1990年6月10日,这架从伯明翰飞往西班牙的商用BAC 1-11飞机起飞13分钟后,在17300英尺的高空爬升。空中乘务员奈杰尔·奥格登(Nigel Ogden)轻快地走进驾驶舱,给机长和副驾驶倒了些茶。
接着,一声爆炸震动了驾驶舱。奥格登刚刚打开的舱门从他身边炸开,撞到控制装置上,飞机以650公里/小时的速度冲向地面。奥格登的视线被一缕雾遮住了。当飞机放空时,他看到他的机长蒂姆·兰开斯特(Tim Lancaster)悬挂在飞机前的挡风玻璃上。
这一故障是由挡风玻璃安装错误引起的,引发了飞机的快速减压。本月,阿拉斯加航空(Alaska Airlines)的一架飞机也遭遇了同样的灾难,当时一扇舱门被炸开,导致飞机紧急降落,波音(Boeing) 737 Max 9喷气式客机也被立即停飞。
值得注意的是,在这两场灾难中都没有人死亡。但奥格登后来在《先驱报》上讲述说,当他抓住机长的脚,看着机长的身体在冰冷的温度下与飞机外部碰撞18分钟时,他以为机长已经死了。
尽管如此,奥格登还是没有放开兰开斯特,一想到船长会被引擎吸进去,他就害怕。
“我知道我无法面对他的家人,递给他们一个火柴盒,说:‘这是你丈夫留下的东西,’”他写道。
幸亏奥格登和副驾驶紧急迫降,兰开斯特在冻伤和几处骨折后幸免于难。五个月后他又飞了起来。奥格登的脸被冻伤,由于创伤后压力离开了这个行业。
其他减压事故都是致命的。1989年,美国联合航空公司(United Airlines)一架从檀香山飞往悉尼的波音747飞机的舱门脱落,在机身上撕开了一个洞。9名乘客被扯出飞机并死亡。在另一起臭名昭著的事件中,1988年阿罗哈航空公司(Aloha Airlines)一架飞越夏威夷的航班上,头等舱乘客的头顶被撕开了一个洞。经验丰富的空乘人员克拉贝尔·兰辛(Clarabelle Lansing)飞出飞机。她的尸体一直没有找到。
澳大利亚运输安全局表示,减压可以是爆炸性的、快速的或渐进的。这种爆炸发生在半秒内,通常发生在小型飞机上。阿拉斯加航空公司航班上发生的那种快速减压在大型飞机上更为常见,需要几秒钟,然后发出一声巨响,“机舱空气突然变得模糊”,该局表示。
舱门密封不良、窗户破裂或机身壁破裂等结构故障可能引发爆炸或快速降压。(它们也会引起细微的泄漏,导致逐渐降压——有时直到氧气面罩掉下来才会出现这种情况。)
新南威尔士州大学航空学院院长、飞行员布雷特·莫尔斯沃思教授说,这种现象背后的科学原理很简单。
“商用飞机在高海拔飞行,我们说的是30到4万英尺。人类无法在那种高度的空气密度下生存。所以飞行员需要调节机舱压力。”
海平面的气压约为14.7 PSI(每平方英寸磅),而30,000英尺的气压为4.3 PSI。这是因为重力的影响在离地球更近的地方更大,所以靠近海平面的空气分子被挤压得更紧。在巡航高度,空气中的氧气百分比与海平面大致相同,但空气本身更分散,或“更薄”,因此很难呼吸。
为了解决这个问题,飞机的空气密度是通过将空气注入机舱来增加的——就像给篮球打气一样——达到大约8000英尺(约11psi)的压力。将客舱保持在海平面的压力下会造成内外之间的过大差异,危及飞机的结构完整性。
但在3万到4万英尺的外部压力仍然是机舱的一半。
如果在机身上撕开一个洞,空气就会涌出,以平衡机舱内的压力和飞机外稀薄的空气之间的差异。这就产生了“吸吮”效应,在阿拉斯加航空公司的航班上,这种效应强到足以把乘客的衬衫扯掉。
莫尔斯沃思说,一旦压力平衡,强烈的吸吮效应将在几秒钟内结束,但由于飞机的速度和风的涌入,机舱内仍然会出现混乱。
奥格登航空公司和阿拉斯加航空公司的乘客报告说,减压时出现的薄雾是由压力骤降带来的温度下降引起的。空气突然达到水蒸气凝结成水滴的温度(露点温度),然后被吸走。
剧烈的减压会造成气压损伤,当气压骤降时,肺部和其他器官中的气体会迅速膨胀。水滴会使耳膜破裂或对肺部血管造成致命伤害。
阿拉斯加航空公司的乘客避免了这种命运,因为当机身插头爆炸时,飞机只在16000英尺的高空,所以压力的变化并不像在巡航高度那样致命。
另一个威胁是缺氧——血液和组织中氧气含量低到危险的程度。如果飞机上有一个较小的、不太明显的泄漏,缺氧就会在不被注意的情况下发生。然而,如果减压速度很快,几秒钟内就会出现缺氧。航空安全研究人员已经建立了一种名为“有效意识时间”的测量方法,该方法表明,如果飞行员暴露在低氧环境中,在缺氧使他们的思维混乱之前,他们必须做出正确反应的时间范围。
如果在15000英尺高空降压,飞行员在缺氧威胁到他或她的决策能力之前有30分钟的时间(不补充氧气)。在4万英尺的高空大约需要18秒,这就是为什么快速安装氧气面罩是至关重要的。
Molesworth说,但是在商业航班上,只有大约10分钟的氧气供应给这些面罩。这就是为什么当快速降压发生作用时,飞行员会迅速下降到10,000英尺,那里的气压更大,呼吸更容易。但即使在最好的时候,这也是一项冒险的行动。
莫尔斯沃思说:“飞行员会担心如何让飞机下降到足够低的高度,以维持人类的生命,担心在空中相撞,担心飞机的完整性受到快速下降的影响。”
“但(阿拉斯加航空公司)飞行员在减压时做了正确的事情。他们立即下降到一个较低的高度,以维持机舱内的生命。”
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