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为什么大多数航空灾难,设计者负有责任?

2019-3-10 14:29| 发布者: 笨笨猪| 查看: 6362| 评论: 0

摘要: 查阅整个航空史,已出现过数千次灾难,其中大多数,设计者(而不是驾驶员)负有责任。灾难包括飞机坠毁、不幸事故和意外事件。在所有这些情况下,已对用户或大众造成危害(人身或财产)。这些事件的主要根源在于设计者在设计时的粗心大意,计算差错,或对未来缺乏预测。在事故预测领域内,如下的墨菲法则适用:“要发生的,注定要发生;会出错的,终将会出错。”例如,将这一法则用于液体容器。法则的直接应用如下:飞机上每一携带
为什么大多数航空灾难,设计者负有责任?

查阅整个航空史,已出现过数千次灾难,其中大多数,设计者(而不是驾驶员)负有责任。灾难包括飞机坠毁、不幸事故和意外事件。在所有这些情况下,已对用户或大众造成危害(人身或财产)。这些事件的主要根源在于设计者在设计时的粗心大意,计算差错,或对未来缺乏预测。在事故预测领域内,如下的墨菲法则适用:

“要发生的,注定要发生;会出错的,终将会出错。”

例如,将这一法则用于液体容器。法则的直接应用如下:飞机上每一携带液体的系统将会泄漏。一架使用吸气式发动机的飞机携带燃油,一架旅客机携带水。因此,飞机设计者必须避免在厕所或液体容器或燃油箱下方的机腹部位安装电线和航空电子系统。基于在飞机项目设计和研制过程中出现的实际事件阐述了许多背后的故事。

例如,一个故事叙述如何将第一架F—18战斗机的不可接受的起降性能追溯到空气动力计算受地面效应影响而出现的误差。

为什么大多数航空灾难,设计者负有责任?

另一个背景故事阐述通用动力公司的攻击机F—111A的首次飞行,当驾驶员在着陆后接通变后掠角系统实施机翼向后变后掠角时,富勒襟翼会吱吱作响。在这样一起非预期事件中,事故显然暴露出设计者的错误。解决的方法是采用联锁装置,阻止驾驶员在襟翼放下时使机翼变后掠。设计工程师的一项工作是不断地将研制和使用中得到“经验教训”编成文档,并确保将其综合于未来的系统研制活动中。由先前项目的经验教训所形成的文档,在风险确认和特性描述时尤其难能可贵,在可行性研究中必须予以采用。

下面三个与飞机有关的案例起因于不同时间出现的悲惨事故,遇难者的亲属向法院提出非正常死亡的诉讼。在所有这三起案件中,法院判定公司(即设计者)疏忽并承担责任。一旦在一起责任性案件中做出有利于原告的判决,则附带金钱赔偿。然而,在一些更为严重的案件中,也可判予惩罚性赔偿金。在航天领域,大多数卫星的不幸事故都源于工程错误。为防止同样的差错重复出现,已将这些经验教训编撰于一些参考文献中,航天工业部门应对此予以关注。

为什么大多数航空灾难,设计者负有责任?

案例1:1984年美国空军起诉“韦伯飞机公司”。1984年,一架空军飞机的发动机空中失效,驾驶员从飞机上弹射逃生时严重受伤。在完成空军担保和事故的安全性调查之后,飞行员向被告方(负责飞机弹射设备设计和制造的实体)提起伤害赔偿诉讼。

案例2:律师杰克金和69名欧洲原告与$塞斯纳飞机公司%对簿公堂,案由是2001年10月8日,意大利米兰利纳特机场发生一起悲惨的撞机灾难。在那个有雾的早晨,一架由Air Evex航空公司(在德国取得许可证)运营的私人塞斯纳喷气机,朝向现用跑道做出错误的转弯和滑行,导致它与刚刚起飞的斯堪的纳维亚航空公司686号航班飞机相撞,造成包括两架机上的所有人员和地面上的4人在内的118人死亡,地面上还有其他人受伤。

