飛機為啥會失聯(lián)

瑞語

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，牽動人心。在現(xiàn)代科技條件下，一架先進的客機為什么會突然失去聯(lián)系呢？要了解個中緣由，先要從飛機是如何與地面保持聯(lián)系的說起。

飛機如何與地面保持聯(lián)系

正常情況下，飛機會通過多個系統(tǒng)與地面保持聯(lián)系，地面也會通過多種方法追蹤到飛機。以波音777為例，這種先進的客機上有3種獨立運作的通信系統(tǒng)，即高頻和甚高頻無線電系統(tǒng)、應答機系統(tǒng)以及飛機通信尋址與報告系統(tǒng)。

飛行員與地面管制人員之間的雙向語音通話，是通過高頻和甚高頻無線電通信系統(tǒng)實現(xiàn)的。其中高頻通信系統(tǒng)是遠距離通信系統(tǒng)，它利用的是電離層的反射，通信距離可達數(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米時作用距離為74千米。因為起飛和降落期間是飛機與地面聯(lián)系最頻繁的時間，也是飛行中最容易發(fā)生事故的時間，因此必須保證甚高頻通信系統(tǒng)的高度可靠，民航飛機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，地面管制雷達也是管制人員獲取飛機位置信息的重要手段。管制雷達分為一次監(jiān)視雷達與二次監(jiān)視雷達。一次監(jiān)視雷達的原理很簡單，通過掃描獲得回波，屏幕上顯示的一個個小光點就是空中的飛機。但是，僅憑這些小光點還無法分清到底是哪架飛機，這時就需要二次監(jiān)視雷達來提供幫助。二次監(jiān)視雷達將空中的飛機發(fā)射詢問脈沖，機載應答機接收到詢問脈沖后，將應答機代碼及高度、速度等信息編成應答脈沖，發(fā)回地面。二次雷達所獲取的信息與一次雷達獲得的飛機位置信息結(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。若飛機上的應答機失效或關閉，地面管制人員將無法從二次雷達上看到飛機的航向、高度、速度、航班號等數(shù)據(jù)信息。

除了通過無線電通信和應答機系統(tǒng)保持空地聯(lián)系外，飛機還會通過無線電或衛(wèi)星信號實時上傳飛行數(shù)據(jù)包，這就是飛機通信尋址與報告系統(tǒng)（簡稱ACARS系統(tǒng)）。ACARS系統(tǒng)是地面監(jiān)控飛機飛行狀態(tài)的最重要手段，地面控制中心可以隨時了解飛機的引擎和其他設備的狀態(tài)，以及高度、速度、油量、航向等數(shù)據(jù)。

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

黑匣子與失事信標

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

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，用來記錄飛機上的所有相關信息。每架飛機都有兩臺黑匣子，一臺是飛機數(shù)據(jù)記錄器，負責記錄飛行中的各種參數(shù)，如飛機的高度、速度、航向、過載、姿態(tài)、推力、油量、操縱面位置等，記錄的時間范圍是航程最后的25小時左右；另一臺是座艙話音記錄器，負責記錄機上空勤人員的對話、機上與地面的通話，以及機艙里的各種聲音，時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，則水下信標啟動，發(fā)出聲波信號，可持續(xù)工作30天。由于黑匣子的功率有限，不可能發(fā)出太強的信號，所以必須在其附近才能收到信號。

與黑匣子這個人們常能聽到的儀器名稱相比，ELT這個名字就很陌生了。ELT是“應急定位信號發(fā)射機”的簡稱，也被稱為“應急電臺”或“失事信標”，它分為便攜式和機載固定式兩種類型。也就是說，在飛機出事后，幸存的機上人員可以通過ELT與救援力量聯(lián)系，救援力量也可以通過失事飛機的ELT信號來定位其所在位置。全球衛(wèi)星搜救系統(tǒng)在接收到事故信號后，會判別出飛機屬于哪個國家，以及飛機墜落在哪個地區(qū)，以便相關國家組織救援。

下一代空管技術

從技術角度來看，馬航客機失聯(lián)事件與目前主要依靠地面雷達的空管技術難以掌握飛機實際位置有很大關系。而被譽為下一代空管技術的ADS-B系統(tǒng)則將當今空中管制中的通信、導航、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“自動相關監(jiān)視廣播系統(tǒng)”的英文縮寫。具體說來，“自動”意味著可以無需職守的全天候運行；“相關”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”是指實時獲得飛機位置、高度、速度、航向、識別號等一系列信息；“廣播”是指飛機之間或飛機與地面站之間互相廣播各自的數(shù)據(jù)信息，不須應答。

新—代航空管制技術其實早在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原因，而是由于要對目前所有航空管制系統(tǒng)的地面和空中設備進行更新，所有航空管制員和飛行員都須要重新培訓，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走上前臺的助推劑。

編輯/申冬梅endprint