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中国商用飞机公司研制的中国首架民航机ARJ21(科学网 kexue.com配图)

  科学网(kexue.com)讯 北京时间8月8日消息,随着在世界舞台中政治、经济、文化等地位的不断强化,中国的一举一动都在牵动着国际神经。随着中国日前把飞机制造列为“战略性新兴产业”规划的重点,一些国际视野认为,中国将在航空领域挑战空中巴士、波音的传统霸主地位。

  最新的朝鲜日报便以《造飞机!中国挑战空巴、波音》关注,中国的航空发展战略。文章认为中国已把飞机制造列为“战略性新兴产业”规划的重点,将对萌芽中的国内航空制造业提供长期的政府支持,寄望未来能挑战美国波音(Boeing)与欧洲空中巴士 (Airbus)公司的空中霸权。

  朝鲜日报援引中国媒体报道表示,飞机制造产业的发展立法正紧锣密鼓地进行。《国家战略性新兴产业发展十二五规划》已明确将飞机产业纳入战略性高科技产业定位和国民经济战略地位,将在发展策略、产业政策与财务各方面,提供长期、稳定的支持。

  战略性产业 7000亿巨大市场

  根据专家估测,中国未来20年对新飞机的需求将近4000架,“支线飞机+干线飞机+大型运输机”市场容量约人民币7000亿元,巨大的市场让未来中国飞机制造业充满想象空间。《上海证券报》4日说,北京政府即将宣布扶持国内飞机制造商的相关新法规,以便国内制造商能在未来20年的中国飞机采购市场上,取得更大的占有率。

  中国去年宣布,将引导更多资金投入七个“战略性新兴产业”,并提供更全面的政策支持。针对七个产业的最初规划中,航空航天被划在“高端装备制造”的类别,和高铁同属一个类别。不过,《上海证券报》的报导说,飞机将是高端装备制造的“重要板块”,该文没有提及高铁。

  文章表示,中国高铁上月在温州发生追撞惨剧以来,京沪线列车经常呈现半空的状态,两地之间的航空机票则相对变得抢手。但也有民众在高铁惊魂未定之余,不敢对飞机制造发展抱以厚望。 英国的金融时报报道说,中国在飞机制造方面迄今没有太大成就。中国商用飞机公司研制的中国首架民航机ARJ21在2008年完成首飞,比原计划已晚了三年。

  C919挑战空巴320和波音737

  中国商用飞机公司还希望借助其C919窄体客机,直接打破空巴与波音在民航业的双头柯断。将与空巴320和波音737直接竞争的C919型飞机,目前仍在研发之中,预定2016年陆续交货给客户使用。《航空周刊》的中国航空业专家皮瑞特说,C919型飞机含有 先进技术,很多还来自国外,但中国商用飞机的制造经验仍嫩,该机的性能“不太可能达到最优”。

  多数分析师预期,政府的支持将协助该款飞机在中国市场取得不错的销售业绩,但海外航空公司将不太愿意采用该机型。此外,北京相关方面估计,在未来20年间,单是中国的商用飞机需求就可能达到4800亿美元,这实在是个庞大的市场,以内需拉动外输,这只是一个时间的过程。

  诚然,随着在世界舞台中政治、经济、文化等地位的不断强化,中国的一举一动都在牵动着国际神经。但科学网(kexue.com)也希望,中国在科技工业上面的发展尚未进入前列,在确立相关战略发展规划时,一定立足基础,避免纯粹政绩性的大跃进,避免盲目制造眼球效应、饮鸩止渴,才能用科技创造更加舒适和安全的生活。

  (科学网-kexue.com 亚高)

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  英国南安普敦大学的工程师设计并放飞了世界上第一架“打印”出来的飞机,让飞机设计的经济学发生革命性改变。这款飞机名为“SULSA”,是一种无人驾驶飞机,整个结构均采用打印这种方式,包括机翼、整体控制面和舱门。


英国科学家首次用尼龙打印机,“打印”出无人飞机。

  SULSA使用EOS EOSINT P730尼龙激光烧结机打印,通过层层打印的方式,打印出塑料或者金属结构。整架飞机可在几分钟内完成组装并且无需任何工具。

  这款电动飞机翼展2米,最高时速接近100英里(约合每小时160公里),巡航时几乎不发出任何声响。激光烧结允许设计师打造通常情况下需要借助昂贵传统制造技术的形状和结构。

