当前位置:首页>旅游攻略>失联>

拯救生命,刻不容缓:从MH370失联说起之四

【专业分类】民航安全【文章编号】9-2014-0090 3月8号凌晨笔者驾驶的飞机正好以37000英尺的高度飞行在胡志明管制区,也就是马航MH370航班失踪的那个时候,那个区域,管制员正在应急频率寻找MH370航班……笔者从3月8号开始一直……

专题: 婆那加占婆塔在哪 全域旅游 新时代 上海浦东免费旅游景点 上海浦东旅游必去景点 

专业分类】民航安全【文章编号】9-2014-0090

3月8号凌晨笔者驾驶的飞机正好以37000英尺的高度飞行在胡志明管制区,也就是马航MH370航班失踪的那个时候,那个区域,管制员正在应急频率寻找MH370航班……

笔者从3月8号开始一直在撰文,试图从专业的角度解释许多疑惑,而事实的不断披露和证实也逐步印证笔者的许多观点。

客观、冷静、专业地分析马航MH370 航班的失联问题涉及到国际运行的一些基本知识,比如高频通讯、卫星通讯、ACARS(低空数据链系统)、CPDLC(管制员飞行员数据链通信)、ADS(广播式自动相关监视);也涉及到777大型飞机远程飞行的比如二次放行、ETOPS、延程跨水飞行;还需要对雷达系统、基础飞行理论有较强的基础研究;以及对国外航空公司的运行有所了解。所以理性分析整个事件并非容易的事件,任何一个环节缺失就有可能对大家产生误导和误解,造成更大的迷惑。

和前三篇文章一样,我们还是先从最近公布的或者大家关注的问题来解释:

纽约时报的报道,美国一位高级官员称,失联的马来西亚航班第一次向西转向是通过计算机程序实现的,这一程序很有可能是被驾驶舱内熟悉飞机系统的人设置的。消息称,飞机转向不是通过手动操控的,而是有人通过七、八次击键设置了计算机程序……

这个说法有失偏颇。777飞机的飞行控制系统如下图-1所示,在自动驾驶

图-1

接通,也就是图中任一A/P接通情况下,只需要按压这个HDG/TRK(航向/航迹)的按钮,随意转向左或者右一定的度数,就可以完成自动驾驶控制下的转弯。并不需要做任何额外的动作,这样飞行是最基本的飞行方法,全球好几百万的使用过飞行模拟游戏软件的飞行模拟爱好者都知道,这个根本不是什么高难度的动作。

这位官员的意思也许是,如果不是使用这种基本方法飞行,而是使用目前航班飞行的计划航路下的导航方式,如图-2所示,就是使用LNAV方式的话:

图-2

 图-3

图-4

也仅仅需要在类似于图-3的控制显示组件中输入一个航路点代码就可以完成更改航路。如图-4:只要通过在下面的控制显示组件中输入OED,然后按压左边第二个按钮就可以使得图-3中的EXEC 灯亮起来,只要飞行员按下这个EXEC键,飞机处于LNAV导航方式时,就可以从BTG到RBL的航路,改飞到BTG到OED航路。

飞机的自动驾驶在接通状态下如图-2中的A/P接通时,在航路中水平方向有基本的HDG(航向)和LNAV(水平导航)两种导航方式(还有LOC和APP用于进近暂不讨论),也就是说想要控制飞机转弯,可以简单的在这两个按钮之间转换。都是瞬间可以完成的。

使用HDG(或TRK)可以使飞机飞向任何选择的航向(航迹)度数而不依照计划航路飞行(这种方法几乎每个航班都要经常使用,尤其在绕飞雷雨和进入进近区域雷达引导时都是这种方式),只需要按压这个按钮,然后顺时针(增加)或者逆时针(减少)转到0至359之间的任何数字,飞机就按照你初始旋转地方向向左或者向右转到这的度数。

使用LNAV方式,也即是一般航班计划航路飞行时,在地面就可以设置好预计需要计划飞行的航路,飞机起飞以后或者起飞之前,只要按压这个LNAV按钮,飞机起飞后就可以使用存储在FMC(飞行管理计算机)的计划航路飞行,需要更改计划航路的时候,也仅需要依照上述步骤轻松完成。

