薄冰留下来的。到现在为止一切正常，但从起飞线向前出现了轮胎抱死打滑的滑动印迹，这滑动的印迹沿着跑道的起飞方向一直延伸下去。在离起飞线170米的地方出现了第一片掉落的轮胎残片，到离起飞线820米处时，陆陆续续掉落在跑道上的轮胎残片表明主起落架的轮胎已经被磨到只剩筋了。在1300米处，所有左起落架的轮胎陆续爆胎，在2650米处，右起落架轮胎全爆。根据对掉落的轮胎碎片的分析，所有磨损出现在轮胎周长的一个固定点上 ---- 换句话说，在整个起飞过程中轮胎根本没有滚动，而是自始至终在滑动，直到爆胎为止。
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' ~5 P/ v8 L$ `3 K为了确定轮胎在这种结冰跑道上的滚动和滑动性能，NTSB向NASA求援，NASA试验下来的结果是这样的：

当飞机处于静止状态下，轮胎抱死的情况下，结冰跑道的滑动摩擦系数是0.14 - 0.16，也就是说，只要推重比超过0.16，飞机就开始向前滑动。这架DC-8的起飞重量是158吨，158吨 * 0.16 = 25280公斤；DC-8四台发动机的总推力33868公斤，只要推力的75%就足够克服摩擦阻力进入滑动状态。当里德机长踩住刹车设定80%推力时，一方面轮胎抱死，另一方面推力超过摩擦阻力，进入滑动状态的条件全部成立。
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* Q. g. h% `. x: a" q2 P5 [( x当飞机已经进入滑动状态后，由于摩擦生热融化了轮胎附近的冰，进一步减小了滑动摩擦系数。在这种情况下，滑动摩擦系数降到0.025，这是什么概念？轮胎在正常干燥跑道上的滚动摩擦系数是0.019，滑动摩擦和滚动摩擦是在同一个数量级上了。这样飞机的初始加速性能和正常起飞没什么区别，所以机组浑然不觉，只有到经过一段时间以后才会觉得飞机比平常慢那么一点点。
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( n4 H  A/ n( {! C如果飞机装的是滑橇大概也就这么飞起来了，但是轮胎在起飞过程中逐个爆胎大大增加了滑动摩擦，爆胎以后轮胎的滑动摩擦系数是0.2 - 0.3，这就是飞机为什么越到后来越没法加速，最终不能达到163节的离地速度。
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这个解释很通，可是还有一个问题就讲不太通了：由于整个起飞过程中所有轮胎始终处在抱死的状态下，而只有刹车才能让所有轮胎同时抱死，那是谁在起飞过程中踩刹车？

里德机长赌咒发誓他在说完“Let's go”后就把脚从刹车上移开了，在整个起飞过程中再没碰过刹车。副驾驶唐斯也作证他绝对没有碰过刹车，不光如此，由于起飞过程中他的脚跟在地面，脚掌就在刹车踏板上方，而正副驾驶的刹车踏板是联动的，他也没有感觉到里德机长踩过刹车。
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正副驾驶加起来28000小时飞行经验，要说他们在起飞过程中踩刹车而不自知实在是太诡异了一点。
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有没有可能忘了解除手刹？两个飞行员又异口同声叫冤，手刹在执行检查单时就解除了，后来再没人去碰过它。再说了，手刹不解除的话驾驶舱里有一个橙色的警告灯会一直亮着，要说在周边一团漆黑的情况下机组四个人谁都看不见那橙色的警告灯也实在是匪夷所思。

那是刹车被冻住了，没能完全解除？由于飞机烧成了灰，各种假说都是空口无凭，死无对证。
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! }$ F- W6 N, F( c( i" {4 z5 w1980年代，国会航空的老板决定解散公司，重新成立一家包机公司继续做美军生意。几年以后在加拿大纽芬兰省甘德机场，这家飞箭航空的DC-8又牛大发了一回，团灭美军精锐101空降师一个分队，并直接导致当时的加拿大空难调查局被加拿大议会解散。欲知这段后事，请看空中浩劫剧集Air Crash Investigation:Split Decision
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貌似是疑案、悬案？就这么不明不白滴死了几十人和一架飞机？