  这项技术让高度定制化的飞机从提出设想到首次飞行在短短几天内便可成为现实。如果使用常规材料和制造技术,例如合成物,这一过程往往需要几个月时间。此外,由于制造过程无需任何工具,飞机的外形和体积能够在没有额外成本情况下发生根本性变化。

  新科

  名词解释

  3D打印:把工厂搬进家庭

  3D打印技术是这样工作的:首先,人们在电脑上完成产品的设计“蓝图”,根据它调整产品的形状、大小和颜色。然后按下“打印”,旁边的打印机就会按照“蓝图”一层一层地把原材料叠加成立体的产品。这种技术的迷人之处在于不一定需要在工厂生产物品。3D打印技术使得生产单件商品的成本与批量生产一样便宜,它可能像工业革命一样对世界产生深远的影响。

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  据新华社电 波兰29日公布了前总统专机坠毁原因调查报告,称专机机组人员在收到地面关于天气恶劣的警告后没有及时转降备降机场,飞机在降落时飞行高度过低、速度过快,直接导致飞机坠毁。调查报告公布后,国防部长克利赫宣布辞职。

  时任波兰总统莱赫·卡钦斯基去年4月10日在赴俄罗斯参加“卡廷”事件70周年纪念活动时,所乘图-154专机在俄西部城市斯摩棱斯克附近坠毁,包括总统夫妇与波众多高官在内的96人全部遇难。

  这份由波兰国家空难事故调查委员会公布的调查报告共328页,详细介绍了专机行前的准备情况、起飞条件、飞机技术状况、与地面的通话记录以及对事故原因的分析等。

  报告认为,导致本起空难事故的主要原因是,专机机组人员在接到地面警告后未及时转降备降机场而是决定继续降落,在机组人员肉眼无法看清地面的条件下,飞机飞行高度低于最低高度,飞行速度过快,第二次试降操作迟缓等,从而导致飞机受损,左侧机翼被撞,飞机失去控制撞向地面。

  报告还指出了俄罗斯方面在事故中的责任,包括当飞机偏离正确位置时机场提供给机组的飞机位置信息有误;当飞机飞行过低时机场没有及时向机组发出指令等。

  当天晚些时候,波兰总理图斯克说他当天已接受国防部长克利赫的辞职申请。图斯克在调查报告公布后举行的记者招待会上说,克利赫28日递交了辞呈,他已于29日接受这一辞呈。图斯克任命内务部副部长托马什·谢莫尼亚克接任国防部长一职。

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  新华网巴黎7月29日电 (记者舒适) 法国民航安全调查分析局29日公布调查报告说,飞行员的不规范操作,是两年前里约热内卢到巴黎的法航AF447航班失事的主要原因。

  2009年6月1日凌晨2时多,法航AF447航班的一架空客A330型客机在靠近巴西的大西洋上空失事坠毁,机上216名乘客和12名机组人员全部遇难。两年来调查工作进展缓慢,对技术隐患还是人为失误争议重重。

  法国民航安全调查分析局说,报告基于对失事客机黑匣子和驾驶舱录音的分析。该局认为,飞机出现问题直至坠毁的过程可以分为三个阶段,这三个阶段飞行员都犯了错误。报告建议,航空公司今后应加强飞行员人工驾驶和应对紧急情况的训练,同时应考虑在客机上增加一名后备机长,以保证对飞行安全的监控和指导。

  第一阶段是从驾驶舱录音机开始录音到自动驾驶仪关闭前,飞机处于自动驾驶模式,并没有异常。当地时间凌晨2时06分,主飞行员提醒副飞行员前方即将经过的区域需要小心驾驶,约2分钟后,主飞行员再次提醒副飞行员稍微左转,副飞行员随后向左转了12度,这时飞机遭遇不稳定气流,飞行速度从0.82马赫降至0.8马赫(1马赫为音速的1倍)。报告指出,机长在离开驾驶舱休息时没有向两名飞行员下达明确的操作指令,飞行员虽然一直按程序驾驶,但并没有具体分工。