偏离计划航路飞行本来就是及其正常的,绝大多数航班飞行中都会使用到HDG这种方式因为各种原因偏离计划航线,尤其是在起飞后和落地前的进近阶段。

纽约时报过度解读这些极其简单的动作,很容易让不明白原理的人产生误解,这种解读不应该出自民航局官员之口。

而他的原意也许在解释,如果飞机在起飞之前就设定了和计划不同的航路,那么几乎可以认定飞机是有预谋的劫持,可是没有证据表明机组在起飞前就再FMC中存储了不同的航路,这些只能被认为是该官员的猜测。所有的飞行计划航路都是需要两个驾驶员核实,他的这个假设必须是两个飞行员都要劫持客机。进一步说,所有的航路计划信息以及落地剩余油量,预计到达时刻等等信息会通过ACARS(飞机通信寻址与报告系统)向地面自动发送,如果预谋劫机,该机组不会愚蠢到在地面就使用一个劫机的飞行计划而被ACARS泄露!因为在空中改变飞机的航路只需要1分钟以内的事情,或者使用HDG随意航向飞行也就是一两秒钟的事情,而这些改变也是飞行员最基本的再简单不过的日常动作而已。既然机组知道ACARS会给地面发送数据信息,我绝不认为机组会愚蠢到在地面就去设计一个劫机的航路。所以这个官员的这些说法笔者无法赞同。

在机长家里的模拟飞行装置中发现印度洋附近的5机场:

这个更是过度的解读这个模拟装置。在任何一个模拟飞行游戏中都存储了全世界大多数机场的资料,当然可以包括这些机场。假设机长为了练习在这些机场着陆技术,他完全可以在事后删除这些资料。即使机长劫持飞机的可能性有,但过度的解读这些日常信息让人觉得马来官方有误导的嫌疑。

飞机被地面通过黑客手段入侵控制GPS系统导致飞机偏离航线:

首先解释一下GPS(全球定位系统)在飞机中的作用。777飞机的导航系统包含在一个叫FMS(飞行管理系统)中,该管理系统中有一个计算机叫FMC(飞行管理计算机),该计算机使用ADIRS(大气数据与惯性基准系统)(图-5中的INERTIAL)和GPS以及RADIO(无线电导航台)确定飞机的位置。

简单地说,惯性系统就是先给一个已知位置(比如机场),然后惯性系统感应飞机的运动方向和速度(比如向30度方向以600公里飞了2分钟),然后计算飞机从原始位置往哪个方向运动了多少距离,然后通过简单的地图计算,就可以计算出飞机当时的坐标在哪里。该系统只要初始位置输入后,系统正常工作,完全可以不依靠其他信息就可以自己一直计算到飞机落地。

GPS通过飞机上的卫星接收机,接受GPS卫星的信号,通过计算接受到特定卫星的时间与基准时间的比较,用时间差乘以无线电传播的速度(即光速)就可以计算出来飞机到这颗卫星的距离。使用GPS系统一般至少需要4颗(不是几何定位的3颗)或者3颗加高度修正来确定准确的位置,因为飞机上的时钟不如GPS卫星的原子时钟精确,需要多余的一颗卫星来校准接收机的时间误差。GPS给飞机FMC提供一个即时位置信息,因为GPS位置信号精确度高,且没有惯性系统的积累误差,所以经常被FMC采用。

RADIO的原理是接受地面导航台信号,也是可以把位置信息传递给FMC。

FMC会使用GPS/惯性系统/RADIO中比较符合逻辑的较为准确的系统来最终确定飞机的位置,当任何一个位置有较大的偏差时,FMC都有可能不采用,并有可能会在CDU或者其他系统中提示机组位置信息误差。

所以说,GPS仅仅在飞机中是提供位置参考信息的,飞机并不是依靠GPS系统飞行的。所以黑客使用控制GPS的方法使飞机脱离航线是几乎不可能的。而且如果飞机被操纵,机组不可能人为关闭通讯系统而不去报告,这些系统不可以通过地面遥控关闭,这种通过操纵GPS控制飞机的说法明显有悖常理。

图-5

黑客控制飞机自动驾驶使飞机偏航:

图-6为飞机上的数据传输系统

 

