Pytanie:
Dlaczego nawet po latach badań samoloty nie są w stanie utrzymać pasażerów przy życiu w przypadku ognistej katastrofy?
anshabhi
2015-07-02 21:04:34 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Lotnictwo sięga do XVIII wieku i od tego czasu przeprowadzono ogromne badania nad zwiększeniem bezpieczeństwa i wydajności samolotów. Chociaż te wysiłki zaowocowały lepszymi samolotami, dlaczego wciąż nie są wystarczająco mocne, aby utrzymać pasażerów przy życiu w przypadku ognistej katastrofy?

Szczególnie w ostatnim czasie zdarza się, że samolot rozbił się, a nawet niektórzy jego pasażerowie przeżyli. Dlaczego więc ten problem nie został jeszcze rozwiązany?

większa siła oznacza większą wagę, zbyt dużą wagę i nie będziesz latać dzisiaj.
@ratchetfreak A380 leci dzisiaj!
Masz to na odwrót; to rzadki incydent, gdy dochodzi do katastrofy lotniczej i nie ma nikogo, kto przeżył! http://www.planecrashinfo.com/cause.htm
Eee, XVII wiek? Bracia Montgolfier latali pierwszym balonem dopiero późnym 18 (1783).
... jeszcze rzadziej pasażerowie giną od ognia w wypadku. Sama katastrofa, która prowadzi do pożaru, już ich zabiła. Zbudowanie jakiejkolwiek maszyny zdolnej wytrzymać siły występujące w wypadku, o którym mówisz, jak powiedzieli inni, po prostu nie byłoby w stanie latać. Dlaczego nie zbudowaliśmy samochodów, które wytrzymają każdą awarię? Albo pociągi, łodzie lub piesi otoczeni stalowymi klatkami i amortyzatorami?
@gochobot Miałem na myśli grę o "nie pójdziesz dzisiaj w kosmos", kiedy premiera idzie strasznie / przezabawnie źle na KSP
Ludzie chodzą od dłuuuuugo czasu, a mimo to potykają się i łamią kończyny. Chcesz dla nich 100% ochrony, gdy są zamknięte w aluminiowej rurce, która brzęczy z prędkością 400 + mil na godzinę 5 mil na niebie?
Właściwie to bardzo rzadko zdarzają się ofiary śmiertelne w nowoczesnych samolotach. Asiana wleciała 777 do falochronu, a jedynymi ofiarami śmiertelnymi były 3 (z 300) osób, które zostały wyrzucone z samolotu, ponieważ nie zapinały pasów (a nawet wtedy jedna z nich zginęła tylko dlatego, że została następnie trafiona) wozu strażackiego.) W przypadku głównych amerykańskich linii lotniczych w ciągu ** ponad 13 lat ** zginęło dokładnie 0 pasażerów, mimo że w tym czasie przewieziono około kilku miliardów ludzi. Latanie jest obecnie jedną z najbezpieczniejszych, jeśli nie najbezpieczniejszą formą transportu.
Widzę, jak grupa ludzi mówi o prędkościach takich jak 0,85 Macha oraz o sile samochodów w porównaniu z samolotami; więc dla odniesienia, oto [co dzieje się z samochodem podczas kolizji Mach .85 (950 stóp / s)] (https://youtu.be/aSVfYwdGSsQ?t=1m58s).
@Simon: „Dlaczego nie zbudowaliśmy samochodów, które wytrzymają każdą awarię?” - Zrobiliśmy, nazywają się czołgami. Ale jeśli czołg zderzy się z betonową ścianą przy maksymalnej prędkości, czołg prawdopodobnie przetrwa uderzenie, ale załoga na pewno nie będzie przez jakiś czas z akcji ....
Po przekroczeniu określonego progu znacznie bardziej opłacalne jest zmniejszenie prawdopodobieństwa wypadku niż poprawa przeżywalności. Obecnie awarie są zdarzeniami bardzo rzadkimi w odniesieniu do liczby operacji lotniczych, godzin lotu lub mil pasażerskich. W lotnictwie zawsze będą istnieć zdarzenia, których nie da się przeżyć, tak jak w transporcie drogowym; generalnie dużo łatwiej jest zminimalizować liczbę zdarzeń, niż zmniejszyć ich odsetek, których nie można przeżyć.
Przeformułowanie mojego poprzedniego komentarza: lotnictwo znacznie się rozwinęło w ciągu ostatniego stulecia. Jednym z wielu postępów jest zmniejszenie liczby wypadków / incydentów do tego stopnia, że ​​obecnie rzadko zdarzają się wydarzenia, których nie da się przetrwać. Samoloty (tak, samoloty odrzutowe) są bezpieczniejsze w wypadkach niż kiedyś - ulepszone zabezpieczenia, bezpieczeństwo przeciwpożarowe, metody / systemy ewakuacji itp. Przyczyniają się do poprawy przeżywalności w niektórych rodzajach wypadków. Ale najlepszym wypadkiem, od którego można odejść, zawsze będzie ten, który nigdy się nie wydarzył.
@reirab Ten fakt dotyczący ofiar śmiertelnych pasażerów jest niezwykły! Czy masz źródło?
@KevinVentullo Szczegóły dotyczące awarii w Asianie, raport NTSB zawiera szczegółowe informacje. Wydaje się, że ich strona internetowa nie działa w tej chwili, ale zawsze jest Wikipedia. Jeśli chodzi o informacje na temat głównych amerykańskich linii lotniczych, w których nie zginęli żadni pasażerowie, zapoznaj się z [listą wypadków lotniczych AirSafe w USA] (http://www.airsafe.com/events/us_ten.htm). Numerowane wypadki obejmowały co najmniej jedną ofiarę śmiertelną pasażera. Najnowszym, w którym uczestniczyły nieregionalne linie lotnicze z siedzibą w USA, był AA587, A300, który rozbił się w Queens 12 listopada 2001 r., Gdzie oddzielił się stabilizator pionowy.
@KevinVentullo Jeśli chodzi o liczbę pasażerów w tym czasie, Amerykańskie Biuro Statystyk Transportu (tak, to rzecz) mówi, że w okresie od grudnia 2001 do marca 2015 r. Na pokładach amerykańskich przewoźników lotniczych było [9,586 996 000 pasażerów] (http: //www.rita. dot.gov/bts/acts/customized/table?adfy=2001&adfm=12&adty=2015&adtm=3&aos=0&artd&arti&arts=3&asts=1&astns&astt&ascc&ascp=1). Podczas gdy część z tego dotyczy przewoźników regionalnych, większość z nich jest w głównych liniach lotniczych.
@KevinVentullo Kolejny interesujący fakt: w tym samym okresie amerykańskie linie lotnicze przeleciały ponad [10 bilionów mil pasażerskich przychodów] (http://www.rita.dot.gov/bts/acts/customized/table?adfy=2001&adfm=12&adty = 2015 & adtm = 3 & aos = 1 & artd & arti & arts = 3 & asts = 1 & astns & astt & ascc & ascp = 1). Ujmując to z perspektywy, jest to około 112 000 razy większa odległość między Ziemią a Słońcem.
Dlaczego ** awarie bezpieczniejsze **, skoro możesz po prostu ** rzadziej się zawieszać **? W ten sposób oszczędzasz nie tylko pasażerów, ale także pojazd. To jest dokładnie to, gdzie wszystkie te badania, o których wspomniałeś, poszły: aby nie upaść.
Osiem odpowiedzi:
#1
+157
Peter Kämpf
2015-07-03 01:07:02 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Krótka odpowiedź