  第二阶段是从自动驾驶仪关闭到失速警报器报警。飞机遭遇气流后,测速器在低温结冰环境下出现故障,仪表显示的航速与备用设备记录的不一致,飞行员在2时10分05秒关闭了自动驾驶仪,主飞行员宣布他开始控制飞机。随后失速警报两次响起,两名飞行员发现速度表失灵,飞机开始下降,此时主飞行员决定向上拉升。在此期间,两名飞行员多次呼叫机长回驾驶舱。报告说,飞行员并没有按规定立即对外报告仪表显示的飞行高度、速度和实际不一致。

  第三阶段是从失速警报报警到飞机坠毁。2时10分51秒,失速警报再次响起,主飞行员开始操纵飞机上仰爬升。报告指出“两名飞行员在这期间都没有发现失速警报,也没有发现飞机产生的升力小于飞机自重的失速状况”。失速会导致飞行高度急剧下降,严重时会螺旋下坠导致坠机。此后机长回到驾驶舱,但由于速度表失灵,失速警报器也停止了报警。主飞行员虽然下令降低飞机仰角,但于事无补。最后的数据显示,这架客机机头上仰、略微左倾,以约每小时200公里的速度坠落海中。

  报告还说,飞机坠毁前的最后几分钟,飞行员一直没有向乘客发布任何通知或提醒。

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2010年10月份,导演迈克尔·贝在宇航局肯尼迪航天中心指挥剧组拍摄,在他身后是矗立在发射台上的发现号航天飞机
2010年10月份,导演迈克尔·贝在宇航局肯尼迪航天中心指挥剧组拍摄

肯尼迪航天中心附近出现了用于拍摄《变形金刚》影片的“变形车辆”。宇航局科学家和他们的家属聚集过来观看
肯尼迪航天中心附近出现了用于拍摄《变形金刚》影片的“变形车辆”

《变形金刚》版的月球“静海”基地
《变形金刚》版的月球“静海”基地

  近期上映的《变形金刚3:黑月降临》吸引了不少人的眼球。最新的《变形金刚》系列电影在制作中大量采用了好莱坞式的高科技特技镜头和制作,视觉冲击感十足。但是有时候高科技的特技并不一定能取代真实的魅力,这也是这部电影的制作者找到美国宇航局合作进行电影制作的原因。

  本周三(6月29日)上映的《变形金刚3》以1969年美国阿波罗-11号首次登月的事件作为故事主线展开,当然它里面采用的是夸张的版本,说登月宇航员阿姆斯特朗和奥尔德林在月球上发现了外星人的飞船。在影片中发现号航天飞机也精彩亮相,甚至其中还出现了许多真实的美国宇航局科学家的身影。

  《变形金刚》的导演迈克尔·贝(Michael Bay)去年10月份前往美国宇航局肯尼迪航天中心拍摄了矗立在发射台上的发现号航天飞机,也拍摄了一些航天飞机项目工作人员工作的景象。

  影片的一位制片人洛伦兹·波纳温图纳(Lorenzodi Bonaventura)说:“太空项目很重要的一点就是和人打交道,所以我们让航天飞机遭遇到变形金刚。肯尼迪航天中心对我而言一直是神秘的象征。你想象自己就在那里,然后睁开眼睛发现自己在这里工作,然后你意识到有多少人和你一起在协同工作,以及我们所做的事情有多么棒。”

  《变形金刚3》是整个系列的第三部,这些影片讲述的是一些高智能的机器人伪装成汽车、飞机等隐藏在地球上。这部影片是以风靡80年代的同名卡通系列和玩具产品为基础拍摄的。

  一些美国宇航局的专家仍然记得他们小时候观看《变形金刚》卡通片,玩机器人玩具时候的情景。

  丹妮·兹诺(Danny Zeno)是宇航局测试项目主管,他出现在了《变形金刚3》影片中。他说:“我是看着《变形金刚》的动画片长大的,而现在竟然要参与拍摄它的电影版,这可真是帅呆了!”