假设黑客需要控制飞机自动飞行,首先需要入侵飞机的自动驾驶系统,而且要实时控制飞机的飞行,必须有通讯的办法。

首先一点,777飞机没有设计通过地面数据自动接通或者断开自动驾驶这种功能。其次,黑客想要远程控制飞机,必须先和飞机通过某种方式联系起来。比如通过使用甚高频、高频、卫星通讯的地空数据链。而这些系统除了地空数据链可以将一些简单的数据自动上传到飞机之外,其余都不具备自动上载控制数据进而影响到任何自动飞行的功能。

而且飞机的自动驾驶有多种断开放式,飞行员在任何时候都可以断开自动驾驶,脱离任何无线电联系手动飞行,所以黑客劫持的说法不可能成立。

飞机上没有明显的搏斗痕迹:

由于飞机在失去联系之后并没有向外界发出任何有价值的讯息。除非马政府通过其他管道或者方法与飞机取得联系,否则没有任何证据指向这一消息。有没有发生搏斗应该是查无实据的猜测。马来政府在事实没有调查清楚之前发布类似这些不确定信息的信息,显然有混淆视听、误导舆论的可能!加上之前确定发布的ACARS是被专业人士认为关闭,这样把所有的焦点转移到机组劫机的可能性上。笔者认为不能用这个假设来确定其他的假设,在事实未确定之前,马政府不该如此推测。

飞机采用战术机动躲避雷达,爬升到45000英尺,然后下降到23000英尺,再上升到29500英尺,还有甚至报道飞机下降到1900多米的高度:

有说飞机爬到45000英尺然后使旅客因为缺氧昏迷,这个说法缺乏基础的理论支持,在之前的文章已经论述过了一些,这里就这点再进一步解释:

如果机组蓄意劫机,根本不需要爬升到45000英尺这样的超限制高度。因为在35000英尺和45000英尺,旅客氧气系统同样是在客舱压力超过13500英尺供应大约12分钟,因为777飞机一般使用化学氧气发生器,不会因为高度不同供氧时间有很大不同。假设机组蓄意,根本没有理由去爬升到45000英尺使飞机失去压力,飞机是可以在任何高度人工控制失去压力的。

再说关于马来官方所有精确描述高度的问题。如前几篇文章所述,飞机在应答机和ACARS关闭的情况下,外界是无法确定飞机的实际飞行高度的。一次雷达是主动雷达,二次雷达是被动雷达。主动雷达可以不需要飞机配合就可以发现飞机;而二次雷达需要飞机上的应答机打开才可以看得见飞机的相关信息。

一般的一次雷达是没有测量飞机高度的能力,失去二次雷达信号之后,飞机没有报告高度信息,那么地面是无法知道飞机的高度的。

有人说如果地面使用的是最先进、一般用于水面舰艇的三坐标雷达,或者使用其他新式的雷达系统,也可以测量飞机的高度和位置。这个说法不符合基本的飞行理论。

原因是这样的:地面雷达最多只能测得几何高度,也就是说飞机和雷达测量天线的相对方位和距离,利用三角形原理计算出飞机实际距离地面(或者海平面)的高度。而飞机飞行原理的角度讲,飞机平飞的高度是气压高度。这个高度和实际高度完全是两回事。简单地说,飞机平飞飞行是一个等压面飞行,这个等压面随着温度和周围气压的不同,它的几何高度不同。也就是说,如果MH370飞机在气压高度35000英尺飞行时,它的实际海平面的几何高度有可能是在33000-37000之间上上下下,并不是一个确定值。由于气压的变化并没有非常剧烈,所以即使飞机实际离地面距离远了或者近了,乘客和飞行员并没有明显的爬升和下降的感觉。简单地说,飞行员在同样保持35000英尺的气压高度飞行,在温度较高的吉隆坡,用地面三坐标雷达测量飞机几何离地面(海平面)高度可能是37000英尺。而飞机一直保持35000气压高度平飞到北京,用同原理的三坐标雷达测量飞机的几何离地高度有可能只有33000英尺(一般的气压高度会随温度变化率大约为每10度4%),35000英尺这个飞行的气压高度是除了飞机上的设备,在地面是无法测得的。

除非取得飞机的黑匣子或者数据记录仪,或者得到飞机通过的数据报告系统的报告,以目前的知识和信息,笔者不认为有哪种办法可以测量到飞机的气压高度数据。而基于这些29500英尺,或者45000英尺,或者2000米的报道,应该都为猜想和臆断,没有基础理论支撑。

劫机犯和马来政府谈判未成把飞机飞迷失或者被击落:

在飞机失去联系之后,有人猜想说劫机犯(或者机组)与马航或者政府未达成交易条件,所以飞机飞离或者被击落。

这种说法值得商榷:原因是这样的,如果谈判,总需要通讯工具吧?