Energia kinetyczna związana z katastrofą samolotu jest nieludzko wysoka.

Nieco dłuższa odpowiedź

Możemy budować bomby, które przebijają beton dachy i sufity bunkra, licząc piętra, przez które rozbijają się podczas schodzenia, aby eksplodować na poziomie, na którym siedzą źli, a nie tam, gdzie przetrzymywane są wdowy i sieroty. Równie dobrze moglibyśmy zbudować samolot o takiej sile, aby kadłub pozostał nienaruszony, nawet gdy uderzy w zbocze góry. To nie jest problem.

Ograniczenia ludzkiego ciała

Problem polega na tym, że ratownicy znajdą tylko martwe ciała w środku. Ludzkie ciało zostało „zaprojektowane” tak, aby znosić takie rzeczy, jak wpadanie na drzewo, ale nie rzucanie go z prędkością 0,85 macha, a następnie niemal natychmiastowe zatrzymanie. Dzięki wieloletnim badaniom mamy teraz całkiem dobre pojęcie, gdzie są ograniczenia. Martin Eiband zebrał wiele danych na ten temat, jeśli chcesz wiedzieć więcej, wyszukaj w Google „Diagramy Eibanda”. Jeśli chcesz uzyskać pełny obraz, przeczytaj Przewodnik przetrwania po katastrofie samolotu Army Aircraft. Występuje w pięciu tomach, a tom 1 obejmuje kryteria projektowe. Poniższy wykres Eibanda pochodzi z tego źródła. Eiband diagram for lying human

Zwróć uwagę na skalę czasową: Spowolnienie o 40 g może być tolerowane tylko przez 0,1 sekundy; jeśli zwalnianie trwa dłużej niż 1 sekundę, limit wynosi tylko 10 g. Zobaczmy teraz, jaka odległość hamowania jest wymagana, aby zatrzymać człowieka przy średnim opóźnieniu 10 g. Energia $ E $ ciała o masie $ m $ rośnie wraz z kwadratem prędkości $ v $: $$ E = m \ cdot \ frac {v ^ 2} {2} = m \ cdot a \ cdot s $ $ Przy $ a = 98,0665 $ m / s² droga hamowania $ s $ od prędkości początkowej $ v $ wynosi $ \ frac {v ^ 2} {2 \ cdot a} $:

  • Wypadek samochodowy przy 30 m / s: wymaga 4,6 mi dobrych ograniczeń, ale ogólnie można go przeżyć.
  • Swobodny spadek przy 60 m / s prędkości końcowej: 18,4 m. Niewielu ludzi rzeczywiście to przeżyło, spadając na miękki grunt jak pokryty śniegiem las iglasty. Jest to również typowa prędkość zbliżania się samolotów, a 18,4 m to kadłub przed tobą. To jest powód, dla którego zderzenie jest łatwiejsze do przeżycia dla pasażerów na tylnych siedzeniach.
  • Samolot śmigłowy leci w górę (120 m / s): 73,42 m. Tego rodzaju strefa zgniotu jest po prostu niedostępna i nikt nie przeżył takiego zderzenia.
  • Samolot wlatuje w górę (240 m / s): 293,7 m. Aby przetrwać taką katastrofę, każdy samolot pasażerski musiałby mieć 300-metrowy wysięgnik ze sztywnego materiału, który byłby potrzebny jako strefa zgniotu podczas wypadku. Pomyśl tylko, jakiego tylnego kadłuba i ogona by to wymagało.
  • A na koniec: astronauta podczas spaceru kosmicznego zderza się z satelitą na przeciwnej orbicie (16 000 m / s): 1305,23 km. Zwróć uwagę, że musiałem zmienić jednostki, aby utrzymać liczbę w zarządzaniu.

Proszę rozważyć niższe limity opóźnienia dla osób starszych i nieprzeszkolonych; granica na diagramie Eibanda została ustalona przy użyciu zdrowych młodych pilotów (oraz świń, szympansów i trupów dla wyższych limitów. Aby dojść do tych liczb, przelano dużo krwi).

Problemem nie jest samolot struktura, to fakt, że ludzie lubią jechać szybko, ale nie są stworzeni do szybkiego zatrzymania.