  影片中的主要角色扮演者,演员希安·拉博夫(Shia LaBeouf),罗西·亨廷顿-怀特(Rosie Huntington-Whitely),乔什·杜哈明(Josh Duhamel)以及约翰·特托罗(JohnTurturro)在拍摄期间都造访了肯尼迪航天中心。

  约翰·特托罗说:“真不敢相信你真的就站在航天飞机前面,这可是真家伙。你会忍不住到处转转,到处看看。”

  《变形金刚》电影中出现的真实镜头包括矗立在39A发射台上,正在为其最后一次发射任务进行准备工作的发现号航天飞机,以及美国宇航局巨大的航天飞机组装车间等。影片中还出现了空间站处理设施的镜头,这是工作人员准备建造国际空间站的组件的地方。

  在一份声明中,美国宇航局测试项目主管比尔·海德曼(Bill Heidtman)说:“这是对太空项目的一种敬意。”

  而根据影片制作方的说法,和真实生活中的航天科学家和工程师们的交流给影片注入了一种更加贴近真实的独特味道。

  导演迈克尔·贝说:“历史上票房最高的电影都是科幻影片以及太空题材电影。我想这是仍然需要我们去探索的领域。”

  有幸在电影中“露脸”的宇航局科学家们受到“特殊照顾”,他们可以到上映前一天(6月28日)再肯尼迪航天中心附近的一个IMAX影院中提前感受这部大制作的影片。

  麦克·卡尼里(Mike Cianelli)同样是一位宇航局测试主管,他评价说:“我想他们干的很棒,目睹影片的制作过程,然后看到它的最终产品,这很有趣。”(晨风)

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波音747-8新型客机前人头攒动

  6月20日,久负盛名的第49届巴黎航展在巴黎北郊布尔歇国际展览中心拉开帷幕,共有来自全球的2100多家航空航天企业和相关机构参展,法国总统萨科齐亲自主持开幕式并发表主题讲演,强调航空航天产业是法国的战略核心。本届航展主题定为“创新与环保”,为了更好地突出这一主题,主办方特别邀请刚刚试飞成功的世界最大太阳能飞机——瑞士制造的“太阳驱动”号和其设计团队前来参展。

  据航展主办方介绍,全球航空业的复苏刺激了企业参展的意愿,与上届相比,本届巴黎航展参展企业数量显著增加,世界航空业两大巨头——空中客车公司和波音公司也带来了各自的最新技术参展。空中客车公司的参展飞机包括A380飞机、A400M军用运输机和C295运输机等,美国波音公司则带来了创新机型波音787梦想飞机和波音747-8新型飞机。

  除了金额丰厚的航空交易,本届航展还有以下几架明星飞机是人们所关注的重点。

  “零排放超高音速运输机”是空中客车母公司欧洲航空防务和航天公司推出的一款全新概念机型,也称新型协和式火箭客机。这种低污染飞机将使用海藻制成的生物燃料点燃普通发动机起飞,到达适当高度后,由氢气和氧气驱动的火箭推进器将启动,进一步推升飞机高度;最后,冲压发动机点燃,推高飞行高度至32公里(普通民航客机飞行高度在10公里左右),飞行速度稳定在4倍音速。下降时,普通发动机将再次点燃。冲压发动机目前只是应用于导弹技术。按照计划,原型机将于2020年推出。据欧洲宇航防空防务公司发明家吉恩·博蒂介绍,这架超高音速火箭客机计划于2050年实现商业运营,届时从巴黎飞往东京的时间将由现在的12个小时骤减为2个半小时。


法军轻型直升机

  在低碳减排潮流的推动下,由瑞士研制的世界上最大的太阳能飞机——“太阳驱动”也吸引了众人的目光。这个风尘仆仆的大家伙刚刚完成了国际飞行的首秀,就紧锣密鼓地从布鲁塞尔飞往巴黎,参加本届航展。“太阳驱动”大量使用超轻碳纤维材料,总重约1600公斤,仅相当于一辆小货车。飞机长21.85米、翼展长度为63.4米,机翼覆盖着太阳能电池板,为飞机上总重达400公斤的4个蓄电池充电。只要天气条件允许,“太阳驱动”将在航展期间的每个早上腾空而起,向各国来宾展示未来绿色飞行的魅力。

  此外,波音747-8洲际客机、空客A380等大型客机也是关注焦点。波音747-8是目前波音公司的最大客机,其三级客舱布局下可搭载467名乘客,比前一代747-400多载客51名,是波音当前在400座至500座级客机市场上的唯一机型。该机型预计于今年年底提前交付给波音公务机中心使用。其特点在于超临界机翼设计,展翼也比前任机型波音747-400长出5.6米,并配备了翻滚轴的线传飞控系统,更大的尾翼,用于精确导航的航空电子设备和一台同样配备于波音787机型上的新型通用电气GEnx-2B型发动机。空客A380号称“空中巨无霸”,翼展长度80米左右,是空客最新款远程大型客机,全机身长度、双层客舱与四台发动机是其最易辨认的独特外形。A380客机标准配置可载客525人,全经济舱配置可搭载850名乘客,目前已经拥有全球30多家客户订单。  