飞机上可以使用的和地面联系的通讯工具就甚高频、高频、卫星电话、ACARS、CPDLC(含ADS)系统(应答机飞机上不具备接收功能,所以忽略),马航已经确定ACARS系统被人为关闭,而甚高频通讯是不加密的通讯,也就是说所有的人员都可以监听到甚高频。而且飞机已经飞了一个多小时,少说距离吉隆坡也有300海里,马航地面电台和飞机的甚高频通话的最大通讯距离在飞机处于35000英尺的高度也就是220海里,而需要清晰地对话,基本需要150海里左右。所以如果要和马航谈判或者政府谈判,必须借助空中交通管制系统的插转台,假设使用这种空管能监听到而且地面任何一个接收机都可以接收到的方式,不会直到现在没有人报告。所以这种可能性基本可以排除。

高频:同样的道理,也是不加密传输的。一般的航空公司没有自己的地面接收和发射电台,都需要通过空管或者其他海事公司转接,道理和甚高频一样,也可以排除。

卫星电话:有可能,不过可能性比较小。一般的航空公司即使配备卫星电话,也只能呼叫特定的号码,不能随便拨打其他号码。而航空公司的所有可以联系到的号码都按照安全审计的要求具有录音系统。如果飞机使用了卫星电话和公司或者政府谈判,那么马航或者马来政府将来需要承担的隐瞒责任恐怕比公布出来要大几十倍。因为如果恶意隐瞒这种状况,没有国家会原谅马航或者马来政府的这种行为。而这种通讯记录也及其容易通过马航使用的卫星通讯公司查到,目前这种可能有,但极小可能。

手机通讯:35000英尺已经超出了手机基站的有效覆盖范围,而且在海上也几乎不可能有任何的手机基站覆盖,如果是劫机谈判,除非飞机飞回陆地,然后在低高度飞行,这时候飞机才可能有断续的讯号,要在飞机上维持一个连续的不受基站不停切换的清晰的通话并不是简单的事情,这种可能性有,但也是极小可能。

劫机犯(或机组)自己携带海事卫星电话:所有人员包括机组的行李都有X光机扫描记录,有没有马来政府应该当天就查得到。

数据通讯,马航飞行航确定飞机的ACARS系统关闭了,如果劫机犯通过数据通讯系统和马航或者马来政府谈判,那么道理同卫星通讯,很容易被通过卫星公司追查到,而且政治风险太大。

综上所述,如果马来政府没有刻意隐瞒一些基本的事实,我们基本上可以推测劫机犯(或者机组)在飞机上和马航或者马来政府谈判破裂而造成飞机失联的可能性极小。除非马来政府敢冒天下之大不韪而恶意隐瞒!

飞机在小岛或者废弃机场降落的可能性:

图-7分别给出777飞机降落需要的跑道的要求,一般重量下777最短可以在885米的良好的跑道上停下来,刹车效应不好的跑道上则需要2200米的距离。如果是在野外没有铺设的沙滩或是废弃的没有适当维护的机场上,将大大超过2200米的距离。所以说,紧急着陆在小岛附近的水面或者废弃的机场可能性有,只是理论上可以安全降落或者迫降,并不能推断飞机降落在了某个废弃机场。

安全的水上迫降,例如哈德逊河上的迫降有可能,在白天,无风浪的情况下,如果是有风浪,对于飞机水上迫降难度大大增大。

图-7

马来政府的责任

正如马来政府自己发布的新闻一样,其实在马航MH370飞机失去联系的当天马来政府就得到了很多信息,而这些信息没有被及时公布出来。直到各国都在泰国湾投入大量的人力、物力、财力搜救之后,马来政府才公布了一些信息。这使得也许应有的宝贵救援时间白白浪费掉。