To ostatnie zdanie bardzo ładnie to podsumowuje. Jeden do przypomnienia.
Chcę wiedzieć, kim był człowiek przy 200G i 0,015 s, to wygląda szorstko.
@egid: Trudno powiedzieć, ale najprawdopodobniej [John Stapp] (https://en.wikipedia.org/wiki/John_Stapp). Krótki czas sprawia, że ​​jest to bardziej skok przyspieszenia, a nie ciągłe przyspieszenie. Jeśli ten rodzaj przyspieszenia zajmie więcej niż jedną dziesiątą sekundy, naczynia krwionośne mogą pęknąć wewnętrznie. Po cierpieniu 200 g przez 0,1 sekundy, zwłoki [wyglądają na zewnątrz w nienaruszonym stanie, ale w środku są bałaganem] (http://kottke.org/08/07/the-most-beautiful-suicide).
Tak, ma sens!
Zasadniczo, aby większość ludzi mogła przeżyć wszystkie katastrofy, musielibyśmy uchwalić prawo zmuszające wszystkie samoloty do latania nie szybciej niż 44 mil na godzinę. Nie tylko większość nowoczesnych samolotów nie byłaby w stanie wystartować (w rzeczywistości większość dwupłatowców z I wojny światowej utknęłaby i rozbiłaby się z taką prędkością), ale większość ludzi po prostu wsiadłaby do autobusu w takim przypadku.
Więc jakie są szanse, że astronauta przeżyje kolizję z satelitą? :)
@NewbieProgrammer: Dokładnie zero; ponieważ wraz ze spadkiem prędkości spada również zdolność do orbity, a nawet jeśli mógłbyś w jakiś sposób przetrwać upadek, tylko bardzo małe i bardzo chrupiące czarne kawałki przetrwają spalanie w atmosferze.
Zakłada się, że jedynym sposobem zabezpieczenia samolotu przed zderzeniem jest uczynienie go odpornym na zderzenia, „ale ludzie w nim umierają”. Cóż, oczywiście, to nie jest właściwy sposób. Być może w przyszłości pojawią się „alternatywne podejścia” do tego problemu, które w pierwszej kolejności mogłyby zapobiec nagłemu spowolnieniu. Oczywiście nie wiem jak, ale ta odpowiedź jest błędna, ponieważ przyjmuje błędne założenie, tj. „Nie może być innej drogi, a konkretny oczywisty sposób nie działa”.
@Lohoris: Innym sposobem jest przede wszystkim nie przyspieszanie. Gdy przyspieszysz powyżej prędkości, z której można bezpiecznie zatrzymać człowieka, zawsze będzie istnieć niezerowe ryzyko - nawet małe - że spowolnienie będzie śmiertelne.
Ryzyko niezerowe @PeterKämpf na pewno, ale może istnieć kilka innych sposobów rozwiązania tego problemu. Nie ma żadnych ** teraz **, ale to nie znaczy, że powinniśmy zakładać, że w przyszłości będzie tak samo.
Zostaw to @PeterKämpf, aby zagłębił się w fizykę, ale uczyni go czytelnym dla zwykłych śmiertelników. Dobra robota!
@PeterKämpf bardzo dobra odpowiedź ... Ale KeithS wygląda lepiej ... Tak czy inaczej, osiągnąłeś swoje dzienne maksimum ......
@Lohoris: pytanie o współczesne samoloty pasażerskie i nasze obecne rozumienie fizyki, więc użycie magii, wehikułu czasu lub wyskakiwanie tunelu czasoprzestrzennego przed samolotem byłoby nie na temat.
@PeterKämpf fikcyjna historia na ten temat od jakiegoś czasu: [Orbit] (https://web.archive.org/web/19990430034337/http://people.qualcomm.com/billvon/fiction/orbit.html) - I Nie jestem wcale pewien co do jego dokładności, ale dałoby coś do pracy.
@gochobot: Sam zagłosowałem za KeithS. Nie ma problemu.
@MichaelT: Dziękujemy za udostępnienie linku! Podobało mi się to o wiele bardziej niż ta historia z gaśnicą do zejścia z orbity na chińską stację kosmiczną.
@PeterKämpf to było coś, na co natknąłem się jakiś czas temu, pisząc o [Inflight Crew Escape System] (http://everything2.com/user/m_turner/writeups/Inflight+Crew+Escape+System) gdzie indziej. Przypomniało mi się o tym z pewną aktywnością na [SpaceExploration.SE] (http://space.stackexchange.com/q/1325/5892) - akurat rozmawiałeś o spadochronie z części orbity.
Pomyślałem, że przetrwanie wysokich gów można ułatwić, zwiększając ciśnienie pasażera do wielu atmosfer (w tym zmuszając pasażera do oddychania natlenionym płynem). Niepraktyczne w przypadku zwykłego lotu komercyjnego, ale jest taka możliwość, prawda?
@RossPresser: Nowość dla mnie - pamiętam tylko badania zanurzenia pilotów w zbiorniku z wodą, aby utrzymać wyższe wartości g w walce powietrznej, ale miało to na celu uciskanie ich ciała, aby wyrównać wyższe ciśnienie krwi w brzuchu i nogach. Działa dobrze, ale waży znacznie więcej niż garnitur. W przypadku zwalniania taka metoda jest dla mnie nowa.
Tak więc jednym ze sposobów zwiększenia przeżywalności jest zmniejszenie prędkości zderzenia. W przypadku nagłego wypadku możesz mieć konfliktową sytuację. Piloci mogą próbować uratować lot, ale najgorszym scenariuszem jest katastrofa, a optymalne parametry dla obu przypadków są różne. Z jednej strony piloci mogą próbować nie przeciągać i manewrować, a tym samym utrzymywać prędkość zbliżoną do prędkości przeciągnięcia, która może być dość wysoka. Z drugiej strony, jeśli katastrofa jest nieuchronna, kluczowe może być wykorzystanie tych ostatnich sekund lotu z pełnymi hamulcami pneumatycznymi, kołami, klapami itp., Aby uzyskać jak największy opór.
Zasadniczo, aby nadal użytecznie latać, potrzebujesz prędkości. Ale żeby bezpiecznie się rozbić, chcesz zabić prędkość. Ta decyzja może być kluczowa. Aby zdecydować, że samolot na pewno się rozbije i zabije prędkość w powietrzu. Nawet 10 sekund dłuższe spowolnienie w powietrzu może oznaczać większe przeżycie
@curious_cat: Popularnym sposobem jest wślizgnięcie się w ziemię, jeśli wszystko inne zawiedzie, przynajmniej w przypadku małych samolotów. Daje to opisywany przez ciebie efekt szybkiego zabijania i uratowało tylną część wielu pilotów. Liczy się również kierunek prędkości lotu - jeśli jest równoległy do ​​ziemi, zderzenie jest o wiele bardziej wytrzymałe. Piloci będą starać się uzyskać właściwy kierunek, a nie rozmiar wektora prędkości.
@PeterKämpf: Dzięki! Ciekawy. Czy są sytuacje, w których piloci nie zdają sobie sprawy / nie dochodzą do wniosku, że katastrofa jest nieuchronna i stąd potrzeba przesunięcia bocznego i wyrównania itp.? Czy zdarzają się awarie, w których pilot do końca liczył na uratowanie samolotu? Spekuluję, że będą to najniebezpieczniejsze wypadki z survivalowego POV, ponieważ prędkość może być bardzo wysoka lub nawet wzrastać.
@curious_cat: W większości wypadków pilot ma nadzieję na najlepsze do końca, a ludzie mają wrodzoną skłonność do pozostawania przy statku - w końcu zapewnia też pewną ochronę. A kontrolowany kontakt z podłożem przy większej prędkości może być lepszy od niekontrolowanego uderzenia przy nieco niższej prędkości. Trudno jednak uogólniać - każda awaria jest inna.
Więc w jaki sposób kombinezon Iron Mana go chroni? :)
Odsyłacz do przewodnika przetrwania w Army Crash jest uszkodzony.
@SteveV .: Dzięki za poinformowanie mnie. Wstawiłem nowy link do Vol.1.
Luke Aikins [skydive-into-a-net] (http://www.bbc.co.uk/news/world-us-canada-36935087) może stanowić przydatne uzupełnienie drugiego podpunktu. Figura 18,4 m wygląda na właściwą dla odległości zatrzymania siatki.
@curious_cat Aby zmniejszyć prędkość zderzenia, czy nie możemy dodać różnych rakiet steru strumieniowego do kadłuba samolotu, które działają w ten sam sposób, gdy rakieta próbuje wylądować na ziemi, zasadniczo zmniejsza przyspieszenie, a także wyrównuje. eksperci tutaj byliby w stanie lepiej rozwinąć mój pomysł.
@curious_cat W gęstej mgle doszło do kilku wypadków, w których samoloty / helikoptery wleciały w budynki lub zbocze góry. Nie mam pojęcia, ile rzeczywistego ostrzeżenia otrzymują w takich przypadkach, ale prawdopodobnie nie wystarczy :(
#2
+57
KeithS
2015-07-02 23:25:06 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Głównym powodem, dla którego katastrofy lotnicze są mniej możliwe do przeżycia, czego nikt naprawdę nie zdaje się w pełni rozumieć, mówiąc o samolotach pasażerskich, jest sama ilość energii charakterystyczna dla samolotów komercyjnych. Kiedy patrzysz, jak samolot zbliża się do lądowania, szczególnie duży, taki jak 747 lub A380, zwykle wydaje się on bardzo posłuszny, ponieważ samolot bardzo powoli i delikatnie zbliża się do pasa startowego. Innym klasycznym obrazem jest samolot lecący na dużej wysokości, być może pozostawiając za sobą smugę smugową, gdy powoli przesuwa się po niebie. Porównujemy te obrazy z naszego doświadczenia do zdjęć samochodów pędzących obok nas po ruchliwej drodze (lub torze wyścigowym). Następnie obserwujemy, jak kierowcy samochodów wyścigowych odchodzą od spektakularnych wraków, podczas gdy katastrofy lotnicze zabijają wszystkich na pokładzie i zastanawiamy się, dlaczego samoloty nie mogą być tak bezpieczne jak samochody wyścigowe (lub nawet zwykłe samochody osobowe).

