重拾飞行安全背后:这类传感器有多重要!
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据央视新闻报道,3月21日14时38分许,东方航空公司MU5735航班在执行云南昆明——广东广州任务时,在广西梧州市上空失联并坠毁。机上人员共132人,其中旅客123人、机组9人。事故发生后,各相关职能部门立即展开搜救工作,目前,已发现失事飞机残骸碎片,但未发现机上失联人员。
事发后,据红星新闻报道,一位前飞行员在接受采访时,对此次坠机事件进行分析,其表示,客机在坠机前机身完好、机翼未受损,在此情况下,垂直坠落有几种可能性,其中一种可能是飞机传感器失灵,从而导致“死亡俯冲”。
多方猜测飞机失事原因
据了解,本次失事航班为东航的MU5735,飞机型号为波音737-800,编号为B1791,机龄为6.8年。3月21日下午13点15分,MU5735从昆明长水机场起飞,根据原定落地时间,该航班将于当天15点05分抵达白云机场。地面数据显示,14时21分左右,航班巡航高度急剧下降,ADS-B应答机没有回复,航班在梧州附近失联。
来源:Flightradar24
事发后,网上流传了一段疑似事发地捕捉到的飞机坠落监控视频。一架飞机机头朝下直线坠入山林,客机疑在空中并未解体。据澎湃新闻报道,网传飞机坠落视频画面是由广西梧州市北辰矿业有限公司拍摄,对此,北辰矿业有限公司一位员工已向媒体证实,该视频画面确为公司拍摄。
飞机坠落监控截屏
来源:红星新闻
关于东航客机失事,目前披露信息有限,最终事故原因有待飞机黑匣子数据读取分析,以及事故调查组后续的调查认定。即便如此,仍有多方人员对此次坠机原因进行了初步的猜测和分析。
据红星新闻报道,一位不愿透露姓名的前飞行员在接受采访时表示,从网传视频中看,该架失事客机几乎垂直下坠,机身未折断,大概率失事客机没有发生空中解体。其分析了机身完好、机翼未受损情况下,客机垂直坠落的几种可能性。他认为,其中一种可能是飞机传感器失灵,导致“死亡俯冲”。
据其介绍,传感器对飞机的俯仰控制的优先级是高于飞行员控制飞机的优先级的,所以当传感器失灵时,其有可能将飞机俯冲姿态错误地认为飞机处于平飞状态。由于传感器给飞机发送的命令,大于飞行员的控制,所以飞机不受控制,直接往下俯冲。该前飞行员还举例道:“相当于操纵杆被强制控制了以后,飞行员是掰不过电脑的,所以你怎么控制飞机它都没有用。”
另据《每日邮报》报道,对于此次事件,英国克兰菲尔德大学推进工程燃气轮机性能和可操作性中心的专家研究员Arthur Rowe表示:“像其他航空事故一样,有多种可能的原因。比如说飞机机翼或者尾翼被卡住或反应迟钝,尤其是尾翼被卡住就是其中之一,自动驾驶不适当设置也有可能。”他同时指出:“这不太可能与发动机有关,因为飞机可以在没有发动机动力的情况下完美飞行——显然时间有限。”
诺丁汉大学工程学副教授陶阳则表示:“飞机完全失控,现阶段很难说发生了什么。然而,大多数飞机事故都与传感器故障有关。”
曾令波音某机型全球停飞的传感器
到底是什么?
