飛機(jī)為啥會(huì)失聯(lián)

瑞語(yǔ)

馬來西亞航空公司MH370航班失聯(lián)事件以及由此引發(fā)的全球大搜索舉世矚目，牽動(dòng)人心。在現(xiàn)代科技條件下，一架先進(jìn)的客機(jī)為什么會(huì)突然失去聯(lián)系呢？要了解個(gè)中緣由，先要從飛機(jī)是如何與地面保持聯(lián)系的說起。

飛機(jī)如何與地面保持聯(lián)系

正常情況下，飛機(jī)會(huì)通過多個(gè)系統(tǒng)與地面保持聯(lián)系，地面也會(huì)通過多種方法追蹤到飛機(jī)。以波音777為例，這種先進(jìn)的客機(jī)上有3種獨(dú)立運(yùn)作的通信系統(tǒng)，即高頻和甚高頻無線電系統(tǒng)、應(yīng)答機(jī)系統(tǒng)以及飛機(jī)通信尋址與報(bào)告系統(tǒng)。

飛行員與地面管制人員之間的雙向語(yǔ)音通話，是通過高頻和甚高頻無線電通信系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的。其中高頻通信系統(tǒng)是遠(yuǎn)距離通信系統(tǒng)，它利用的是電離層的反射，通信距離可達(dá)數(shù)千千米。但高頻通信系統(tǒng)目前很少使用，更多的是借助于衛(wèi)星通信，反而是近距離的甚高頻通信系統(tǒng)更為常用，其作用距離隨高度發(fā)生變化，在高度為300米時(shí)作用距離為74千米。因?yàn)槠痫w和降落期間是飛機(jī)與地面聯(lián)系最頻繁的時(shí)間，也是飛行中最容易發(fā)生事故的時(shí)間，因此必須保證甚高頻通信系統(tǒng)的高度可靠，民航飛機(jī)上一般都裝有一套以上的備用系統(tǒng)。

除了無線電通信系統(tǒng)之外，地面管制雷達(dá)也是管制人員獲取飛機(jī)位置信息的重要手段。管制雷達(dá)分為一次監(jiān)視雷達(dá)與二次監(jiān)視雷達(dá)。一次監(jiān)視雷達(dá)的原理很簡(jiǎn)單，通過掃描獲得回波，屏幕上顯示的一個(gè)個(gè)小光點(diǎn)就是空中的飛機(jī)。但是，僅憑這些小光點(diǎn)還無法分清到底是哪架飛機(jī)，這時(shí)就需要二次監(jiān)視雷達(dá)來提供幫助。二次監(jiān)視雷達(dá)將空中的飛機(jī)發(fā)射詢問脈沖，機(jī)載應(yīng)答機(jī)接收到詢問脈沖后，將應(yīng)答機(jī)代碼及高度、速度等信息編成應(yīng)答脈沖，發(fā)回地面。二次雷達(dá)所獲取的信息與一次雷達(dá)獲得的飛機(jī)位置信息結(jié)合在一起，就組成了最終在地面管制人員終端上所顯示的綜合信息。若飛機(jī)上的應(yīng)答機(jī)失效或關(guān)閉，地面管制人員將無法從二次雷達(dá)上看到飛機(jī)的航向、高度、速度、航班號(hào)等數(shù)據(jù)信息。

除了通過無線電通信和應(yīng)答機(jī)系統(tǒng)保持空地聯(lián)系外，飛機(jī)還會(huì)通過無線電或衛(wèi)星信號(hào)實(shí)時(shí)上傳飛行數(shù)據(jù)包，這就是飛機(jī)通信尋址與報(bào)告系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱ACARS系統(tǒng)）。ACARS系統(tǒng)是地面監(jiān)控飛機(jī)飛行狀態(tài)的最重要手段，地面控制中心可以隨時(shí)了解飛機(jī)的引擎和其他設(shè)備的狀態(tài)，以及高度、速度、油量、航向等數(shù)據(jù)。

如果一架飛機(jī)甚高頻無線電呼叫不到，一次雷達(dá)掃描不到，二次雷達(dá)問詢不回答，甚至自動(dòng)傳輸數(shù)據(jù)的ACARS系統(tǒng)也被關(guān)閉，那么這架飛機(jī)便與地面管制徹底失聯(lián)了。幾種獨(dú)立運(yùn)作的通信系統(tǒng)都出了問題，便可以肯定飛機(jī)上發(fā)生了不同尋常的事情，尤其是ACARS系統(tǒng)，飛行員很少會(huì)有關(guān)閉這套系統(tǒng)的理由。