Ten obraz przedstawiający potulny samolot przemierzający przyjazne niebo jest jednak wymuszoną perspektywą spowodowaną znacznie większym obiektem znajdującym się znacznie dalej od nas i przeczy faktowi, że dziesiątki, a nawet setki ton masy porusza się do trzech razy szybciej niż samochód Indy został nawet taktowany.

Podstawowa fizyka pocisków; $ E = \ frac {1} {2} mv ^ 2 $. Samochód na Twoim podjeździe, jeśli jest typowy, ma „masę własną” (pusty zbiornik, ale poza tym gotowy do jazdy) około półtorej tony i pływa z prędkością od 30 do 70 mil na godzinę. Po przeliczeniu mil / s na fps (pomnóż przez 5280, podziel przez 3600), energia samochodu o masie 3000 funtów przy prędkości autostradowej 60 mil na godzinę wynosi około 23 miliony funtów na stopę, plus dodatkowa energia kinetyczna kierowcy, pasażerów i ładunek. Podczas zderzenia energia ta jest przenoszona dokądkolwiek się udaje; obiekt, z którym zderza się obiekt, rama samochodu, jego pasażerowie, itp. Nawet przy tych prędkościach zderzenie może trwale zranić lub zabić kogoś wewnątrz (a zderzenie z pełną prędkością na autostradzie jest częściej śmiertelne niż nie).

Typowy samolot pasażerski, powiedzmy B737-700, który jest powszechnie używany we flocie krajowej USA, ma „operacyjną masę własną” (podobną do „masy własnej” w samochodach; wszystko, co potrzebne do lotu, z wyjątkiem paliwa i załogi ) około 40 ton. Tak więc energia potencjalna samolotu pasażerskiego jest 30-40 razy większa niż w samochodzie. Startuje i ląduje z prędkością około 125-150 mil na godzinę i płynie z prędkością do 0,78 Macha, co przy 30000 stóp wynosi około 525 mil na godzinę. Więc mówimy także o różnicy rzędu wielkości w prędkości, co zwiększa całkowitą energię na kwadracie . Wykonując obliczenia matematyczne, samolot pasażerski poruszający się z prędkością przelotową, nie licząc energii zawartej w jego ładunku lub pasażerach, będzie miał całkowitą energię kinetyczną rzędu 50 miliardów stóp-funtów. Nawet gdyby wszystkie inne rzeczy były równe, takie jak odległość dopuszczalna do spowolnienia i rozkład sił uderzenia na pasażerów, pasażer w wypadku lotniczym byłby poddany ponad dziesięciokrotnie większym siłom niż w wypadku samochodowym.