事故发生后,失事客机相关信息的公布,再度引起热议。资料显示,东航MU5735的型号为波音737-800,“波音737”这一名称,无论在国内航班还是国际航班中,都极为熟悉。
公开资料显示,波音737飞机为美国波音公司生产的双发窄体客机,于1967年取得美国联邦航空局型号合格证,并先后生产多个系列的飞机,其中包括737-700系列、737-800系列,以及737-7、737-8、737-9、737-10等。
而波音737之所以让人熟悉,除了其是世界上主流的短途和中途航班飞机之一外,也是此前多次发生过航空事故的飞机之一。据上游新闻统计发现,在过去16年间,波音737系列客机累计发生事故达33起。
其中,上述的波音737 MAX 8此前就曾因传感器存在失误接连发生事故,随后我国民航局果断停飞,这一机型随后也在全球范围内停飞。美国国会众议院在2020年6月公布波音737 MAX 8飞机先后失事的相关调查报告,其主要归咎于波音公司新的机动特性增强系统,又名MCAS。
该系统拥有两个迎角传感器,在机身两侧各有一个。其操作逻辑为:通过在飞机头部安装的传感器,监测迎角大小,如果检测到迎角接近失速状态,该系统就会通过调节飞机尾翼的水平翼面,使飞机“低头”,避免进入失速状态。然而相关的调查和模拟结果证明,波音737 MAX 8的传感器测量出错,导致MCAS系统失效。
那么其中提到的迎角传感器到底是什么呢?其作用又在哪里?
实际上,迎角传感器是测量飞机迎角的装置,又称攻角传感器。迎角是指飞机翼弦与气流之间的夹角,若这一角度过大会造成机翼失去升力,从而导致飞机进入失速状态,因而迎角是重要的飞行参数之一。现代绝大多数民航飞机还有失速警告系统,当实际迎角接近临界迎角而使飞机有失速的危险时,迎角传感器就为失速警告系统提供数据支撑。
红圈内为波音717的迎角传感器
来源:sentasy
迎角传感器一般安装在飞机侧面靠近机头的位置,可分为风标式和零压式两种。
风标式迎角传感器是由一个具有对称剖面的翼型叶片和角度变换器组成,它具有构造简单、体积小的优点。但是风标易受微小扰动的影响,安装位置的影响也很大,在高速飞机上要找到气流比较平稳的部位是极为艰难的。
零压式传感器,即压差归零式迎角传感器,其探头上有对称的两对进气槽。当飞机迎角不变时,每对气槽感受到的气流,气压是相等的。
当飞机迎角发生变化时,其中一对气槽感受到的气压增加,另一对的气压减小,这两个气压通过互不相同的气道作用到桨叶的正反叶面上,其合力产生一个与迎角变化反向相反的气动反馈力矩,使探头组件转动,直至两对气槽的对称平面与气流方向平行,两对气槽的压力重新相等为止。这类传感器的优点则是误差小,工作稳定,当然,相应的结构也更为复杂。
可见,迎角传感器作为飞机测量迎角的关键元器件,需要非常灵敏地感知气流的方向,其在技术层面的设计和测量数据,不容出错。
据悉,在此次事故发生后,东航方面目前已将该公司所有737-800执飞航班的飞机全部控制在地面,空中的航班落地后也不再执行航班任务。目前,东航失事客机最新消息整理如下:
· 中国民航局官网发布消息,确认该飞机坠毁。机上人员共132人,其中旅客123人、机组9人;
· 东航公司官网变黑白;
· 梧州矿业机构的监控视频被核实,记录了MU5735最后时刻:飞机以近乎垂直的角度,从天空直插大地;
· 东航客机引发的森林火灾已被扑灭,正紧张救援;
· 东航启动应急机制,派出工作组赶赴现场;
· 广西武警总队梧州支队派出30余名官兵抵达救援现场;
· 南部战区:南部战区组织兵力赶赴东航坠机现场救援;
· 国家民航局工作组晚间抵达梧州
防失速系统是否存在设计缺陷,风标迎角传感器的校准是否存在问题,安装区域是否影响会风标的灵敏转动,气动特性是否稳定均匀,软硬件系统的整体稳定性,如何在特定环境下激发失效机理等等,这些都是需要在制造飞机的过程中需要考虑的问题。
飞机被喻为是世界上最安全的交通工具,事故发生几率极低,可以一旦发生事故,机上人员生还可能性也极低。回归到生命安全的层面上,对于“波音公司们”而言,在追求科技和速度之前,如何重拾飞行安全才是其更应思考的问题。
本文部分内容整理自央视新闻、红星新闻、sentasy等,仅供交流学习之用,如有任何疑问,敬请与我们联系info@gsi24.com。
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