富士山的诅咒(下)

holycow

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根据残骸散布的位置和空中各个高度层的风速风向记录，调查组得出结论飞机的垂直尾翼首先从根部向左折断。左侧的水平安定面上沾有垂尾上的油漆，可见垂尾在向左折断的过程中击中了左侧的水平安定面，使之折断脱离机身。四个发动机的挂架全部向左折断，右翼外侧的一段向上折断，最后是机头部分向下折断。目击者们在地上看到的白烟，是航空煤油和液压油通过断裂的管道排入大气中时产生的。
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由于首先是垂尾根部断裂，这一部位的残骸受到了细致的检查。很快调查小组就发现有两个用来固定垂尾的螺栓有细微的疲劳裂痕。自从彗星式飞机之后，金属疲劳对于航空安全的危害已经是众所周知的了，是不是这两个有疲劳裂痕的螺栓无法经受住乱流产生的过载，从而导致垂尾首先折断呢？调查组来到波音，用一个全尺寸的707尾部结构，人为地在同样的两个螺栓上面制造了类似的疲劳裂缝，然后开始试验。结果表明，当施加在垂尾上的过载超过设计极限的110%时，垂尾从根部断裂。
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在飞机的结构设计中，要求结构能够承受设计极限150%的水平，这50%余量用来保证即使飞机制造，使用，维护等过程中出现了削弱机体结构的事件，设计极限仍然能够得到保证。在911航班空难里，虽然有两个疲劳裂缝，垂尾仍然承受了设计极限的110%，说明飞机达到了安全冗余的要求，这两个疲劳裂缝不是事故的直接原因。
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8 K2 d' q" K+ o虽然排除了这个原因，各国民航当局仍然在全世界范围内开始排查707垂尾螺栓的疲劳问题，结果发现这是一个普遍现象。根据这一发现，很快调整了对垂尾螺栓的定期检查频率，这是后话。
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解开911航班谜团的，是飞机上一个美国旅游者携带的一个8毫米电影摄像机。这个旅游者一共拍了三段。第一段是在羽田机场里面拍的；第二段是飞机正向御殿场市方向飞行时拍摄的。最后一段是飞机转向富士山方向以后拍摄的，很明显摄影机是手持，通过飞机右侧舷窗向外拍摄。正当拍摄的过程中，摄影机突然跳掉了两格胶片，随后拍到的是飞机座椅和座舱地板，显然已经从手上掉下来了，一秒钟后影片完全停止。

/ }5 @  v3 `% e试验表明，要让同型号的摄影机跳掉两格胶片，所需的过载大大超过707设计极限的110%。调查重点立刻转向天气。

当天100多架从富士山周围80海里范围内经过的飞机，全部报告程度中等到严重的乱流。四架在富士山27海里范围内飞过的飞机在富士山东侧都遇上强烈乱流。那么911航班是飞进乱流导致坠毁的吗？

事故发生后不久，驻日美军厚木基地曾出动一架A-4天鹰式攻击机协助搜索波音707的残骸。这架天鹰在富士山的下风方向飞进了极其强烈的晴空乱流中，在剧烈的颠簸中，飞行员的氧气管差点被从面罩上扯下来，头盔不停地左右撞击座舱盖，飞行仪表的读数完全无法辨认，飞机几乎无法控制，飞行员一度以为飞机要解体了。不知经过多少次过山车一般的动作，飞行员开足油门终于从乱流里冲了出来。天鹰在厚木基地降落以后，飞机上的过载记录仪记录下了从-4g到+9g的各种过载读数，这架A-4被迫停飞进行全面结构检查。
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波音707飞进同样的乱流，是断断不会有A-4的运气的。911航班确实是被富士山周围的乱流击落的。


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高空的气流在遇到山峰时，就像河里的水流遇到大石头一样，会在山峰的周围产生漩涡状的乱流。山峰相对周围的平地越突兀，气流的速度越快，乱流也越剧烈。根据当天的天气记录，富士山山顶的风速达到60-70节，这样的疾风于是在富士山的下风向产生了足以置911航班于死地的乱流，差点把一架A-4也搭了进去。
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3 G7 @' H" H" `, r/ _有五名乘客购买了911航班的机票却没有搭乘这架班机。他们是为拍摄一部007电影到日本采风的，临时决定去看一个忍者表演逃过了一劫。

% B" A, c. s9 \( H这部电影名叫“你只有两条命 (You Only Live Twice)”。于是摄制组的人都捡了第二条命，die another day了。
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1 b! z5 f, K% _5 f$ R* r前面一篇有人回复说富士山真乃祥瑞。非也，祥瑞者另有其人：
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$ A. B  g9 d7 n. f( r) }. K# gBond.  James Bond.
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晨池

是不是从此以后民航飞机就不能往高山附近飞了？难道他们在此之前不知道高山会导致乱流嘛？

茉莉

感觉就是山神怒了
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这种乱流不能预警么？

tanis

茉莉 发表于 2013-2-18 23:15
' ]) Q: Q2 Y9 [0 n2 w感觉就是山神怒了
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这种乱流不能预警么？

可能看不见摸不着，能探测到的时候已经来不及了。。。

冰蚁

茉莉 发表于 2013-2-18 10:15
感觉就是山神怒了
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8 p2 p+ {. L- |, X& ^* a这种乱流不能预警么？

乱流的“乱”字其实就表明预测起来会很困难。

xlan1976

茉莉 发表于 2013-2-18 23:15
感觉就是山神怒了

这种乱流不能预警么？

  j* ]# V% k" `! G现在飞机的气象雷达可以探测飞机前方气流的剧烈变化并产生音响警告，但当时的707有没有这功能我不知道。

xlan1976

好文章，人类飞行还是要看天吃饭啊，其实到现在也一样。

东湖珞珈

我第一次飞小飞机（塞斯那）就是在落基山的东边。起飞之后，就只敢在远离山脉的地方打转转，根本不敢飞近山脉，气流太乱了。

晨枫

难怪进出加德满都的飞机都是高难度啊。需要离开山头多高才能避开乱流呢？

冰蚁

xlan1976 发表于 2013-2-18 10:51
- q8 {3 {% k/ t, i7 E# A现在飞机的气象雷达可以探测飞机前方气流的剧烈变化并产生音响警告，但当时的707有没有这功能我不知道。 ...