Teraz wszystkie te rzeczy można złagodzić w obu przypadkach. Liczby te mniej więcej porównują to, przez co przeszedłby pasażer samochodu i samolot, gdyby pojazd uderzył czołowo w nieruchomą przeszkodę przy pełnej prędkości. W żadnym wypadku nie zdarza się to często; autostrady są zbudowane częściowo w celu zminimalizowania szansy, że kierowca kiedykolwiek napotka przeszkodę czołowo, a kierowcy zazwyczaj mogą nacisnąć hamulce, aby spowolnić samochód i sterować, aby uderzyć w ukośny kierunek, a nawet jeśli to nie zapobiegnie zderzeniu zmniejsza to jego nasilenie o kwadrat zmiany względnej prędkości między samochodem a tym, w co uderza.

Podobnie, CFIT (Controlled Flight Into Terrain) to prawie najgorszy scenariusz katastrofy samolotu (jedyny gorszy, jaki mogę sobie wyobrazić jako zderzenie w powietrzu, które jest niezwykle rzadkie, zwłaszcza w przypadku samoloty), a na pokładzie samolotu znajduje się wiele systemów, które pomagają pilotowi zdać sobie sprawę, że zamierza to zrobić. Lądowanie awaryjne, takie jak lądowanie na brzuchu z powodu awarii hydraulicznej, jest zwykle bardziej wytrzymałe, ponieważ pilot robi wszystko, co w jego mocy, aby zminimalizować siłę uderzenia i całkowitą energię kinetyczną samolotu, zarówno poprzez spowolnienie prędkości samolotu do przodu, jak i zmniejszenie poślizgu nachylenie. Pozostała energia kinetyczna samolotu może być następnie zużyta, ślizgając się po pasie startowym lub nad polem, zamiast bezpośrednio przekazywać ją do ramy samolotu i ostatecznie do jego pasażerów.

Jednak to wciąż dużo energii, aby samolot mógł pozbyć się, a nawet przy nieodłącznym ciężarze samolotu pasażerskiego, projektanci preferują zdolność latania nad utrzymywaniem kabiny w jednym kawałku podczas wypadku. Oznacza to, że z natury wyższe zagrożenie dla życia i zdrowia związane z lataniem należy złagodzić, utrzymując samoloty w dobrym stanie i umieszczając w nich dobrze wyszkolone, doświadczone i zdrowe załogi lotnicze. Nie można tego powiedzieć o przeciętnym samochodzie i kierowcy wyrwanym z ulicy; tylko najpoważniejsze schorzenia są podstawą do cofnięcia prawa jazdy, podczas gdy większość samochodów przejeżdża tysiące mil po zaplanowanych okresach konserwacji. Dlatego samochody muszą być projektowane i konstruowane tak, aby utrzymać pasażerów przy życiu w razie kolizji, pomimo zdolności, a nawet intencji kierowcy. Zabezpieczenia samolotu są przydatne tylko wtedy, gdy pilot prawidłowo wykonuje swoją pracę; maska ​​tlenowa lub nawet właz ratunkowy są bezużyteczne w przypadku CFIT.

Bardzo dobrze powiedziane! Nie zapominaj o powszechnych statystykach, według których podróż samolotem jest znacznie bezpieczniejsza (na pasażera milę) niż podróż samochodem.
@FreeMan I prawie każda inna forma podróżowania.
Bezpieczeństwo pod względem liczby ofiar śmiertelnych / obrażeń na milę pasażerską jest w rzeczywistości nieco mylące, ponieważ samoloty oszukują obliczenia, szybko rejestrując wiele mil pasażerskich. Podstawowym powodem bezpieczeństwa podróży lotniczych w porównaniu z czymkolwiek innym jest liczba kontrolowanych osób jako procent całkowitej liczby osób zagrożonych. Samolot pasażerski ma dwie osoby sterujące samolotem przewożącym dwieście osób, a ci dwaj wyszkolili do tego połowę swojego życia. W USA na 1000 osób przypada 800 pojazdów, więc średnio można spodziewać się 1,25 osoby na samochód. To zbyt wiele osób dokonujących głupich wyborów.
@KeithS Chociaż zgadzam się, że ograniczanie szans ludzi na robienie głupstw jest głównym powodem, dla którego podróż samolotem jest bezpieczniejsza niż podróż samochodem, to jednak nie zmienia faktu, że to prawda. Oczywiście jest jeszcze drugi ważny powód: przez wszystkie, z wyjątkiem pierwszych i ostatnich kilku minut lotu, zwykle w pobliżu nie ma niczego, w co można się rozbić. Podczas gdy samochody poruszają się kilka cali do kilku stóp od najbliższej przeszkody, samoloty spędzają większość czasu _ mile_ od najbliższej przeszkody - we wszystkich trzech wymiarach.
Nie mogę na ciebie głosować - rozpraszają Cię zupełnie nieistotne (tutaj) elementy masy, siły i pędu. Wystarczy zbadać kinetykę dla takich okoliczności, jak zrobił to Peter Kampf.
Jednostki SI, proszę. :-)
@KeithS - Analiza NIce z perspektywy energetycznej ... Skąd mam wiedzieć, że jesteś Amerykaninem? Ze względu na wszystkie funty stóp i buszle na gardło? - nie. Ponieważ przeliterowałeś _kerb_, _curb_? - nie. To dlatego, że myślisz, że przeciętny samochód waży półtorej tony!
@OwenBoyle Typowy nowy Ford Fiesta waży około 1100-1250 kg… niektóre nawet więcej. Micra pcha nawet ponad 1000 kg. Weź również pod uwagę, że 1,5 tony amerykańskiej to tylko 1360 kg. Powiedziałbym, że wartość jest właściwie dość konserwatywna, nawet dla Europy (... lub Azji, byłych kolonii brytyjskich lub skądkolwiek indziej, skąd możesz to powiedzieć;).
„projektanci preferują możliwość latania bardziej niż utrzymanie kabiny w jednym kawałku podczas wypadku” - dobra ocena ryzyka dokonana przez projektantów.
@KeithS Dlaczego szybkie rejestrowanie liczby pasażerów jest oszustwem?
Naprawdę? Nie sądzę, żeby masywny spadochron na cały samolot lub masywna poduszka powietrzna dodałaby więcej niż 2 tony do samolotu ... ale jeśli waga jest problemem, to pytanie brzmi ... dlaczego budujemy samoloty z takimi ciężkie materiały?
@KeithS: To nie jest „oszustwo”, to * dokładna * definicja „pasażer-mila”. Możesz preferować inne dane (z jakiegoś dziwnego powodu), ale ten jest całkowicie dokładny i zrozumiały. Chociaż jest (rozsądnie) prawdą, że na każde 1000 osób w USA przypada 800 pojazdów (w każdym razie pojazdy * osobowe * - w rzeczywistości jest ich nieco więcej), reszta obliczeń nie jest zgodna z tymi zasadami. Biorąc pod uwagę, że pojazdów jest więcej niż licencjonowanych kierowców, nie można przyjmować prostych założeń dotyczących liczby osób znajdujących się w danym poruszającym się pojeździe.
Przy ocenie siły, na jaką narażony jest pasażer, dlaczego masa samolotu ma znaczenie? Czy nie powinna to być masa pasażera? Całkowite opóźnienie razy masa pasażerów to siła, której jest poddany.
Jeśli policzysz na podstawie wagi pasażera i prędkości samochodu w porównaniu z odrzutowcem, to działa mniej więcej tak samo; prędkość wzrasta o rząd wielkości, co zwiększa energię o dwa rzędy wielkości. Wykorzystałem masę samolotu, ponieważ dane liczbowe były łatwo dostępne, a nawet katastrofa samolotu, której można przeżyć, wymaga zatrzymania całego samolotu, rozproszenia całej tej energii, bez przekazywania pasażerom śmiertelnych przeciążeń.
#3
+12
Dave
2015-07-02 21:17:51 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Tak naprawdę chodzi o analizę kosztów i korzyści zakładanego ryzyka. Można było latać samolotami z pasażerami, którzy mieli na sobie kombinezony nomex, spadochron, tylny spadochron, kamizelkę ratunkową, samoczynnie rozkładany tratwy ratunkowe pełne jedzenia i innego porządnego sprzętu do przetrwania. Samolot może mieć zsyp pełnoklatkowy, stalową klatkę bezpieczeństwa i najlepszą dostępną ochronę przed uderzeniami. Ale wszystko to zwiększa wagę samolotu, a tym samym zmniejsza liczbę osób, które możesz pomieścić. Z kolei zarabiasz mniej na jednym locie, ponieważ jego koszt jest przeciwny do zamierzonego, ponieważ loty są niepraktycznie drogie, bez względu na to, jak bezpieczne. W końcu sam nie możesz poruszać się tak daleko ani tak szybko, jak samolot komercyjny, ani nie masz zasobów, aby stworzyć prawie całkowicie bezpieczny samolot. Więc idziesz na kompromis i ponosisz ryzyko za nagrodę w postaci szybkiego i pół wydajnego ruchu.