黑匣子與失事信標(biāo)

如果飛機(jī)與地面間的一切聯(lián)絡(luò)系統(tǒng)全部被切斷，那么外界要想知道最后一段時(shí)間內(nèi)飛機(jī)上發(fā)生了什么，就要借助于黑匣子和失事信標(biāo)了。

黑匣子是判斷飛行故障原因的重要及直接證據(jù)，它的正式名稱是飛行記錄器，用來記錄飛機(jī)上的所有相關(guān)信息。每架飛機(jī)都有兩臺(tái)黑匣子，一臺(tái)是飛機(jī)數(shù)據(jù)記錄器，負(fù)責(zé)記錄飛行中的各種參數(shù)，如飛機(jī)的高度、速度、航向、過載、姿態(tài)、推力、油量、操縱面位置等，記錄的時(shí)間范圍是航程最后的25小時(shí)左右；另一臺(tái)是座艙話音記錄器，負(fù)責(zé)記錄機(jī)上空勤人員的對(duì)話、機(jī)上與地面的通話，以及機(jī)艙里的各種聲音，時(shí)間至少是航程的最后30分鐘。黑匣子上是沒有無線電發(fā)送裝置的，墜落在陸地上的話，人們要憑借其橘紅色的鮮艷外殼和外殼上的發(fā)光帶來發(fā)現(xiàn)它；墜落在水里的話，則水下信標(biāo)啟動(dòng)，發(fā)出聲波信號(hào)，可持續(xù)工作30天。由于黑匣子的功率有限，不可能發(fā)出太強(qiáng)的信號(hào)，所以必須在其附近才能收到信號(hào)。

與黑匣子這個(gè)人們常能聽到的儀器名稱相比，ELT這個(gè)名字就很陌生了。ELT是“應(yīng)急定位信號(hào)發(fā)射機(jī)”的簡(jiǎn)稱，也被稱為“應(yīng)急電臺(tái)”或“失事信標(biāo)”，它分為便攜式和機(jī)載固定式兩種類型。也就是說，在飛機(jī)出事后，幸存的機(jī)上人員可以通過ELT與救援力量聯(lián)系，救援力量也可以通過失事飛機(jī)的ELT信號(hào)來定位其所在位置。全球衛(wèi)星搜救系統(tǒng)在接收到事故信號(hào)后，會(huì)判別出飛機(jī)屬于哪個(gè)國(guó)家，以及飛機(jī)墜落在哪個(gè)地區(qū)，以便相關(guān)國(guó)家組織救援。

下一代空管技術(shù)

從技術(shù)角度來看，馬航客機(jī)失聯(lián)事件與目前主要依靠地面雷達(dá)的空管技術(shù)難以掌握飛機(jī)實(shí)際位置有很大關(guān)系。而被譽(yù)為下一代空管技術(shù)的ADS-B系統(tǒng)則將當(dāng)今空中管制中的通信、導(dǎo)航、監(jiān)控三大要素重新定義，其核心內(nèi)容是改變目前空管系統(tǒng)依賴陸基雷達(dá)的現(xiàn)狀，建立一套基于衛(wèi)星和GPS的新空管系統(tǒng)。

ADS-B是“自動(dòng)相關(guān)監(jiān)視廣播系統(tǒng)”的英文縮寫。具體說來，“自動(dòng)”意味著可以無需職守的全天候運(yùn)行；“相關(guān)”意味著它只需要全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)的數(shù)據(jù)即可；“監(jiān)視”是指實(shí)時(shí)獲得飛機(jī)位置、高度、速度、航向、識(shí)別號(hào)等一系列信息；“廣播”是指飛機(jī)之間或飛機(jī)與地面站之間互相廣播各自的數(shù)據(jù)信息，不須應(yīng)答。

新—代航空管制技術(shù)其實(shí)早在10多年前便已研發(fā)出來，遲遲未能推廣開來并不是出于技術(shù)原因，而是由于要對(duì)目前所有航空管制系統(tǒng)的地面和空中設(shè)備進(jìn)行更新，所有航空管制員和飛行員都須要重新培訓(xùn)，難度可想而知。不知此次馬航失聯(lián)事件，可否成為新一代空管技術(shù)走上前臺(tái)的助推劑。

編輯/申冬梅endprint