  中国航空工业今年以“融入世界航空产业链”为主题全新亮相巴黎航展,全面展示中国在技术创新方面整体实力的提升,以及融入世界航空产业链的最新成果。中国航空工业集团公司展示了包括枭龙、猎鹰L15、翼龙、新舟600等一系列新一代航空产品,而成立不久的中国商用飞机有限责任公司也在巴黎航展展示了C919大型客机样机的驾驶舱和客舱前段部分,这不仅是凝结了几代中国航空人心血和梦想的C919在空中客车故乡的首次亮相,也是C919大型客机的1∶1样机第一次在海外展出。就在巴黎航展开幕的前一天,中国大飞机的研制机构——中国商用飞机有限责任公司欧洲办事处在巴黎举行揭牌仪式,这是继在美国设立办事处后,该公司在海外的第二个办事机构。按照商飞人的计划,C919大型客机项目今年将完成全部供应商合同的签署工作,并实现首件开工制造,为2014年实现首飞、2016年完成适航取证并投放市场打下基础。法新社评论说,C919虽然是首次登台,但却显示了中国商飞的勃勃雄心和远大目标,在国际民用航空界已经拥有A(空客)、B(波音)的情况下,中国作为新兴大国代表,毫不掩饰自己填补C这个空白的信心与毅力,在可预见的未来,相信中国大飞机将成为空客和波音强有力的竞争对手。    

  巴黎航展的正式名称为“巴黎—布尔歇国际航空航天展览会”,组织者是法国航空航天工业协会(前法国航空工业企业联合会),通常在单数年的初夏举行,展览会场设在巴黎东北的布尔歇机场。第一届航展于1909年9月25日开幕,随后每年举行一次,1919年后改为每两年一次。除在一战和二战期间被迫中断外,至今巴黎航展已经举办了49届,是世界上历史最悠久的航空航天盛会。


空客A400M军用飞机

  巴黎航展也是世界上规模最大、最负盛名的国际航空航天展览会,共拥有13.1万平方米的布展区域以及19.2万平方米的静态展区。本届航展上,来自世界48个国家的2000多家参展商营造了363个展示空间,展出飞机142架,其中42架可以提供飞行表演;此外,还有多达14万专业参观者、3000多名新闻记者和20多万普通参观者参加。

  巴黎航展堪称航空航天爱好者的天堂,在诺大的展厅和静态展示区里,整齐有序地排列着飞行器、导弹推进单元、机载电子装备及站台和导弹、火力装备、飞行控制和海军援助、机场设备、空中反击防御系统等专业设备,战斗机、教练机、运输机、加油机、特种飞机、无人驾驶飞行器,直升机、飞行模拟器及训练设备等军用飞行设备应有尽有,太空技术、太空探索、军事航空与防务技术、防卫系统、推进系统、零配件、局部装配、原材料、电子登机和着陆系统设备等航天工业产品也一应俱全,航空工具制造所需的机械设备及安装、维修设备和维修服务、机场技术、卫星技术、无线通讯、综合运输系统等综合部门令人眼花缭乱。此外,每天下午到傍晚举行的飞行表演更是吸引着大量普通民众前来参观。本届巴黎航展为期一周,20日至23日前四天向媒体与业内人士开放,后三天向社会公众开放,预计将有近40万人参观展览。

  最后值得一提的是,在巴黎航展举行的同时,也有一支中国学生队伍首次晋级空客全球“让创意展翅高飞”大学生航空创意大赛决赛。这是来自中国南京航空航天大学的一支5人学生团队,参赛项目是“利用飞机起降时产生的扰流进行风力发电的地面风力发电系统”。他们经过激烈角逐,从全球75个国家的2600多名大学生组成的315支参赛队伍中脱颖而出,晋级总决赛,将和另外四支队伍一起角逐创意大赛总冠军,最终获胜者将赢得30000欧元奖金。

