给飞机装上巨大的降落伞,能否挽救乘客生命?真有飞机实现了!
飞机上有降落伞吗?为什么不给每个乘客配备一个呢?
众所周知,飞机是一种非常安全的交通工具,但是一旦发生空难,后果往往是灾难性的。很多人都会想,如果飞机上有降落伞,是不是就可以避免这种悲剧呢?为什么不给飞机或者乘客配备降落伞呢?

这个问题看起来很简单,但是实际上涉及到很多技术和其他因素。
本文将从物理和航空的角度,分析这个问题的可行性和难点,并介绍一些已经存在或者正在研发的相关技术。

飞机整体配备降落伞可以实现么?
首先,我们要澄清一个事实,那就是飞机整体配备降落伞并不是一个空想,而是已经有了实际的应用。目前,有一些轻型客机已经安装了全机身弹道降落伞回收系统,这种系统可以在飞机发生紧急情况时,通过火箭将降落伞从机身中弹出,使得飞机缓缓降落到地面。

例如,美国的Cirrus公司就为其所有的单引擎飞机(包括喷气式飞机)标配了卷云机体降落伞系统(CAPS),这种系统在1998年设计成功,并于2014年正式投入使用。截止2016年,CAPS一共弹出82次,成功避免了82起飞机致命事故。到2021年,CAPS已经弹出123次,成功了104次,成功率84%,挽救了380名乘客的生命。

那么,这种系统能否应用到大型客机上呢?
答案是不太可能。
原因有以下几点:
一是重量和面积问题。大型客机的重量远远超过轻型客机,比如波音737的最大起飞重量可以达到45吨。要让这样重的飞机能够用降落伞安全着陆,需要非常大的降落伞面积。根据一个简单的计算,假设每平方米的降落伞可以承受20公斤的重量,那么要承受45吨重物的降落伞至少需要2250平方米,相当于5个篮球场那么大。而且这样大的降落伞本身也会很重,可能有数吨之多。这会严重影响飞机的载客量和燃油效率。

二是结构和稳定性问题。要给飞机配备全机身降落伞系统,就需要改变飞机的结构设计。比如要在飞机后部预留出足够的空间和强度来容纳和弹出降落伞;要在飞机前部设置紧急按钮来触发系统;要在飞机座椅和起落架中增加缓冲装置来减少着陆冲击等等。这些改动都会增加飞机的复杂性和成本,而且可能会降低飞机的结构强度和稳定性。如果飞机在高空遇到强气流或者其他干扰,可能会导致机身变形或者断裂,反而增加了飞行风险。

三是效果和必要性问题。给飞机配备全机身降落伞系统,并不一定能保证飞机的安全。首先,这种系统需要在一定的高度和速度范围内才能有效,如果飞机在低空或者高速时发生事故,那么降落伞可能来不及弹出或者无法完全展开。其次,这种系统也有可能出现故障或者误触,比如降落伞无法弹出或者在正常飞行时意外弹出,都会给飞行带来危险。最后,这种系统的必要性其实并不高,因为大型客机的安全性本身就很高,发生完全失控的情况非常罕见。根据国际航空运输协会的数据,2014年是空难数最多的一年,这一年有33亿名乘客搭载了民航客机,共造成641人死亡。相对于汽车,客机的百万人次致死率十分低。而且大部分空难事故都集中在起飞后3分钟和降落前7分钟,这时候飞机处于低空低速状态,即使有降落伞也无济于事。

综上所述,我们可以看到,给大型客机整体配备降落伞是一种技术上可行但是经济上不划算的方案。它需要付出巨大的成本和牺牲,而收获的效果和必要性却很有限。所以航空公司和制造商都没有采用这种方案。
那么,给客舱配备降落伞是否可以呢?
既然给飞机整体配备降落伞不太现实,那么能不能只给客舱配备降落伞呢?这样就可以减轻很多重量,并且保证乘客和飞行员的安全。这个想法听起来很有吸引力,但是同样存在很多问题。

首先,要给客舱配备降落伞,就需要让客舱和驾驶舱能够在紧急情况下分离。这就意味着要在飞机中间设置一个可拆卸的接口,并且要保证接口的密封性和可靠性。这会增加飞机的结构复杂度和维护难度,并且可能会影响飞机的气动性能和安全性。
其次,要让客舱分离并使用降落伞,就需要有一个可靠的触发机制和控制系统。这个机制和系统要能够在任何情况下准确判断是否需要分离,并且要能够快速地执行分离动作。同时,还要考虑到分离后客舱的姿态和轨迹问题,以及如何避免与驾驶舱或者其他物体发生碰撞。

再者,要让客舱配备降落伞,就需要付出巨大的经济代价。根据专家提出的一种客机胶囊弹射系统的设计方案,每台降落伞系统的成本至少上亿元,而且还要增加飞机的维护成本和燃油消耗。相比之下,飞机的安全性本身就很高,发生需要分离客舱的情况非常罕见。所以这种方案的性价比并不高。所以航空公司和制造商也没有采用这种方案。

那么,给乘客配备降落伞是否可行呢?
最后,我们来看看最简单的想法,那就是给每个乘客配备一个个人降落伞。这样就不需要改变飞机的结构和系统,只需要在每个座位下面放一个降落伞就行了。这个想法看起来很合理,但是实际上几乎不可能实现。原因有以下几点:

一是空间和重量问题。每个个人降落伞都需要一定的空间和重量,如果要给每个乘客配备一个降落伞,就需要牺牲一部分座位或者行李舱的空间,并且增加飞机的重量。这会影响飞机的载客量和燃油效率,并且增加航空公司的运营成本。

二是时间和秩序问题。即使每个乘客都有一个降落伞,也不一定能够及时地使用它。首先,乘客要在飞机发生事故时能够迅速地找到并穿戴好降落伞,这对于没有经验的普通人来说是非常困难的。其次,乘客要在飞机开启出口时能够有序地排队并跳出飞机,这对于恐慌的群众来说是非常不现实的。最后,乘客还要在跳出飞机后能够正确地操作降落伞,并且避免与其他人或者物体发生碰撞,这对于没有培训过的业余人士来说是非常危险的。

三是高度和速度问题。即使每个乘客都能够成功地跳出飞机,也不一定能够安全地着陆。首先,飞机一般在高空1万米左右飞行,这比珠穆朗玛峰还高,人在这样高的地方跳出去会因为缺氧而窒息,并且可能会因为低温而冻伤。其次,飞机一般在高速500公里/小时左右飞行,人在这样快的速度下跳出去会因为气流而受到巨大的冲击,并且可能会因为过载而昏厥。
这种方案的不可行和危险性,让航空公司和制造商也没有采用。
总结和思考
通过上面的分析,我们可以得出一个结论,那就是给飞机或者乘客配备降落伞并不是一个好的解决方案。它们都存在很多技术和经济的难点和限制,并且收益和必要性都很低。相反,提高飞机的安全性和可靠性,加强飞行员的培训和管理,完善飞行规则和监管,才是更有效和切实的方法。

当然,这并不是说降落伞就没有任何用处。对于一些特殊的飞行器,比如航天器或者军用飞机,降落伞是一种必要的安全装置。对于一些轻型客机,降落伞也是一种可选的安全功能。对于一些爱好者,降落伞也是一种娱乐的方式。但是对于大多数民航客机,降落伞就不是一个合适的选择了。
最后,如果换做是你来设计飞机失事的救援系统,
你有什么脑洞大开的想法呢?