本文摘自科普有意,侵删。
随着东航MU5735第二个黑匣子飞行数据记录器(FDR)的找到,其中记录的数据能更精确的分析出飞机事故发生的原因,可以说不久之后关于飞机失事的初步报告就会发布,届时飞机垂直坠落的原因也会真相大白。
不过在3月26日,现场指挥部的第六场新闻发布会上,一条不起眼的消息似乎被漫天铺盖的黑匣子掩盖了,民航局回应在事故核心区西侧约12公里处发现了飞机翼梢小翼的残片,是一位80多岁的老大爷发现的。
翼梢小翼的作用是什么?
我们在观察飞机的时候可能注意到过,飞机机翼的末端有一个上翘的小翼,不同型号的机型这段小翼的形状也不同,但都统称为翼梢小翼。
众所周知,飞机的升力并不来自于发动机,而是来自机翼上下表面形成的压力差,上翼面空气流速快压力小,下翼面相对空气流速慢压力大,产生的压力差将飞机带动了起来,一般来说,上翼面产生的上升力占到了总升力的60-80%,由此可见巨大的压力差。
不过,压力差的存在并不全是优点,下翼面高压区气流会延伸到翼梢并绕过翼梢冲向上翼面,形成自下而上的强烈涡旋气流,飞机越快,这个涡旋气流就越强烈,并且涡旋气流对飞机的升力和推力一点用处没有,相反还会增加飞行的阻力、燃油以及影响飞机的稳定性。
在19世纪初,一位英国空气动力学家就已经对翼梢的涡旋气流进行了研究,并提出了翼梢小翼的构想,不过因为当时的飞机都为短航,加装翼梢小翼会增加机翼的重量,得不偿失,所以并没有被重视。
直到上世纪70年代,飞机燃油的大幅涨价,人们才开始因为经济性重新重视起来翼梢小翼的存在,并由美国国家航空航天局(NASA)的Richard Whitcomb博士首次将翼梢小翼加装在飞机上,并实现了6%-9%的巡航效率改进,此后翼梢小翼开始在各大中长航程飞机上被应用。
加装翼梢小翼以后,它就像立在翼梢的一面墙,阻挡着部分高压区气流绕过翼梢,从而减少涡旋的强度,并且随着对翼梢小翼的不断研究,其形状和角度还会对飞机产生向上的升力和向前的推力。
翼梢小翼应用的早期阶段,就是机翼上额外加上的一截垂直小翼,因为技术的不成熟很多时候水平的机翼与垂直的小翼之间还会出现不利的气流扰动,当时对翼梢小翼的应用毁誉参半。
不过在波音737NG(包含此次事故机型)为代表的机型,其翼梢小翼实现了与机翼的圆滑对接,一改以往为了美观和时尚的“硬性嫁接”,使机翼与翼梢小翼完美的融为一个整体,号称在长途线上节省4%的燃油,因其外观类似鱼鳍,也被称为“鲨鱼鳍”。
那么问题来了,东航MU5735的翼梢小翼却出现在事故核心区西侧12公里处,事故飞机本身就是自西向东飞行的,会不会是翼梢小翼提前被撕裂下来了呢?与机翼完美融合的翼梢小翼一旦缺失,会造成怎么样的后果?
我们来看巴西戈尔航空1970号航班事故。
2006年9月29日,巴西戈尔航空1907号航班正在执行巴西马瑙斯至里约热内卢的航线,该航班一共搭载了148名乘客和6名机组成员,巡航高度为FL370(37000英尺),与此同时,巴西航空工业公司一架全新的莱格塞600公务机在机长不熟悉操作的情况下,也上升到了FL370高度。
在平稳巡航时,突然公务机在空中与一架客机相撞,公务机的翼梢小翼被撞断,在剧烈的颠簸下,飞行员成功控制住了受损的飞机,并成功迫降在了一个军用机场,公务机上无人伤亡。
与公务机相撞的客机正是1907号航班客机,在公务机成功迫降不久就传来了戈尔航空1907号航班坠落的消息,3天后,戈尔航空1907号航班客机的飞行数据记录器被找到,记录器显示,1907号航班在平稳巡航时突然无症状垂直下落,飞机的坠落过程非常惨烈,曾在空中失控翻转了11圈,飞机因巨大的压力直接在空中解体。
1907号航班客机的残骸散布长度有2公里,调查人员在残骸中分辨出,客机的左翼末端被拦腰截断,并且在受损的公务机翼梢小翼上发现了1907号航班客机的油漆,根据调查结果表示,当时对撞的两机相对速度达到了1600千米/小时,公务机的翼梢小翼如剃刀般将1907号航班客机左翼末端切掉,导致了客机的失控翻滚。
通过这起巴西最大的空难事故来看,与东航MU5735坠机事故有很多相似点:
1907号航班客机与东航MU5735同为波音737-800型客机。
1907号航班客机飞行时间仅为200小时,东航MU5735飞行时间同样也不长。
1907号航班客机因左翼末端受损发生了垂直下落的情况,东航MU5735也发生垂直下落情况。
从1907号航班客机来看,机翼末端受损后对波音737-800型客机飞行状态影响非常巨大,受损的左翼失去一部分升力以后,飞机因受力不平衡而产生翻滚,导致飞行高度猛然下落。
而在距离东航MU5735事故核心区西侧12公里处发现的翼梢小翼,很明显比1907号航班客机被削掉的左翼部分要小的多,而且这段翼梢小翼坠落的如此远位置也无法解释,因为1907号航班客机发生空中解体残骸散布仅在2公里左右。
至于东航MU5735这块翼梢小翼为何出现在12公里外的鸦塘,再多的猜测也没有证据,只能等待飞行数据记录器的数据结果,如果真的出现了飞行中翼梢小翼断裂,那么飞行数据记录器将会完整的记录当时以及后续的全部过程。
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