这些豆腐渣般的水泥块,今天又拯救了117人的性命

这些豆腐渣般的水泥块,今天又拯救了117人的性命

今天发生在好莱坞伯班克机场的冲出跑道事故,是这些不起眼的水泥块第14次成功拦阻飞机并拯救机上人员的生命。而这一系统也将在中国的山区支线机场得到普及。

美国当地时间12月6日上午9点04分,美国西南航空由奥克兰飞往好莱坞伯班克机场的WN278航班,在伯班克机场08号跑道降落后冲出跑道。幸运的是,这架载有117人(机组5人,乘客112人)的波音737-700飞机,成功的被跑道末端设置的EMAS(特性材料拦阻系统)系统阻拦。机上所有人员安然无恙,飞机损伤轻微。

2018年12月6日美国西南航空WN278航班冲出跑道

巧合的是,18年前的2000年3月5日,同样是在伯班克机场的08号跑道,同样是美国西南航空的波音737冲出了跑道。不同的是,当年这个机场尚未安装EMAS系统,结果飞机冲破了机场围界,险些撞进了公路边的一家加油站。2名乘客重伤,航班机长与41名乘客轻伤,飞机报废。

2000年3月5日美国西南航空NW1455冲出跑道的图片(小语吐槽:当年米帝油价还没破2的美好时光啊)

被老机场逼出的无奈之选

在EMAS出现之前,按照美国联邦航空局的法规(FAR.Part139)要求,机场跑道末端必须设置长度至少1000英尺的跑道端安全区,以供飞机冲出跑道后减速停止。但是美国航空业起步太早,许多在此项法规出台前兴建的机场早已被周围的公路、铁路、居民区团团围住,已经不可能通过征用更多的土地延长跑道来满足这项法规。

FAA法规对跑道端安全区的要求

从下面的历史卫星影像我们可以看出,早在30年前伯班克机场就已经被包裹在了好莱坞地区稠密的社区当中,08号跑道末端距横穿跑道头的好莱坞大道仅仅只有不到90米的距离,设置满足法规要求的跑道端安全区已经是天方夜谭了。更糟糕的是,美国境内面临同样问题的机场绝不在少数。

据美国联邦航空局统计,自1982年至今,在美国境内共有23人在飞机冲出跑道的事故中遇难,有超过300人受伤。每年平均会发生类似事故超过10起,发生事故的机场几乎都是没有条件设置跑道端安全区的机场。

为解决这个棘手的问题,在21世纪初FAA联合纽约&新泽西港务局、学术机构,以及ESCO公司共同研发了一种新的解决措施,目的是要实现不造成人员伤害的前提下,在尽可能短的距离内,将冲出跑道的飞机停下来,与此同时还要最大程度减小对飞机的损伤。最终得到的研究成果便是EMAS系统。

特性材料拦阻系统(EMAS)是在跑道末端的一个由泡沫混凝土块铺设而成的区域。这种混凝土块在飞机的碾压下会发生破碎,使飞机起落架陷入其中,极大的增加飞机受到的阻力。

统计表明,此类事故中超过90%的案例,飞机冲出跑道时的速度小于70节(126公里/时),因此EMAS的设计目标就是能够有效拦阻70节速度以下的飞机。除此之外EMAS还要满足以下几个要求:

良好的阻燃性;

能抗击飞机发动机起飞推力下的吹袭;

强度能满足机场消防车辆行驶要求。

飞机起落架碾压EMAS之后的效果

研制过程中,FAA使用一架波音727飞机对EMAS系统进行了测试,结果表明EMAS可以使时速55节,不使用任何刹车和反推力装置的飞机,在260英尺(85米)的距离内完全停稳,且不对飞机起落架造成任何损伤。

下面是一段ESCO公司对EMAS系统介绍的短片,十分有趣的是,ESCO公司的主业是研发用于北约军用飞机的跑道拦阻索。

截止2017年,美国已经有超过60座机场铺设了超过100套EMAS系统,并成功的在13起飞机冲出跑道事件中,有效拦阻了飞机。昨天发生的这起事件成为了EMAS的第14个成功案例。

FAA目前已经确定EMAS可以替代1000英尺跑道端安全区,在跑道端安全区长度不足1000英尺的机场安装EMAS系统,即可符合FAA适航规定。ICAO也即将发布类似的规定。

中国西部山地机场的明智之选

中国机场也面临着相似的问题,然而成因却不大相同。国内存在类似风险的机场都是所谓的“高填方机场”,如云南腾冲、广西河池、湖北神农架等,受地形条件的限制,这些机场都是在山顶通过“削峰填谷”修建而成的。

广西河池机场

湖北神农架机场

虽然这些机场跑道两端的安全区满足相关的规范要求,但由于跑道短,且飞行区边坡之后就紧接着深沟,万一飞机冲出跑道,极有可能带来灾难性事故。另外山区天气多变,降雨频繁,湿滑的跑道会明显降低飞机的刹车效果。上述原因综合起来,都给在这些机场起降的飞行员带来了较大的安全压力。

2006年,九寨沟机场从美国ESCO公司引进了EMAS系统,成为了国内首个使用该系统的机场,进口该系统的花费达到了9000万人民币。

中国民航科学技术研究院于2010年开始自主研发EMAS系统,2011年12月13日,国产EMAS系统在天津滨海国际机场的34R跑道,进行了拦阻实验。

这次实验是中国民航历史上比较罕见的高风险实验。实验中使用的是当时从国航天津分公司刚刚退役的波音737-300 B-2950号飞机,机上除了机组人员以外,还放置了汽车碰撞实验中常见的假人。

最终实验的结果令人满意,该科研项目于2012年通过了中国民用航空总局的审定并获得工程应用批准。2013年,云南腾冲驼峰机场的国产EMAS系统通过验收,共铺装拦阻床5301块、5252平方米,而工程的总造价仅为4000万元,不到九寨沟机场进口EMAS的一半。

2015年,中国民航局发布了《民用机场总体规划规范》第一修订案和《民用航空支线机场建设标准》第一修订案,分别新增EMAS(特性材料拦阻系统)规划原则、关于支线机场安装EMAS的条款。

“对于跑道端安全区外存在陡坎、深沟、水面、道路、障碍物等危险地形,飞机一旦冲出安全区会造成严重后果的机场,应在充分论证的基础上,采取安装特性材料拦阻系统等措施,提高安全裕度。”