2 o9 b/ [# V* h: Z0 k1 b但乱流这玩意儿是防不胜防啊。别说山头这种，就是平常平飞的时候，突然也能给你来一下，陡升陡降的。降落时碰到这种更怕人。我以前有一次飞昆明，开始降落过程中飞机就玩了把过山车，猛地被气流往上一托，然后哗地陡降。太吓人。

holycow

茉莉 发表于 2013-2-18 07:15
( ^3 w- _! M2 q" u. W感觉就是山神怒了
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这种乱流不能预警么？

$ Z% X8 D: s0 f/ K# |" \: R: b5 M日本人的说法，大晴天万里无云时富士山山神会发怒

如果湿度大，乱流的风向会以云彩的形式反映出来，卷云的方向代表乱流的方向。如果是干燥的天气，那就什么都看不出来。

holycow

晨枫 发表于 2013-2-18 09:16
2 Y$ t" K4 v1 y1 U难怪进出加德满都的飞机都是高难度啊。需要离开山头多高才能避开乱流呢？ ...

; i$ P& t! u3 F- p  z& N这是个流体力学的问题啊，不知坛里有没有会算的。

我进出卡加利多半会被颠得七荤八素，有几次还是坐的冲8去的。

晨枫

冰蚁 发表于 2013-2-18 11:29
- S0 Y+ [4 o# b  k& P但乱流这玩意儿是防不胜防啊。别说山头这种，就是平常平飞的时候，突然也能给你来一下，陡升陡降的。降落 ...

! C# N0 m; b! R+ R- y4 A: U这叫低空风力切变，现在雷达可以探测到，但是不是有时间及时做出反应就不一定了。高空有时也会有风力切变，飞夏威夷的一架737就是遇上这个，结果好几个旅客头撞上行李架受伤，以后所有航班都建议旅客坐下时一直带上保险带，即使保险带指示灯没有亮起来。

晨枫

holycow 发表于 2013-2-18 12:25
这是个流体力学的问题啊，不知坛里有没有会算的。
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我进出卡加利多半会被颠得七荤八素，有几次还是坐的冲 ...

! k5 V) f" J6 q9 V/ A- l这个估计没法算。复杂地形的湍流太难算了，只有多加保险系数，超过N米后肯定不会碰到这样的问题。卡加利还能颠得七荤八素？大概是碰上大风天？

冰蚁

晨枫 发表于 2013-2-18 14:18
这叫低空风力切变，现在雷达可以探测到，但是不是有时间及时做出反应就不一定了。高空有时也会有风力切变 ...

是啊。降落昆明机场好象是得经过一个山谷的。飞机那一段经常抖得非常厉害。还有一个就是风城芝加哥。每次在芝加哥降落我也是提心吊胆。

李根

晴空乱流真可怕！莫非之前都没有飞机飞近过富士山，这个倒霉机组是第一个？
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xlan1976

冰蚁 发表于 2013-2-19 01:29
; R7 [1 h9 K+ N* q1 r! E% I: Q但乱流这玩意儿是防不胜防啊。别说山头这种，就是平常平飞的时候，突然也能给你来一下，陡升陡降的。降落 ...

$ n( q4 M7 A' O3 A& H4 ~; Z象你碰到的这种其实跟文中提到的现象相比是非常轻微的，飞机的过载可能也就1G左右。象这种程度的气流变化的确很难探测到。其实这种不会超过飞机许用过载的气流变化在高高度出现问题不大，比较怕的是在起飞降落时出现，飞行员来不及采取措施。所以客机的气象雷达除非人为拔跳开关关闭，否则通常只要油门杆前推就会打开，以探测未预知的风切变，但确实小的气流变化很难及时探测到，所以飞机在空中产生颠簸是难免的。

xlan1976

holycow 发表于 2013-2-19 02:25
这是个流体力学的问题啊，不知坛里有没有会算的。

我进出卡加利多半会被颠得七荤八素，有几次还是坐的冲 ...

对紊流的计算属于比较高级的范畴，偶们这些本科的通常只教到层流。。。
而且空气动力学也好，流体力学也好还处于实验科学的范畴，很多东西并没有完全搞清楚。。。

xlan1976

晨枫 发表于 2013-2-19 03:19
$ e: p; q& R& j# S6 A这个估计没法算。复杂地形的湍流太难算了，只有多加保险系数，超过N米后肯定不会碰到这样的问题。卡加利 ...

5 k4 B; m& m1 w% H" d晨大这个说的对，气流变化通常只出现在对流层，平流层以上几乎没有气流变化，所以这也是为啥飞机一起飞就直奔10000米以上的缘故。也是起飞和降落为啥最危险的一个重要原因。

xlan1976

晨枫 发表于 2013-2-19 03:18
这叫低空风力切变，现在雷达可以探测到，但是不是有时间及时做出反应就不一定了。高空有时也会有风力切变 ...

5 @! l. k# G- H7 E) [  A' j$ O所以啊，安全带是很重要滴，许多人连起飞降落时都不系，有点太不当回事儿了。