2008年4月10日 星期四

世界民航運輸機發展史(五)

第十二節、超音速客機   

    
70
年代的民航發展有另一項重大突破,即超音速客機問世。細長的機身、大後掠三角翼配上特有的斜板形進氣道的協和式及Tu-144分別為代表作(同時期的美國超音速客機SST計畫因國會反對而遭取消)。前蘇聯的Tu-1441968年底首次試飛,但因技術問題宕延至1976年開始進入市場,因技術問題只使用了很短一段時間就退出市場。英法兩國聯合研製的「協和」式客機則於1969年年初開始試飛,19761月投入營運。它把從美國紐約飛越大西洋抵達歐洲大陸的飛行時間又縮短了一半,從7小時縮短到3.5小時。但70年代出現的石油危機,加上超音速飛行的音爆及發動機排放物對環保的衝擊,使這種飛機沒有足夠的市場利基,總共只政策性的由兩國的國家航空公司(英、法航)各買了7架後就停產了。2003年底,協和式因為安全和經濟雙重因素除役。值得注意的是這兩種超音速客機都不是使用傳統白努利定理的機翼升力而是採用三角型翼造成渦旋(vortex)升力,是航空工程技術上首度使用渦旋流升力的例子,後來被廣泛運用於70-80年代發展的軍用戰鬥機上。  

    
超音速客機因經濟性及環境因素方面的種種問題而不能被廣泛運用,但航空先進國家對超音速客機的技術探索始終沒有停止,目前美國太空總署、俄羅斯圖波列夫設計局和歐洲各國都還有相關的研究計畫在進行,但距離超音速客機真正普遍實用化則還有許多困難尚待克服。


第十三節、事故教訓

   
在民航發展的過程中,亦曾發生過不少慘痛的飛安事故(如前述的1954年英國的彗星式事件),其中約有75%係人為因素導致,但也有若干係由於航空器本身設計/製造缺陷所造成,這些累積的經驗及教訓對客機的設計製造都曾產生深遠影響。若能在技術上結合設計與製造的改良,必能大幅減少飛安事故的發生。 

  • 1956630,環球航空一架超級星座機和聯合航空的DC-7在大峽谷上空相撞,造成128人死亡。本案的直接影響是美國飛航管制系統的重新檢討;其後再經過多年的努力,終於在80年代開發出空中防撞預警系統並逐步裝置於中、大型客機上。

 

  • 19961112,仍不幸發生一架沙地阿拉伯航空的747-100客機在印度新德里起飛後7分鐘,與另一架哈薩克航空的IL-76型貨機在14000呎半空相撞,死亡人數高達349人。調查指出是哈薩克貨機機長未依照指定高度飛行,該機也沒有裝置空中防撞系統。

 

  • 197433,土耳其航空的DC-10客機在巴黎奧利機場起飛後十分鐘,機底貨艙門突然連同部分機件飛脫,艙壓失效後隨即以高速撞擊地面。事後調查是因為地勤人員關門不當引起,但也揭露了DC-10的艙門設計問題。

 

  • 1979525,無獨有偶,美國航空的一架DC-10在芝加哥機場起飛後不久墜毀,造成機上271人及地面2人罹難,後來經過詳細調查證明是因為機尾發動機派龍架設計及維護工作不當所造成,基於頻頻發生的飛航事故,美國聯邦航空總署甚至一度曾下令該型機停飛。

 
   
DC-10連續兩件事故造成社會大眾對搭乘該機的信心全失,竟還有航空公司以該公司沒有此型機服役作為宣傳,對麥道公司的商譽更是嚴重打擊。我國華航1975年間差點就要購買此型飛機,原廠已將飛機塗裝連同編號都已噴妥,但最後還是轉而選擇了波音747作為長程航線的機種。 

    
飛機使用經年,結構及內部埋藏的線束等便會因為腐蝕磨耗而逐漸老化,如果使用維修時稍有不注意,容易發生故障甚至造成嚴重的飛安事件。民航界曾發生多起因高齡飛機結構或內部線路失效造成的事故如下:
 

  • 1977514,英國IAS貨運公司一架機齡11年的707在下降過程中右水平尾翼及升降舵突然飛脫,飛機隨即墜毀,調查顯示傳統的結構設計及維修檢查方式存有缺陷亟待改進。

 

  • 1988428,一架阿羅哈航空高達20年機齡的737在飛行途中機身蒙皮飛脫,1名空服員當場因洩壓而被吹出機外死亡,飛機緊急落地安降成功。調查結果是例行維護檢查工作無法發現因老舊造成的結構損傷。

 

  • 1981822,我國遠東航空的737在三義上空解體造成110人死亡,事後證據顯示是機身嚴重腐蝕所造成。

 

  • 1985812,日本航空747SR型機從東京羽田機場起飛後不久,機尾隔框連同整片垂直尾飛脫,同時打壞了四套液壓系統使飛機方向難以控制,最後墜毀在群馬縣的御巢鷹山,共520人死亡,調查結果顯示是機身破損修補工作不當所致。

 

  • 1989224,美國聯合航空747-100型客機在從夏威夷機場起飛爬昇過程中,因前貨艙門上鎖機構失效,於空中貨艙門飛脫解體,空中失壓造成9人死亡。

 

  • 1996717,環球航空一架已有25年機齡的747-100型客機由紐約飛往巴黎,在起飛後不久於半空爆炸解體,230人當場死亡。當時有人懷疑是恐怖襲擊或是被軍方演習的飛彈所擊落,但最後的調查指出是油箱附近的電線短路引起火花,從而燃點了油氣引起爆炸。

 

  • 199892,瑞士航空的MD11型客機,在飛行時因機艙失火冒煙,緊急降落前失事墜海,機上229人死亡。調查報告指出,火災是機上客艙娛樂系統的電線損壞點燃絕緣物質所導致,這是首宗因客艙娛樂系統設計、安裝不良導致的空難。

 

  • 2002525,我國中華航空747-200型機由台北飛香港時,在澎湖外海失事,機上225名旅客及機組人員全部罹難。調查結果顯示係因該機在1980年發生機尾觸地事件後,修補工作不足以重建受損部位的強度,導致機身後段底部結構失效而發生空中解體。


第十四節、未來展望
   

    
20世紀初發明飛機至今已滿百年,民航客機從最初只能載客410人發展到今天400500人;速度從最初每小時幾十公里到今天的2000多公里。1519年,麥哲倫駕駛帆船繞地球一週花了3年時間;1929年齊伯林乘飛艇環球飛行用時217小時;1976年一架波音747SP客機從紐約出發,只用了122小時26分就完成了一次環球飛行;199210月,為紀念哥倫布發現新大陸500週年,一批歐洲有錢人乘「協和」式客機進行環球飛行,全程則只用了32小時49分,中間落地加油

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