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马航事故原因公开,为了什么盘旋耗油?

11号,马航转场到大兴机场的首日,这家悲情的航空公司再次流年不利。它的MH319航班上午1038分自大兴机场起飞,在爬升到2800多米时遭遇机械故障。飞机降低高度盘旋了两个半小时后,最终在1314分返回了大兴机场。

图:绕呀绕呀绕圈圈 FR24截图

马航最初的解释是“机械故障”。因为不够清晰,导致一片猜测,说明其现在的公关能力确实较差。事件经过一天发酵之后,昨天马航终于公布说是增压系统出现了故障。这与当时网传的“舱门故障”相符。舱门在起飞前似乎经过紧急维修,看来气密性故障未彻底解决。

飞机升上高空是需要增压供氧的。如果气密性存在故障的话,压力加不上,随着高度增高,气压降低,乘客会缺氧死亡(有过实例),所以只能返航。

图:飞机舱门必须妥善密封 摄影:拉上窗帘

但返航为什么要盘旋25圈耗油呢?民间有人说飞机耗油是为了避免“迫降”时起火。这个说法比较“棒槌”。我们经常能听到飞机“放油”或者“耗油”返航的消息,但“防止起火”根本不是问题主因。并不是每架飞机遇到这种情况时都需要扔掉燃料,关键还是与飞机的重量设计有关

一架飞机最重要的重量数据有四个,一般人能想到的有两个:“最大起飞重量”与“空机重量”。最大起飞重量通常揭示了飞机大小,但“最大起飞重量”减去“空机重量”却并不是这架飞机的载运能力。还有两个很关键的数据,其中一个叫“最大着陆重量”。

图:波音手册里的“最大着陆重量”

飞机往往能装载几百名乘客,加上货物与燃料,五六百吨都可以飞得起来。但是在降落时,强大的冲击力需要由起落架来吸收。将起落架设计为可以承受五六百吨并不科学,因为燃料重量会在途中消失。基于这个理由,飞机在设计时,起落架和机体结构在降落时的最大承载能力,往往是在“空重”与“全重”之间寻找平衡。

一架飞机降落时设计承受的最大重量,是它的“最大着陆重量”。乘客、货物加上燃料之后,如果超出这个重量,就得抛弃一部分燃料(难道要抛弃乘客?)。飞机刚一起飞就被迫返航时,往往会遇到这个问题。所以需要盘旋消耗燃料,直到通过计算保证落地时符合关于重量的安全值,才会从圈圈里出来,加入降落航线去落地。

图:马航A330-300客机 摄影:拉上窗帘

也不是所有飞机遇到这种情况时都需要消耗燃料。如果飞机起飞的时候拉的乘客和货物少,短程飞行带的燃料也不多,加起来都没超过“最大着陆重量”的话,那当然就不需要。我们稍后会通过计算,让大家感受一下。

如果一架远程飞机刚刚起飞就被迫返航,其重量肯定远远大于降落需要的安全数值。别说绕飞两小时,连十个小时都有可能!十个小时太长了,所以像空客A380和波音777这些远程大家伙们都有“放油口”,以避免人命关天的时候,还在天上绕飞耗油的尴尬(当时也可以选择超重降落,有可能会损坏飞机)。但此次马航发生故障的是A330-300客机不算是“远程飞机”,没有设计放油口,所以只能空中盘旋耗油。

图:A380的放油口 摄影:拉上窗帘

但飞机的“最大着陆重量”减去“空机重量”是不是就是一架飞机的运载能力了呢?也还不是。这就牵涉到刚才提到的“第四个”重量数据:业载!Payload,也叫商载)

飞机降落不可能都一次成功,为了安全,按照规定必须保留能在空中停留至少30分钟的“死油”。这一部分的承载力没有办法用来拉人或装货,因此在民航界还有一个“最大空油重量”的专业指标。它会比“最大着陆重量”略小,但是它减去空机重量,就是“业载”。是航空公司可以用来赚钱的部分。

图:777-200手册数据

仍以上图为例,这是波音777手册截图,是波音777-200配合GE发动机的各项指标。这款飞机与马航此次返航的A330-300较为接近,也许我们可以推测出飞机上坐了多少人。

我们从表中选择最相近的一款来看“四大重量数据”。如红框所示,这架飞机的最大业载是55.67吨,空机重134.80吨,相加之后最大空油重是190.47吨,最大着陆重量是201.80吨,最大起飞重量是242.63吨。

图:777-200A330-300一样最多能拉440人 摄影:拉上窗帘

计算可以得出,如果这架飞机装了一半业载的话(不拉货的话这也是300个人呢,按每人200磅计算),如果再装满燃油(94.24吨),重量是远远大于“最大着陆重量”的。但如果只有四成燃油(约可飞行4小时),重量就会低于最大着陆重量,可以安全着陆!

北京到吉隆坡的航程大约六个半小时,所以你看到了,它在10:38分起飞,13:14返航落地,正好盘旋了两个半小时左右!

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