案例3:自1991年起,发生多起涉及B737飞机方向舵非预期移动所致的意外事故。一起事故发生在1994年9月8日,此时,一架执飞美国航空公司427航班的B737—300飞机,在宾夕法尼亚州的匹兹堡附近坠毁,死亡132人。另一起事故是1997年12月19日,一架执飞SilkAiron航空公司185号航班的B137,从35000ft高空,一头扎入印度尼西亚一条淤泥河中,机上104人全部遇难。洛杉矶高等法院陪审团裁定是方向舵操纵系统中的缺陷导致坠机,而帕克汉尼芬公司,这家全球最大的液压设备制造商,被告知向三名死难者的家庭赔付4360万美元。与之相反,美国国家运输安全委员会(NTSB)得出结论,不存在机械缺陷,是驾驶员故意导致坠机。2002年11月12日,美国联邦航空局(FAA)最后下令更新所有B737飞机的方向舵操纵系统。

案例4:一架大陆航空公司的B737飞机,在美国科罗拉多州丹佛国际机场起飞时冲出跑道,落入一条小沟中,起落架折断,左发动机甩脱。至少有49人在碰撞中受伤,事件发生在2008年12月20日。飞机整个右侧烧毁,熔化的塑料从顶部行李箱滴落到座椅上。注意,飞机的左发动机随所有起落架一起与机体撕脱。NTSB发布公告,这次事故可能的原因是机长误操作(中断蹬右舵)。

图1-11(a)示出,1991年9月14日在墨西哥城,一架俄制图154飞机试图在恶劣的气象条件下着陆而坠毁。幸运的是,机上的112人全都生还。图1-11(b)示出,2007年5月10日,一架俄制伊尔76货机,在地面装货准备飞往刚果布拉柴维尔时着火。

责任法诉讼的威慑必定促使设计者和制造商对安全性问题更加警觉,并以更具创造性和创新性的方法解决这些问题。责任法的威慑不应给创造性设计和科技创新带来压抑。由于这个原因,强烈推荐采用安全系数。联邦航空条例已从多方面提出此问题,但尚且不够,飞机设计者和所涉及的所有工程师在设计过程中必须小心谨慎。谨慎的设计策略是采取极度小心的态度,预料相关的错误事件,并将某些特性纳入产品中,以使产品更加鲁棒。

为什么大多数航空灾难,设计者负有责任?

(a)

为什么大多数航空灾难,设计者负有责任?

(b)

图1-11 两架飞机的悲剧事故

(a)图154飞机因恶劣的气象条件而坠毁(经奥古斯托·C·戈麦斯允许) (b)伊尔76货机在地面着火(经谢尔盖·珀德列斯尼·帕特允许)

在飞机设计中有一个社会上可接受的著名法则,即109法则。该法则表明,在10亿名乘飞机出游的旅行者中出现。人死亡的概率是可接受的。即使一人死亡对于一个社团而言也是一个大灾难,但是愚蠢和疏忽有时会引起致命的坠机事件。据统计,在美国每年大约有%&&人死于与航空有关的事故,而大约有4.5万人死于车祸。因此,与汽车相比,飞机更为安全,空中旅行比公路旅行要安全150倍。大约1/3的航空事故起因于受控撞地飞行(CFIT)。当驾驶员出错而撞山时,设计者对这样的事故几乎无能为力。飞机设计者无法对驾驶员的每个错误都给出解决方案。有些错误可通过设计予以避免,但绝不是全部。

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本文观点来自

《飞机设计》

为什么大多数航空灾难,设计者负有责任?

【内容简介】

本书是一本全面论述基于系统工程方法进行飞机设计并具有学科特色的专著。全书内容新颖、布局独特、技术内涵丰富。作者凭借多年的教学和实践经验,在精心指导读者如何结合系统工程方法从事飞机设计的同时,还给出了大量的计算公式、经验公式、经验数据、统计数据、曲线和图表以及飞机图片,并介绍了多种行之有效的处理工程问题的方法在飞机设计中的应用。此外,本书列举了相关的设计示例,以指导读者学习、理解、掌握系统工程设计方法。

本书可作为我国大学航空航天专业飞机设计课程的教材。也可供从事各类飞机设计的广大工程技术人员和技术管理人员学习和参考。

【作者简介】

穆罕默德·H· 萨德拉埃,美国南新罕布什尔大学工程学院的副教授。1995年,他在澳大利亚墨尔本市皇家墨尔本理工大学获得航空航天工程专业硕士学位;2006 年,在堪萨斯州堪萨斯大学获得航空航天工程专业博士学位。萨德拉埃博士是美国航空航天学会、Sigma Gamma Tau 荣誉学会和美国工程教育学会的高级成员,还被列入美国名人录。他在学术界和工业界拥有20 多年的专业经验。

《飞机设计》

作者:穆罕默德·H· 萨德拉埃

ISBN:9787313186393

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上海交通大学出版社

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