; C& W$ g; |% s0 Z# V& k1 D; O  o肇因是刹车抱死，跟牛顿先生有什么瓜葛呢？

holycow

喜欢 发表于 2013-3-6 12:55
) z" c1 h6 f; ?) G貌似是疑案、悬案？就这么不明不白滴死了几十人和一架飞机？

. D" G* a, K7 y: ?! r1 B肇因是刹车抱死，跟牛顿先生有什么瓜 ...

' `& Z& S+ ]( d% Q咱这不是标题党吗？主要是计算滑动摩擦系数和滑动摩擦那一段。这个故事告诉我们冬天开车打滑的时候要如此如此，这般这般......

晨枫

一看到轮胎逐个爆炸，就猜到刹车冻住、轮胎锁住导致生热爆胎。还好大部分人生存了下来。

五月

关于手刹有个问题：难道飞机上是一个起落架配一个手刹吗？
1 V, w4 D! f: A" d6 @& {
. U8 I+ K6 _0 T' l6 _如果不是的话，那么就可以排除手刹的问题，因为手刹会令两边起落架都抱死，而不是只有一边起落架抱死。所以还是轮胎被冻住或者被异物卡死。

holycow

五月 发表于 2013-3-6 16:18
2 e, M7 W& [) N% ]# T关于手刹有个问题：难道飞机上是一个起落架配一个手刹吗？

如果不是的话，那么就可以排除手刹的问题，因 ...

正式的说法是parking break。
9 `+ S  c! S4 M. z
现在问题正是左右起落架每个轮胎全抱死。

五月

holycow 发表于 2013-3-7 08:22
正式的说法是parking break。

现在问题正是左右起落架每个轮胎全抱死。

8 V- r4 J  ~; o% H
是我看贴不仔细，原来两边全爆了。那么手刹的嫌疑就太大了。未放手刹+手刹灯坏（或者未被留意）的可能大于冰冻吧。

做客地球

这应该还算幸运的吧，要是轮胎爆了后，飞机飞起来了，那降落的时候不就杯具了

茉莉

还好大部分人都生还了

小剪子

当飞机已经进入滑动状态后，由于摩擦生热融化了轮胎附近的冰，进一步减小了滑动摩擦系数。

轮胎附近的冰融化也应该是在轮胎摩擦冰面以后吧，这样即使摩擦系数减小轮胎也已经走过去了，不会受到太大影响吧

6 y+ }2 W$ b! E+ l& f9 G另：汽车都有所谓的胎压监测装置，莫非那个时代的飞机没有这个东东？

烟波钓徒

我有两个小白问题请教一下，
1，因为空难导致的破产的航空公司多吗？
2，如果现在对某国或者某公司航空业的空难发生率为x,如果要减少这个发生率到y,如何估算大概需要投入的资金？

alaok

+ |7 l" o! a% t: y0 A
3 F6 ?) k( y; L5 P: p# X也弱弱的问两个比较小白的问题。

! [, X7 B- V; R$ k1.就如楼上[做客地球]所说的那样这架飞机“正常”的起飞了，它能正常降落吗？
: i* d' ]  T5 g6 |" R" N: r8 w. F5 \2.目前民航飞机基本上都是靠自动驾驶仪在飞，现在这种“有N多小时飞行经验”的评价方法今后是否应改为起降次数？

MacArthur

晨枫 发表于 2013-3-6 18:00
9 `5 m* K! S( ~一看到轮胎逐个爆炸，就猜到刹车冻住、轮胎锁住导致生热爆胎。还好大部分人生存了下来。 ...