  中国大飞机和中国年轻的航空人同时来到巴黎,与世界同行们一起参加这个航空航天的盛会,分享比较、交流提高,这昭示着中国的科技和科技人已经走向世界、融入世界。

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“零排放超音速飞机”构想图

  欧洲宇航防务集团19日宣布,将打造全球首架“零排放超音速飞机”(Zero Emission Hypersonic Transportation,简称Zehst)。这种外型像“协和”型客机的火箭式飞机预定在2050年投入服务;届时人们只需短短的2个半小时,就能从法国首都巴黎飞抵日本首都东京。

  报道指,这架“零排放高超音速飞机”的载客量为50至100人。此飞机在起飞时,会先用普通的生物燃油发动机推进,在爬到一定高度后,改由使用氢气和氧气的火箭发动机推动,其巡航高度可达32公里,远超现有客机1万米的巡航高度。

  在准备降落时,这架超音速飞机会先关上发动机,向陆面慢慢滑行,接近地表时重启普通发动机。

  欧洲宇航防务集团将与日本科研人员合作,利用现有的科技研发这款超音速飞机,并希望能够在2020年研发出其原型机。

  该集团会在从20日起举行的巴黎航空展上,展出长达4米的零排放高超音速飞机的模型。该集团首席技术官博蒂说:“我想未来的飞机都会像Zehst一样,这种飞机不会造成污染,可以一直在平流层飞行。”

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工作人员为飞机除冰图片来自中航传媒网
国内外航空公司在飞机除冰方面都有着血的教训。
在国家自然科学基金民航联合基金的支持下,中国民航大学教授王立文及其合作者在飞机除冰研究领域取得了系列研究成果,在飞机除冰方面形成技术“专利群”,构建了集中除冰平台,将我国飞机除冰时间从半小时缩短到小于7分钟,这为提高飞行安全,减少航班延误提供了重要保障。
【科学时报 张双虎报道】
 
大灾难源自小疏忽
随着国际民航旅客吞吐量的增加,因冰雪天气造成的不正常航班率随之增加,由冰霜带来的飞行安全问题引起人们高度重视。
2004年11月21日,中国东方航空云南公司一架客机执行从包头飞往上海的任务时,在客机刚起飞不久就坠入距机场不远的南海公园。该事故造成机上47名乘客、6名机组人员全部遇难, 2名公园工作人员失踪。
据现场目击者称,当时飞机还没飞到6层楼高,就开始左右摇晃,像喝醉酒了一样,左右摇晃了四五下,就听到“轰”的一声坠入距机场不远的南海公园,一阵浓烟伴着难闻的烧焦的味道扑面而来。
据新华网报道:2006年12月21日,国家安全生产监督管理总局、监察部通报了中国东方航空云南公司“11·21”包头空难事故调查处理结果,认定是一起责任事故。事故原因为飞机起飞过程中,由于机翼污染使机翼失速、临界迎角减小。事故调查组认为,飞机在包头机场过夜时存在结霜的天气条件,机翼污染物最大可能是霜。飞机起飞前没有进行除霜(冰)。
美国东部时间2009年2月12日晚10点11分左右,美国大陆航空公司的3407号通勤班机在飞往水牛城途中坠毁,机上无人生还。此后美国国家运输安全委员会调查发现,飞机降落前30分钟间与塔台对话一直正常,其后发现驾驶室警告系统发出结冰警告,显示机身可能结冰。机长亦报告于挡风玻璃及机翼前缘有明显结冰迹象,当飞机伸出襟翼及放下起落架准备降落时,飞机突然出现一连串猛烈的俯冲与翻滚动作,紧接着飞机便坠毁于民宅。
据世界民航有关冰雪天气引起42起的事故数据分析看,有18起是在起飞时发生的,死亡人数达323人。除冰是关系到飞机和乘客人生安全的大事,容不得半点马虎和疏忽。
一个必不可少的环节
 
