近些年伴随着低空领域的不断开放发展, 围绕低空飞行的新型航空器研发也如火如荼, 全球涌现出了一大批设计各异的垂直起降飞行器。
(文章来源:微信公众号科技出行家, 转载已获授权)
近些年伴随着低空领域的不断开放发展, 围绕低空飞行的新型航空器研发也如火如荼, 全球涌现出了一大批设计各异的垂直起降飞行器。有的冠以「空中的士」的美名, 有的则自称「飞行汽车」, 它们瞄准城市低空空域, 摩拳擦掌拥抱已经到来的交通出行新变革。
对于大众来说, 毕竟都是天上飞的,「空难」这个敏感词在所难免。因此跟民航客机一样不得不面对灵魂拷问——「能否配降落伞? 发生意外怎么办?」, 这样的安全话题一直是大家关注的焦点, 也是行业发展中最频繁讨论的议题之一。
针对这个问题, 这篇文章带大家一探究竟。
跳伞逃生, 不可能实现的设想
不少人把降落伞当成空中出行发生突发情况的救命稻草, 设想万一遇到意外, 可以通过跳伞逃生。但事实上, 不管是民航大型客机还是新型低空飞行器, 给乘客配备人用降落伞都不在考虑的范畴, 绝大部分飞行器从一开始的设计环节就排除允许乘客跳伞这一选项。
首先, 无论是乘坐民航飞机还是搭乘低空通航飞行器, 乘客都难以具备跳伞环境。民航客机平飞时的高度通常在 10000 米左右, 这个高度大气稀薄且温度极低, 乘客一离开机舱就可能陷入昏迷甚至窒息的状态, 更不用说可以顺利完成跳伞这种极限动作。大部分的新型飞行器主要在 300 米以下的低空空域运行, 而常规跳伞的安全高度一般要求不低于 500 米, 因此, 飞行高度太低跳伞的危险程度是不亚于高空。考虑开伞的时间与下落的速度, 在过低的高度选择跳伞大概率会因为开伞不及时而提前落地, 造成致命的人身伤害。
其次, 跳伞是一项门槛和技巧性都很高的运动, 让一位普通乘客短时间内掌握跳伞绝非易事。跳伞高度、开伞时机、天气风向等诸多人为、自然因素都会影响跳伞安全, 非专业人士在未经专业指导、严格训练的情况下独自跳伞, 伤害程度可以说等同于跳楼自杀行为。
再次, 就是难以克服心理障碍。跳伞对人的心理素质要求非常之高, 在飞行器遇险或遇到其他紧急情况下, 乘客的心理状况未必能支持他们完成安全的跳伞动作, 即便是经过专业培训, 人们可能会因为紧张、害怕而把操作规范都忘得一干二净。
因此, 依靠经过专业训练的飞行员或者安全的自动驾驶系统处理飞行器的突发事故, 比没有应急经验的乘客贸然跳伞会更靠谱, 伤亡率也会更少。
整机降落伞, 低空飞行器的累赘
既然乘客使用降落伞不合理, 那飞行器本身可以使用吗? 这也是大众较为关心的问题。如果直接在飞行器上方配备降落伞, 发生事故时自动弹开, 不就可以帮助驾驶员乘客连人带机实现安全降落吗? 从专业知识的角度, 答案显然没有这么简单。
在业内, 给飞机使用的降落伞又称为「整机降落伞」。确实有部分飞行器, 诸如西锐 SR-22, 国产 AG50 轻型运动飞机等选择采用类似的安全保障装置, 但并不是所有的飞行器都适合搭配整机降落伞。
首先, 行业公认适合搭配整机降落伞的飞机, 基本都要满足轻型和固定机翼结构两个条件。这类飞机在失去动力的紧急状况下, 仍能保持相对稳定的姿态飞行, 这时配合整机降落伞就可以辅助飞机缓解急速下坠的冲击, 完成缓慢的降落。
其次, 像包括直升机、低空飞行航空器等在内的旋翼结构飞行器, 其气动布局就与上述情况截然不同。旋翼结构的飞行器如果真的在飞行过程中发生动力故障, 便很难保持稳定形态, 大概率会在空中进行不规则翻转。在此状态下, 整机降落伞无法保证在合适的位置顺利展开, 而且还可能造成旋翼与伞包缠绕等问题, 大大增加了危险系数。换句话说, 寄希望于降落伞能在突发情况下保证旋翼飞行器的安全并不现实, 这也是绝大部分直升机和多旋翼飞行器没有选择配备整机降落伞的原因。
再者, 还是飞行高度的问题。大多数新型飞行器一般在高度 300 米以下飞行, 如果真的发生无动力坠落, 按照自由落体速度计算, 这一高度的飞行器完全落地只需要不到 8 秒的时间, 不足以让整机降落伞完全展开和辅助降速, 因此低空飞行器配备整机降落伞, 是几乎无法起动效果的。
简言之, 任何不科学、不合理的设计搭配只会给飞行器带来更大的安全隐患。所以大家可以看到, 像中国亿航、美国 Joby、德国 Volocopter 等行业领先的低空飞行器研发生产公司, 都选择了其他设计途径来保证产品安全。
没有降落伞, 低空飞行器的安全如何保障
结合前文所述, 在低空飞行领域, 不管是乘客用降落伞还是整机降落伞, 都很难真正发挥其作用。对于这类新型航空器, 所有的安全设计都应该遵循风险预前不预后原则。如果公众想要深入研究这类新型低空飞行器的安全问题, 应该从飞行器本身入手, 关注它们的软硬件实力, 更多地考虑「飞行器的设计如何保证将安全事故发生概率降到最低」, 而不单单只是忧虑「万一发生了安全事故怎么办」。
从硬件层面来说, 充足的备份是保障安全飞行的重要因素。根据国际民用航空器的安全标准, 民航飞机因单一部件失效发生危险的概率是 10 的负 9 次方。如果有备份部件, 飞行器失事的概率将远低于这个数据, 接近微乎其微。这也是各类新型航空器采取的设计思路。以推出全球第一台可载人自动驾驶飞行器的中国亿航为例, 其 216 型号载人自动驾驶飞行器在所有关键飞行部位都设计了全备份设置, 包括飞控系统、各类传感器、动力系统、电池等。当某个部件遭遇故障时, 备份部件能够自动顶替故障的部分系统继续完成飞行任务, 大大保障了飞行的安全性。
从软件层面来说, 一个能够实时监测的智能系统可以为飞行器保驾护航。接着用亿航 216 载人自动驾驶飞行器举例, 该飞行器的「Fail-Safe」系统可以实时自动评估飞行器的健康程度, 如果遇到特殊情况,Fail-Safe 系统会自动评估飞行器的状况, 判断是否能够继续安全飞行。同时, 地面的指挥调度中心也会收到预警, 在必要的时候及时介入管理协助。如果真的无法继续安全飞行, 飞行器会选择就近降落在紧急起降点, 并不会完全丧失控制而造成伤害。
现在越来越多企业和资本进入低空飞行器这个新的赛道, 各家公司在追求安全和新颖的同时, 都应该更多在硬件设计、飞控系统等核心科技领域下功夫, 让安全从源头上有保障, 这才是对公众生命负责、对产品信誉负责的表现。
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