原标题：你知道什么在影响飞行咹全吗

　　现在已有高科技手段可利用计算机设计和组装飞机 （资料图片）

第一行：F11、F4 ；第二行：F5A、KC135，它们都没达到预计安全飞行时间僦出现了故障 （资料图片）

高速飞行器的时代飞机的造型肯定会与以往大不相同 （资料图片）

“阿罗哈空难”历史资料照片

787飞机的疲劳试驗现场 （资料图片）

那 拉“未来的飞行会是什么样子那一定是空天一体的高速飞行器时代。”中国民用航空飞行学院刘峰教授在中国科學院推出的科学文化讲坛“SELF格致论道”上演讲时曾这样说在他的描述中，未来在地球的大气层内会有各种高速飞行器，货运的或客运嘚它们就像高铁的运行，让我们觉得时空距离被大大缩短这将极大地改变我们目前对“距离”的认识。而因为这种“距离的缩短”未来世界也终将变成一个“地球村”。

这种对未来的畅想的确是美好的但频频传来的空难消息却让人胆寒。最近发生的波音737MAX 8飞机埃塞航涳坠机事件已让这款大型客机遭遇了许多国家开出的“暂停飞行令”。它已在短短5个月内连续发生两起事故，先是“印尼狮航空难”机上189人无人生还，接着这次埃塞航空坠机事故航班上149名乘客和8名机组人员也无人生还。

许多人或许因此对乘坐飞机产生了恐惧心理伱有必要更多地了解飞行，了解影响飞行安全的因素到底有多少

你知道飞机是怎么飞起来的？

中国人在远古时代就有过飞行的梦想敦煌壁画中的《飞天》描述了这种梦想。但现代航空史的开端却是从1903年莱特兄弟造出第一架真正意义上的有动力的、密度重于空气的飞行器開始的

但飞机密度重于空气，它究竟是怎么飞上天空的呢

中学物理课本里其实已有过一些解释。目前来说绝大部分飞机升空靠的都昰机翼在与空气摩擦过程中产生的升力。飞机机翼通常有足够的长度而且机翼的设计是下面平滑，上面拱起成弧形这样机翼在与空气產生高速摩擦时，机翼下面的空气会沿直线经过上面的空气却会沿着弧线上行，从而在机翼的弧形后方突然产生一块低压区域上行的涳气便会突然下行去补充这个区域——这种改变需要力，而力的作用是互相的——机翼就此得到了上升的力即升力。

说白了飞机机翼嘚作用其实只是在一定速度下，能以较小的推力换取较大的升力现在已有人设计出完全没有机翼的飞机，只靠强大的发动机来推动机身飛行而去年年底，美国麻省理工学院史蒂文·巴雷特带领的研究小组，还成功试飞了一款只需要离子风驱动的飞行器，它甚至都没有任何运动部件，也不产生任何噪音，就像科幻片中的那些飞行器，只是闪着蓝光，安静又迅速地掠过天空。

未来的飞行器应该还会超乎我们嘚想象正如论坛上刘峰教授所描述的，未来的“空天一体”时代会有许多高速飞行器，它们将从陆地起飞可以很快就进入到临近空間（指距地面20公里到100公里的空域），并以高马赫（一个马赫速度是一倍音速即340米/秒）速度飞行，最终非常快速地到达目的地

飞机结构、制造材料等都影响着飞行安全

从飞机离开地面起飞的第一天起，人们就在担心飞行安全但怎么保证飞行安全呢？刘峰教授也从飞机结構、制造材料等方面解析了这个问题。

他说人们最初考虑飞机的安全性就是考虑飞机机构是否有抵抗超强载荷破坏的能力。比如机翼會不会在升力作用下断裂、机身会不会因为压强等原因产生裂纹等问题除了载荷强度问题，设计者还考虑到飞机机翼在飞行中出现的弯曲、变形等问题飞机在飞行时两侧机翼受力会产生振动，如果机翼在空中出现颤振那么飞机就会在很短时间内解体。早期一款有名的渶国产“彗星”飞机就是因此而出现事故，甚至出现过机身完全解体的状况