Wręcz przeciwnie, należy zauważyć, że niektórzy ludzie mają środki, aby latać szybko i bezpiecznie. Jeśli masz pieniądze na zakup małego (lub nawet dużego) samolotu, możesz go wyposażyć (z ograniczeniami prawnymi i praktycznymi / fizycznymi), jak chcesz. Może to obejmować wszelką ochronę, jakiej możesz potrzebować, przed wszelkimi nagłymi sytuacjami, o których możesz pomyśleć.

Ostatnia uwaga: to zazwyczaj sytuacje awaryjne, o których nie możesz pomyśleć, są prawdziwymi problemami ...

Wszystko to jest prawdą i nadal nie ochroni Cię przed wszystkimi możliwymi sytuacjami awaryjnymi. Na przykład wlot w teren z dużą prędkością nadal powoduje ofiary śmiertelne.
Jak powiedział Jeremy Clarkson „Prędkość nie zabija, nagłe zwalnianie tak”
@GdD Nie należy być zbyt pedantycznym (jak James May), ale można to wyjaśnić, sprawiając, że loty przebiegają znacznie wolniej. W rzeczywistości * wszystkie * niebezpieczeństwa mogłyby prawdopodobnie zostać wyeliminowane, gdybyśmy podjęli w tym celu ekstremalne środki. Ale znowu nie sądzę, żeby ludzie chcieli podejmować takie środki, ponieważ niweczy to wiele korzyści płynących z podróży lotniczych. Ludziom nie przeszkadza obecne ryzyko, więc kupują bilety ...
Spójrz na Payne Stewart i Air France # 447 - cały sprzęt bezpieczeństwa na świecie nie pomoże, jeśli autopilot zwariuje, gdy piloci są rozproszeni i bez horyzontu, lub jeśli kabina nagle straci ciśnienie, gdy piloci są poza nimi siedzenia.
@PieterGeerkens Ponownie, to kompromisy ... ale nadal jestem pedantyczny. Po pierwsze, musisz zignorować to, co zakładamy, że jest to samolot. Samolot Payne'a Stewarta byłby w porządku, gdyby nigdy nie przekroczył 10000, a AF447 nie zdarzyłby się, gdyby ludzie nigdy nie latali przez burze lub w nocy. Ale znowu, są to ryzyka, które jesteśmy gotowi podjąć dla korzyści, jakie nam dają. I o to tutaj chodzi. Wszystkie ryzyka można złagodzić. Ale osiągnięcie tego tak bardzo osłabiłoby korzyści ... po prostu nie jest tego warte. Zamieniamy małą szansę na śmierć na duże korzyści w zakresie mobilności.
@JayCarr „można to wyjaśnić, powodując znacznie wolniejsze loty”. Nie, nie mogłeś. Wypadek samochodowy przy prędkości 60 mil na godzinę prawdopodobnie spowoduje już ofiary śmiertelne. Samoloty muszą lecieć dwa razy szybciej, aby pozostać w powietrzu.
Ta odpowiedź zakłada, że ​​można rozsądnie wyposażyć samolot, aby większość pasażerów przeżyła. Jednak, jak zwraca uwagę Peter Kampf, inżynieria jest tutaj niezwykle trudna, znacznie trudniejsza niż „pełna rama zsypowa, stalowa klatka bezpieczeństwa i najlepsza dostępna ochrona przed uderzeniami”. Zobacz również pytanie dotyczące zsuwni ramowych tutaj: http: / /aviation.stackexchange.com/questions/9564/why-dont-big-commercial-planes-have-full-aircraft-parachutes i na osobistych spadochronach: http://aviation.stackexchange.com/questions/2186/why-are -loty-komercyjne-nie-wyposażone-w-spadochrony-dla-pasażerów
Jedną rzeczą, na którą warto zwrócić uwagę, aby wzmocnić to zadanie „ryzyko kontra nagroda”, jest to, że zwiększenie masy lub zajęcie miejsca w samolocie oznacza, że ​​każdy samolot może przewozić mniej pasażerów i potrzeba więcej samolotów, co * zwiększa * liczbę wypadków (myślę, że wpływ na prawdopodobieństwo wypadku na pasażera jest mniej bezpośredni). Dodanie nieporęcznych funkcji bezpieczeństwa do samolotów oznacza więcej samolotów w powietrzu, co oznacza więcej wypadków.
@DavidRicherby Nie wspominając o tym, że w grę wchodzi również wysokość lotu - jeśli stracisz kontrolę nad jednostką i zaczniesz spadać, nie ma znaczenia, jaka była twoja prędkość lotu - wciąż spadasz kilka kilometrów w powietrzu. Zmniejszenie prędkości lotu zmniejszy tylko jedno ryzyko - nieoczekiwaną kolizję podczas lotu (tj. Lot prosto do innego samolotu lub wznoszącą się z mgły górę). Można to częściowo złagodzić innymi rzeczami, takimi jak aerodynamika statku, ale jeśli (powiedzmy) stracisz skrzydło, jesteś * martwy *. Nie ma praktycznej wysokości lotu, na której nie byłoby to prawdą niezależnie od prędkości lotu.
#4
+8
user9138
2015-07-02 22:25:17 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Chociaż te wysiłki zaowocowały lepszymi samolotami, dlaczego nawet wtedy nie są one wystarczająco silne, aby utrzymać pasażerów przy życiu w przypadku ognistej katastrofy?