飞机的水上应急救援设备的设计是基于一个被动救援理念。也就是说,由于这些设备常年处于备用状态,绝大多数飞机直到退役都不会用到。飞机上每多携带一公斤的重量,在飞机的30年的服役中都会造成上万美元的损失。所以飞机上的应急救生设备都是最基本的设备。在水上或者没有人烟陆地上迫降后,只能被动的等待救援。飞机上的应急设备并没有提供足够满载旅客的救生筏在海上生存超过7-10天,因为应急设备不包含足够的饮用水和食物,仅有简单的医疗用品、防鲨粉、救生筏修补用品以及信号发生器等等。

笔者仅以一个飞行员的角度,利用极其有限的信息加上基础的理论常识就推断出很多目前公布的超出常理的问题和设想,笔者不认为马来政府民航系统专门的民航安全调查机构没有任何一般性的结论和方向。

在各国家徒劳无功的搜索失败后,在整整7天之后,15日马来政府才公布了一些只需几个人几个小时就可以分析出来的雷达图像和可能性,却又把方向指向了西面和西北面。

而这个所谓的走廊目前也似乎被大家所曲解。15日马来政府公布的原文是因为一颗海事卫星接收到飞机最后在8点11分发出的联系请求。由于地球的球星特征,而这颗海事卫星所处的角度正好只能覆盖这个扇区,所以依照飞机的剩余6个多小时的燃油,计算一个大约5000X5000大约2 千万平方公里的一个扇区,搜寻这2千万平方公里的难度超过大海捞针。而很多人和国家却理解为沿着飞机失去联系之后沿着这个走廊飞行。马方并没有去否认和阻止或者提示其他国家这样理解到底对或者不对。如果是有意而为之,那么一定是在隐藏什么!如果是无意而为之,那就有些太不负责任。

依照笔者的理解,所谓最后接收到的海事卫星应该不具备反向定位飞机的功能,而仅仅是一个通讯卫星而已。通讯卫星的讯号并不能确定和卫星通讯的飞机的方位,只能推测在哪个范围之内,飞机可以接收到该通讯卫星的讯号,从而确定飞机在这个区域里,而不是确定飞机在某一条走廊上。而之后马来政府又指出飞机也可能飞向澳大利亚方向,更令人匪夷所思!

很遗憾,依照目前所获得信息,笔者不能给出到底马航MH370发生了什么?到底现在在哪里?人员是否安全?

现在可以推断的是,飞机很大可能性被劫持,而机组劫持飞机的可能性也很大,尤其笔者从一个专门有世界各地的飞行员的论坛中获得的一些信息,比如机长的爱人在飞机失联之前带着他们的3个孩子和机长分手,觉得机长的嫌疑可能最大。但在没有事实支撑之前,一切仅仅是猜测,一切仅靠猜测获得的信息都有可能偏离事实很远。

而笔者一直追汇和分析马来政府的新闻发布,总觉得马航和马来政府有意或者无意的发布和否认一些确定和未确定的信息。而这个方向似乎最终会让整个事件变成一个扑朔迷离的悬案,而这是我们所有人无法接受的,因为还有250多条生命在飞机上,他们的家人和朋友还有国家,正在焦急的等待他们的任何消息!

马来政府的这些行为让笔者一直怀疑其似乎在掩藏什么不为人知的消息或秘密,或者掩盖其薄弱的防卫能力。但,这些都不是阻碍或者拖延拯救生命的理由!

我们期待无论哪种原因,期待人机安全!

笔者还是以之前的对于事故调查的描述作为结尾:

对于事故的调查,并不会像大家期待的一样,所有调查方都是往事实的真相去努力。很多时候,调查过程都是各方角力的过程,而调查结论也往往是各方妥协的结果。有人在搅局,有人在使障眼法,中间有政治的、经济的原因,也有推脱责任掩盖事实的可能……林林总总。

相关阅读:

马政府还藏了多少消息:从MH370失联说起之三

失去通讯联系后的处置:从MH370失联说起之二

飞机的搜救与救援:从MH370失去联系说起之一

本文关键字: 失联    生命    

您至少需要输入5个字