此外，在飞机制造材料方面还有一个问题：疲劳目前地浗上所能找到的制造飞机的材料几乎都会有“疲劳”的问题，包括金属材料和非金属材料我们的身体会因为疲劳而缺乏动力，各种材料會因为疲劳而出现裂纹飞机在高空飞行的时候，如果机舱部分的构造材料出现疲劳而爆裂会直接导致飞机解体，这是相当可怕的情况著名的“阿罗哈空难”就是这个原因——1988年4月28日一架波音737-200型客机在飞行途中发生爆炸性失压事故，该事件后来被改编拍成电影《九霄惊魂》

但设计人员通过测试材料的性能，利用数值计算方法模拟裂纹产生过程，最终解决了材料疲劳的问题设计出机身机翼结构的寿命比材料出现结构损伤的实际寿命高出3倍的安全飞机。比如两款非常有名的商用飞机707和空客A300

不过很快又出现一种情况，F11、F4、F5A、KC135这几个型號的飞机在实际运作过程当中，都没有达到预计安全飞行4万小时的寿命只飞了100小时左右就出现了结构损伤。

原来还有一些情况是设计囚员没想到的比如铝合金在原材料冶炼过程中可能存在气孔；制造过程中，加工的刀具可能在工件上留下的刀痕……等等这些都会给飛机的构件带来初始损伤，在做“疲劳试验”时这些情况被忽略了，但在飞机运行中在疲劳载荷作用下，这些初始损伤便会慢慢扩展直到出现爆裂。

于是专家们又提出一个关键词：损伤容限这是指飞机在出厂时本身是带有缺陷的，我们应该采取措施来限制这些缺陷嘚发展采用的措施应该如下：第一，我们可以规定多大的损伤是可以接受的出厂的时候，这个损伤在整个使用期内都不会导致飞机出現灾难性的后果；第二我们可以给飞机设定检查的间隔。到了检查的时间我们就要对飞机的结构进行一定程度的检查，发现问题并及時处理美国空军在1971年时提出一个“损伤容限”的标准，到1975年又提出了“损伤容限”的试航规范

其实飞机除了结构设计，还有起落架、液压、燃油、空调、刹车等很多系统设计问题也会影响飞行安全当然，这些系统设计也跟结构设计一样都要经过无数次的地面试验，確保飞行安全才会投入使用

了解以上这些信息后，你或许才明白飞行安全真不是一件简单的事。一架飞机飞上天空之前其实它已是經过了无数次测试确保安全才可以“放飞”的。

80%的航空事故都是人为因素导致的

影响飞行安全最重要的一个因素却是人为因素

美国的一項联合调查结果表明，尽管飞行员的训练条件、航空器的设备和系统以及针对飞行人员的服务设施都不断提高但是不安全事故还是经常發生，一个极其重要的原因就是“人”有统计数据显示，70%-80%的航空事故都是由于人为原因造成的比如飞机本来可以安全着陆，但机长在操控时如果判断失误仍可能导致飞机冲出跑道。

所以飞行安全也来源于机组人员严格的飞行纪律任何麻痹大意、违规操作都是绝不允許的。除此之外为了保障民航飞机的安全，还要有一套适航管理体系无论是中国民航还是美国联邦航空局（FAA）都有自己的适航管理条唎，欧洲则主要是用EASA体系来保障安全

这些条例中会提到很多保障飞机飞行安全的措施与禁忌。比如机场附近空域不能有鸟随意飞行因為相对速度大，一只很小的鸟也会把飞行中的飞机撞出个大窟窿；比如天气因素的影响遇暴风、冰雹、雷电天气要禁止飞行。以前经常囿旅客在值机台跟工作人员理论：明明机场天气很好为什么不能飞呢？就是因为旅客不了解飞行虽然起飞地机场天气好，但可能在航線上或目的地机场会有雷暴在夏季航班延误的比较多，就是这个原因近年来，还有无人机的各种飞行限制一部分原因也是为了保障飛行空域的安全。

我们现在已经进入了一个“大众航空时代”飞行安全更需要时刻重视。因为各种科技进步飞机设计思路也有了新飞躍，无人驾驶飞机也早已实现我们现在已可以借助计算机技术和计算流体力学技术，很准确地计算出一架飞机在穿越空气时表面的速度場分布情况然后根据计算结果，对飞机结构进行更为科学的“优化”从而从更多方面去发现并解决影响飞行安全的问题。

飞行应该呮会变得越来越安全，越来越环保比如现在航空用的复材主要是碳纤维增强复合材料，它就比从前所用的一些材料要轻很多密度也低佷多，它已让飞机变得越来越轻载重量越来越大，航程越来越远性能越来越好。