我国现运行的137个民航机场,有降雪报告的就有77 个,而突发的雨雪冰冻灾害更是带来大量航班延误和取消。
“光洁机身是飞机冬季安全飞行的核心理念。”中国民航大学教授王立文说,“理论上讲,机身上蚊子苍蝇都不应该有,更不要说霜、雪和冰了。以737客机来说,如果机身分布有一平方厘米大小的霜点,会使飞机迎角降低两度,抬升力降低1/3,就有可能导致飞行事故发生。”
王立文解释说,机翼不光洁时,其粗糙度就会不同,根据空气动力学原理,空气和机翼分离的线型就不是光滑的流线,会导致漩涡和湍流的产生。而漩涡和湍流是不可控、不对称的,会引起飞机抬升力不平衡。这种不平衡会更加重湍流的不均,从而增加飞机的控制难度,导致飞机翻转、倒立,引起飞行事故。
美国联邦航空管理局(FAA)规定:在飞机表面的主要部分,如机翼、发动机等部位有霜,结冰及积雪时,禁止任何人指挥或尝试飞机起飞,如果主飞行员不能确定飞机是“干净”的,应禁止尝试让飞机起飞。
“首都国际机场基本上每年从11月就开始至次年二三月份要除冰,哈尔滨机场有约半年的时间要除冰。”王立文说,“容易出现问题的主要是除霜。而轻微的霜冻往往被忽视,从而引发事故。”
飞机除冰指的是在低温气象条件下,使用物理或化学手段对临近起飞航机的机翼、推进器、水平尾翼等关键部位冰、雪、霜的消除。我国在2011年1月正式颁布实施的《航空安全管理手册》中强调:即使是少量冰、雪、霜的堆积,也会引起起飞重量增加和升力损失,对飞行的影响也将是致命的。因此,除冰是低温起飞前一个绝对必不可少的环节。
用技术实现管理有序化
此前,我国对飞机结冰情况没有预报系统。比如,气温零下3度或零下5摄氏度,飞机结冰厚度怎样、采用什么除冰设备或手段都没准备,要到第二天才开始除冰前临时准备,这极大影响了飞机的准时起飞。
针对这个难题,在自然科学基金的资助下,王立文团队在飞机除冰基础理论和实际应用方面进行深入研究,研制了一个能对飞机冰霜进行综合分析的预报系统。
“比如,我们根据天气预报,未来24小时或10小时气温多高、空气湿度多大,飞机上会结多厚的冰、霜,出现什么样的冰型都能预报。我们还有一套探测系统,模拟飞机的铝合金外壳,放在飞机机位附近,以获取相关数据。通过我们的计算,再用探测模型得到的数据进行修正,就能比较准确地预报目前飞机的结霜、结冰情况,及早调整飞机除冰车辆多少、除冰液的用量、温度、压力、流量等除冰参数。”王立文说。
为提高除冰效率,在国家自然科学基金的资助下,王立文团队将传统的机位除冰发展为集中除冰。
机位除冰即飞机停在登机廊桥旁,一架或几架除冰车过来为飞机除冰。但首都机场有几百架飞机,机位也有远有近,移动除冰设备进行机位除冰效率很低。而且除冰液有一定的有效时间,有时除完冰飞机不一定能得到起飞指令,它还会二次结冰。在极度寒冷的情况下,有时可能后边刚除完,前边除的又结冰了,这会严重影响飞行安全。
王立文等人在首都机场设了6个集中坪,集中除冰设备不动或少量移动,飞机过来除一架起飞一架。
“集中除冰极大提高了除冰效率,在中雪的情况下,一架737原来约为半小时,现在平均只要6、7分钟。”王立文说,“机身上有冰雪不能起飞,但自由移动是没问题的。现在哪架飞机要起飞,就开过来除冰,除完就飞走了。这样就减少了除冰车因飞机分散来回奔波的次数,提高了效率,减少了延误,也最大限度地保障飞机安全。这就是用技术实现管理的有序化。”
 
优化系统 护航飞行
“我们的飞机集中除冰系统研究,将温度控制、能源、液压、控制、机械等多种成熟技术应用到机场除冰系统。在这方面我们拥有几十项专利,形成了一个‘专利群’,从而实现了高效快速安全的除冰功能。目前我们的设备已经应用于首都国际机场、郑州机场、哈尔滨机场。”王立文说。
因为没有相关研究,目前我国飞机除冰时,除冰液用量都采用“宁多勿少”的方式来保证飞机安全。比如某天在气温较高、机身结霜较轻的情况下,本来用平时30%的除冰液量就能解决问题,但却一直都用50%的量;由于还缺少坚实的理论与技术支撑,不得已要用一些“浪费”换来安全。
“因为我们没有可信数据支持,没有充分的理论依据,在保证飞机安全前提下,不能盲目减少除冰液的用量。目前我们正在作基础理论与优化研究,就是通过积累基础数据、通过理论研究和实验检验。期望在不久的将来,能够做到在保证飞机安全的情况下,合理使用除冰液量,达到节约资源也节省时间的目的。”
《科学时报》 (2011-06-13 A4 科学基金)
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飞机资料表。 飞机资料表。