. L9 [) {7 p0 ~4 k) {, w6 D5 P9 u8 V6 [刹车装置应该是最不容易上冻得吧？轻轻一脚刹车，那温度马上就上去了。。。
6 I* u! G& O/ X& h' n) T9 f4 l9 \) p
会不会是刹车解脱装置失灵？虽然机长松开刹车，但实际上并没有真正解脱？

晨枫

MacArthur 发表于 2013-3-6 21:02
刹车装置应该是最不容易上冻得吧？轻轻一脚刹车，那温度马上就上去了。。。

会不会是刹车解脱装置失灵 ...

& f* Y8 r: {% U- T看来应该是这个问题了，手刹的cable冻住了。

cyclouns

小声问一句：躺枪的牛顿呢？算是作用力和反作用力？

四处张望

算是悬案了？

alaok

# R4 A+ m! m6 _) ?

烟波钓徒 发表于 2013-3-7 09:41
我有两个小白问题请教一下，
1，因为空难导致的破产的航空公司多吗？
: C6 ^/ l% \3 Y, Y2，如果现在对某国或者某公司航空业的 ...

问题2的解法是否可以参考电容的放电公式试试。
放电时间=投入资金
+ I9 O" y+ B8 {& j初始电压=你所说的X
% ~3 |8 i3 C, l; J终止电压=你所说的Y
! }# W9 U/ |0 ?. Y( V5 M3 @R和C分别看作员工人数和飞机的数量。

xlan1976

五月 发表于 2013-3-7 08:18
关于手刹有个问题：难道飞机上是一个起落架配一个手刹吗？

如果不是的话，那么就可以排除手刹的问题，因 ...

. S( e% u6 L8 D: \/ H) e这个东西在飞机上叫停留刹车，PARKING BRAKE。汽车上的手刹怎么工作我不太清楚，对于飞机来说 ，停留刹车和正常刹车所使用的刹车部件是相同的，只是有一个钢索或电控的活门使刹车毂在正常刹车松开使保持压力。正常刹车可以左右分开操作，自动刹车主要根据轮速和地速以及驾驶员的输入来调整各刹车毂的压力，但停留刹车只能对所有刹车整体控制，这个东西就是为了确保飞机在地面停住用的。从事件经过看，这个事故的原因首先是刹车因不明原因没有解除，然后是跑道结冰导致飞机滑跑时的表现与正常情况不一致，机组没有判断出刹车的问题。

xlan1976

烟波钓徒 发表于 2013-3-7 09:41
# K$ |9 ?0 A2 A: {! c0 i1 a我有两个小白问题请教一下，
) @! K$ w" u; ~% c1，因为空难导致的破产的航空公司多吗？
2，如果现在对某国或者某公司航空业的 ...

! H8 L0 x* X9 V1.因为空难破产的公司有，但有多少不知道。
2.民航安全是一个公共安全问题，有一整套世界性的适航安全体系保证，不是某一个公司做得到的。民航安全牵涉的问题很复杂，不是用啥简单公式或是拿钱堆就能搞定的，要是那样，空难早就绝迹了。目前来说，国际民航组织要求达到的安全指标是1次事故/百万飞行小时。从现在的记录看，所有符合适航要求并运营按照适航要求设计和审定的航空器的公共运输承运人都可以达到这个要求。

xlan1976

alaok 发表于 2013-3-7 10:27
也弱弱的问两个比较小白的问题。
  P! F/ G% T# B5 q0 p
: s4 n5 g4 a" l( F) H/ N! }1.就如楼上[做客地球]所说的那样这架飞机“正常”的起飞了，它能正常降落 ...

1.正常降落肯定是不可以了，但如果机组和地面提前了解到实际情况，安全降落还是有可能的。
! X$ O3 j0 E  y: N9 d2.自动驾驶在民航飞行中扮演的角色还没那么重要，基本上是在飞行员的监控下在飞，而且一旦遇到紧急情况还是要飞行员处理的，所以不能以单纯的起落来看待，飞行小时数还是一个衡量飞行员经验的很重要的指标。