A ognista katastrofa stwarza wiele wyzwań:

Fizyczne

Osoby na pokładzie samolotu są narażone na duże przyspieszenie w momencie kontaktu samolotu z teren. Ciało ludzkie może wytrzymać tylko kilkanaście sił przeciążenia, zanim ulegnie uszkodzeniu wewnętrznemu.

Rozważając, że samolot uderzający w teren poziomy z prędkością pionową 1000 stóp / min (5 m / s) oraz samolot, w którym przestrzeń ładunkowa odkształca się o jeden metr: przejście od 5 do zera m / s na odległości 1 metra powoduje już przyspieszenie 12,5 g (5 do zera m / s w 0,4 s), który jest ledwo przeżywalny.

Ogień i opary

Ognista katastrofa najprawdopodobniej rozerwałby zbiorniki paliwa, rozlewając pozostałe paliwo na pokładzie i powodując pożar, który spowodowałby uwolnienie oparów, które szybko obezwładniłyby pasażerów.

Akcja poszukiwawczo-ratownicza

Ponieważ samoloty latają trasami, które nie mają połączenia z siecią dróg naziemnych, czas potrzebny zespołowi poszukiwawczo-ratowniczemu na zlokalizowanie i dotarcie do miejsca katastrofy jest zbyt długi, aby uratować pasażerów wymagających natychmiastowej pomocy medycznej.

Zwłaszcza w ostatnich czasach to rzadki incydent, w którym rozbił się samolot, a nawet niektórzy jego pasażerowie przeżyli. Dlaczego więc ten problem nie został jeszcze rozwiązany?

Wypadki drogowe, w przypadku których z powyższych trzech czynników można wziąć pod uwagę tylko fizyczny, mogą już skutkować poważnymi obrażeniami i śmiercią.

W przypadku samolotów poruszających się z prędkością większą o jeden rząd wielkości, łatwo sobie wyobrazić, że konsekwencje zderzenia z terenem są znacznie bardziej dramatyczne.

To ostatnie zdanie jest szczególnie prawdziwe, biorąc pod uwagę, że wzrost prędkości o jeden rząd wielkości daje _kinetyczny wzrost energii_ o ** dwa ** rzędy wielkości. To dużo energii, którą trzeba bardzo szybko rozproszyć. To musi gdzieś iść. Mimo to zapłon paliwa nie jest aż tak powszechny (przynajmniej w odrzutowcach), chyba że naprawdę lecą prosto w teren. Pomimo dużego pożaru, który ostatecznie spalił samolot po katastrofie Asiana SFO, na przykład IIRC, paliwo nigdy się nie paliło (pożar silnika spowodował pożar).
Jeśli sam ładunek odkształci się o jeden metr, całkowita odległość zatrzymania dla pasażerów będzie wynosić około dwa metry (co najmniej), ze względu na ustępstwa w innych częściach samolotu między ziemią a pasażerami.
#5
+8
vsz
2015-07-03 20:21:47 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Ponieważ przyspieszenia i temperatury jest tylko tyle, ile ludzkie ciało może przetrwać.

Pozostałe odpowiedzi dostarczają szczegółowych wyjaśnień, jak ogromna może być energia zderzenia i jak drogie może się to stać, gdy przewozisz znacznie mniej pasażerów ze względu na przestrzeń wymaganą przez wszystkie dodatkowe funkcje bezpieczeństwa.

Jest jednak jeszcze jedna kwestia: rzadkość sytuacji awaryjnych w połączeniu z prawdopodobieństwem podjęcia prawidłowej decyzji w jej przypadku .

Załóżmy, że pieniądze nie będą problemem i że moglibyśmy zainstalować bardzo potężne systemy, które mogą zwiększyć liczbę osób, które przeżyły katastrofę, coś w rodzaju instalacji foteli katapultowych dla pasażerów, pełnoklatkowych spadochronów lub rakiety retro do spowolnienia samolotu lub inne daleko idące rozwiązania, takie jak wybuchowe owinięcie całego samolotu w duży bąbel jakiegoś egzotycznego materiału. Te aktywne środki zaradcze muszą być bardzo szybko rozmieszczone, więc musiałyby być uruchamiane wybuchowo. Nawet te rozwiązania nie uratowałyby wszystkich: na przykład przy fotelach wyrzucanych w samolotach wojskowych istnieje około 30% szans na odniesienie trwałych obrażeń, a 10% szans na całkowite przeżycie. W przypadku nieprzeszkolonych pasażerów, którzy są średnio znacznie mniej sprawni niż piloci myśliwców, wskaźnik przeżycia byłby niższy.