E-4B(左)可在空中加油。 E-4B(左)可在空中加油。

E-4B(左)可在空中加油。 E-4B(左)可在空中加油。

  能应付毁灭性灾难 保护总统政要

  特殊功能:可抗核辐射

  可飞行数日不加油

  可与核潜艇对接

  数量:目前美国有4架

  在电影《2012末日预言》中,美国一批政要乘坐一架总统专机逃难,而“末日飞机”则是这架飞机的现实版。美国空军近日罕见地透露“末日飞机”的内部情况,指出就是面临核战、陨石袭击地球等“末日环境”,它配备的防护装置也可以保护飞机上的政要。

  本报讯 美国的“末日飞机”军事编号为E-4B,隶属于美国空军第55飞行编队,目前总共有4架。其主要作用是在美国面临毁灭性灾难时,保护总统、国防部长等军政首脑,甚至可把政府和军方司令部的技能暂时搬到天上。    

  该飞机造价2.23亿美元,是由波音747型客机改装而成的,可搭载112人。此外,该飞机的油箱储量惊人,可以达到185吨,在空中停留数日也不需要补给燃油。

  “末日飞机”还安装有重达16.5万磅重的电子仪器,以及严丝合缝的防护壳,这是针对核辐射设计的,足以保证机舱内的人员不会受到核弹冲击。机长司考特·雷德在接受采访时说,“末日飞机”不止一架,每架都是一年365天且一天24小时随时待命。

  “给我们任何一个电话号码,无论在什么时候,什么地点,只要在地球上,我们都能前往接乘特定人员”,美国空军高级军士长乔伊·斯托尔特称。“我们甚至可以与深入海底的潜艇人员保持联系,从后备舱甩出5英里长的绳索与潜艇对接。”

  乘坐不够舒适

  其实,美军在1980年1月就研制出这种飞机,但一直没有对外公布。按计划,一旦遭遇核袭击,美国军政高官会分三组从华盛顿搭乘“末日飞机”,逃往美国境内三个不同的地点。该飞机可在任何时候接到指令后,5分钟内起飞。

  不过,待在“末日飞机”里不太舒适。美国防长盖茨就曾抱怨说,他的舱位一个窗户都没有,让他感觉自己是个在经历磨难的斯巴达勇士,而不像是乘坐高级飞机的部长。(宗禾)

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6月7日,美国航天局公布了“奋进”号航天飞机与国际空间站对接的照片

  美国航天局7日在其网站上公布了“奋进”号航天飞机5月下旬与国际空间站对接在一起的照片和视频。这是该局首次公布航天飞机与空间站的对接照片和视频。

  这些照片和视频拍摄于5月23日,由乘坐俄罗斯“联盟”载人飞船离开空间站的意大利宇航员保罗·内斯波利完成。内斯波利是空间站第27长期考察组成员,其他两名成员分别是俄罗斯宇航员德米特里·孔德拉季耶夫和美国宇航员凯瑟琳·科尔曼,他们在空间站共值守159天。

  美国航天局表示,“联盟”飞船距离空间站约183米时,俄罗斯地面飞行控制中心指示宇航员操纵飞船旋转130度,这使得内斯波利有机会拍摄“奋进”号与空间站的对接照片和高清视频。

  5月16日至6月1日,“奋进”号完成了服役生涯中的最后一次飞行,其最终归宿将是加利福尼亚科学中心。

  由于成本过高,美国已决定终止运行了30多年的航天飞机项目。“阿特兰蒂斯”号航天飞机7月份进行最后一次飞行后,美国航天飞机将全部退役。其后,美国宇航员将依赖俄罗斯飞船前往空间站。奥巴马政府希望私营公司能开发出运送宇航员往返空间站的“太空巴士”,美国航天局可以腾出资金进行新技术的研发以及深空探索。(任海军)

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