Można jednak powiedzieć, że jeśli te środki zaradcze mogą uratować choćby kilka osób, to nadal są lepsze niż wszyscy, którzy zginęli w katastrofie? Źle! Musimy wziąć pod uwagę prawdopodobieństwo, że te środki zaradcze zadziałają się przypadkowo, gdy w ogóle nie ma zagrożenia! Nawet nie licząc przypadków, w których jest sytuacja awaryjna, ale próba wyrzucenia samolotu na pole lub do rzeki może uratować więcej istnień ludzkich niż uruchomienie środków zaradczych.

Szanse na odbycie lotu linią lotniczą, w wyniku którego co najmniej jedna ofiara śmiertelna, wynoszą 1 na 3,4 miliona i dotyczy to nawet przypadków, w których większość pasażerów przeżyła. Ponieważ decyzja o uruchomieniu środków zaradczych musi być podejmowana przynajmniej raz na kilka minut (a może sekund), w przeciwnym razie byłoby za późno, a przeciętny lot samolotem trwa od 3 do 6 godzin, dodatkowo co najmniej 2 rzędy wielkości więcej. Oznacza to, że jeśli potrafisz podjąć właściwą decyzję o uruchomieniu środków zaradczych z dokładnością mniejszą niż 99,99999997%, będziesz miał więcej przypadków, gdy aktywują się one podczas zupełnie zwykłego lotu niż w sytuacji awaryjnej . Takiej dokładności nie można oczekiwać od żadnego procesu decyzyjnego, ponieważ wypadki mogą mieć wiele różnych przyczyn i wpływają na nie wiele czynników, od pogody po awarie mechaniczne i psychikę człowieka. Ponieważ nie można nawet zbliżyć się do takiej dokładności, taki system prawdopodobnie zabiłby wiele tysięcy razy więcej pasażerów, aktywując się, gdy nie powinien, niż ile osób mógłby uratować w rzeczywistych sytuacjach awaryjnych.

#6
+3
Inounx
2015-07-02 22:03:09 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Jak zostało powiedziane, istnieje wiele „kosztów” i „wagi” w przyczynach takiego stanu rzeczy. W przypadku małych samolotów masz na przykład spadochron samolotowy, ale jak zrobić system ssący działający dla 200-tonowego samolotu lecącego z prędkością 800 km / h pełnego ludzi? Za tym pytaniem kryją się prawdziwe wyzwania techniczne.

Podjęto decyzję, aby zmniejszyć prawdopodobieństwo wypadku, zamiast dodawać elementy zabezpieczające przed zderzeniem: elektronika i układy hydrauliczne są nadmiarowe, procedury awaryjne, unikanie kolizji itp.

Należy również wziąć pod uwagę, że lotnictwo cywilne nie rozwija się szybko: dodanie jakiejś nowej technologii wymaga długiego czasu na przetestowanie, walidację i jest dobrym powodem, aby ją dodać. Typowy przebieg zdarzenia w tym przypadku to: awaria -> badanie -> popraw błąd -> czekanie na następną awarię itp.

Również ludzie chcą innych rzeczy, takich jak czuwanie - więcej powietrza, jedzenia, rozrywki - to priorytet nad bezpieczeństwem.
@user2617804 Biorąc pod uwagę, jak wiele osób narzeka na to, jak niewygodne i nudne jest latanie oraz jak źle smakuje jedzenie, w porównaniu z tym, jak wiele osób narzeka na wypadki lotnicze, twoje stwierdzenie jest raczej głupie.
#7
+3
KorvinStarmast
2016-10-19 19:55:22 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Ogień jest śmiertelny, podczas wypadku i nie tylko

To ludzie utrzymują pasażerów przy życiu

Odpowiadając bezpośrednio na pytanie, przetrwasz „ognistą katastrofę”, wychodząc z statku powietrznego, która odbywa się poprzez ewakuację awaryjną. Na przykład ognista katastrofa w Dubaju ostatnio przyniosła zero ofiar. Z kolei katastrofa Swissair 111 zginęła na pokładzie; pożar w locie zmienił się ze złej sytuacji w śmiertelną. Ewakuacja prowadzona jest przez personel pokładowy, osoby przeszkolone w zakresie wyciągania ludzi z rozbitego samolotu.

Pożar jest poważnym śmiertelnym problemem, czy to na statku na morzu, w samolocie w locie czy po katastrofie.

Jeśli chodzi o to, jeśli masz pożar w swoim domu, umrzesz, jeśli nie wyjdziesz, i to bez „ognistej katastrofy”. (Najlepsza przyjaciółka mojej żony straciła mamę w pożarze domu: mama spała, gdy wybuchł pożar ... ODP).

Jeśli samolot się rozbije i zapali się, a ognia nie można ugasić a jeśli nie możesz się ewakuować, spalisz się i umrzesz.

Wiele pieniędzy, czasu i wysiłku przeznacza się na zapobieganie wypadkom, powtarzający się proces od zarania lotnictwa komercyjnego. Uwzględniono ulepszenia w zakresie możliwości ewakuacji w razie wypadku lub awarii.

W ciągu ostatniego stulecia wprowadzono wiele innych systemów zapobiegania wypadkom, które z czasem przyniosły następujące korzyści: uniknięcie „ognistej katastrofy” w pierwszym miejsce.

Uncja profilaktyki przebija tonę lekarstw.

#8
+2
stackex555
2016-10-19 11:40:38 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Jeśli chodzi o twoją odpowiedź na pytanie dotyczące „ognistej katastrofy”, NASA przeprowadziła test w latach 70. XX wieku, używając 720 wypełnionego paliwem opracowanego w celu zmniejszenia ryzyka wywołania pożaru. Pamiętam, że widziałem nagrania z programów naukowych. Niestety paliwo się zapaliło.

Cytując artykuł w Wikipedii: „Test wykazał, że testowe paliwo przeciwdziałające nafcie nie było wystarczająco korzystne i że konieczne było wprowadzenie kilku zmian w wyposażeniu kabiny pasażerskiej samolotu”



To pytanie i odpowiedź zostało automatycznie przetłumaczone z języka angielskiego.Oryginalna treść jest dostępna na stackexchange, za co dziękujemy za licencję cc by-sa 3.0, w ramach której jest rozpowszechniana.
Loading...