为了科学，买一架波音客机，然后亲手让它摔毁

-涨知识，正三观 -

为什么不能像测试汽车那样，给飞机做模拟事故碰撞试验呢？

有很多匪夷所思的事都可以用“这是艺术”来解释。
比如哈尔滨某男子在车内放煤气自杀，中途后悔于是想先抽根烟冷静冷静，结果就艺术了。
有很多貌似铺张浪费都可以用“为了科学”来解释。
比如取适量钻石置于充足氧气中燃烧，收集生成的气体。

又比如今天给大家讲的这个客机坠毁实验，专家团队豪掷重金筹备了4年，就为了最终坠毁的一瞬间，他们想干什么？
实际上各类产品的测试都有一定比例的损毁，比如手机需要通过跌落测试、防水测试等等，更令人熟知则是汽车的碰撞试验，前段时间因为某款大品牌的傲然成绩也成为了一时的热门话题。

那么飞机呢？从它诞生起，似乎就不怎么安全，民航普及后也经历过不少的事故，也逐步在改进安全，但似乎总有一种被事故推着走的感觉。
虽然民航已经成为了事故率最低的交通方式，但却有一个最根本的问题一直萦绕在所有人的心头，如何在一场空难中幸存下来？
即便每年死于飞机事故的人数少之又少，但人们仍然对它有超出理性的恐惧。

为什么不能像测试汽车那样直接给飞机做模拟事故的碰撞试验呢？难道是因为太贵了吗？
贵当然是一方面原因，但并不是最主要的，这种试验其实很多研究机构都想做。财大气粗的NASA也曾经做过类似的试验。
1984年，美国航空管理局FAA和NASA联合设计了一次针对客机的碰撞测试，主要目的是测试一种新型的燃料添加剂能否降低事故后燃油雾化引发的大火。

在试验前的几年，发生了世界上最可怕的空难，1977年特内里费岛空难造成583人死亡，事故非常离奇，两架大型客机在跑道发生了碰撞，引发了大火，遇难者多数葬身火海。
FAA和NASA显然明白火灾在空难中的可怕。除此之外他们还希望同时通过假人模拟以及传感器收集部分坠机时的数据以改进客机的安全性。
试验在美国的一处沙漠中进行，一架波音720客机将通过远程控制撞击地面并滑行，在计划里，客机坠地滑行后，将会被地面特别安装的水泥“切翼器”切断双翼，一方面让燃油暴露在空气中，另一方面机身将会继续滑行保持相对完整。

然而，试验却发生了很大的变数，由于飞机坠地的姿态不佳，切翼器没能正确发挥它的作用，反而破坏了飞机的引擎，点燃了燃油，最终大火燃烧了1个多小时，试验宣告失败，大多数测量的设备都烧毁。
事后，FAA宣布放弃防雾燃料添加剂的研发，考虑到高昂的投入和不可预测的危险，此类试验从此销声匿迹。

到了2012年，美国探索频道组织了一帮业界专家，自费进行了历史上第二次真实的客机坠毁试验，试验的经过当然也被拍成了一部纪录片《绝对好奇：飞机坠毁目击》。
由于是一次非官方的坠毁试验，团队并没有得到美国当局的许可，这或许是因为911袭击之后，美国方面对民航的管制严格。
最后团队与墨西哥方面沟通取得了许可，但仍然有不少限制，首先坠毁地点必须严格控制在指定的区域内，其次飞机在飞往指定区域前会经过人口稠密的地区，必须由飞行员驾驶。
所以研究团队的计划大致如下：试验客机与小型追逐机一起从机场起飞，试验客机由专业飞行员驾驶，他们在即将到达坠毁区域前跳伞逃离，追溯机中的另一名飞行员将通过遥控设备接管驾驶，直到它成功坠毁。

经过多次讨论和实地考察，由试飞员和技师组成的“折翼”小队选择了位于墨西哥莫西卡利市郊区的萨拉达湖，这里原本是一处盐湖，干涸后形成了巨大的平坦沙漠。
萨拉达湖足够宽阔也足够平坦，即便飞机坠毁后发生爆炸或意外也不会有太多危险，湖床沉积物既能让飞机接触时产生足够的冲击力，又不至于过于坚硬损坏机体。

至于飞机，研究小组早有打算。首先机型不能太古老，越接近当代主流机型越好，否则试验得出的数据就没有太多参考价值。
但是现役的机型往往价格过于昂贵，波音和空客最入门的机型售价也要7-8千万美元。
但是！为了科学，价格算什么！于是团队毅然决然地选择了45万美元的报废波音727，起名“大佛罗”（Big Flo）。

别看它是报废的，这架飞机仍然老当益壮，它曾经载过囚犯、运动明星，甚至被租借给总统获选人。波音727是波音737的老大哥，它们的驾驶舱和客舱设计几乎相同。
目前主流的客机引擎都位于机翼下方，从机身两侧的出口跳伞逃脱有可能会被引擎吸入或被喷出的高温气流伤害，而波音727就比较特殊，它的三台引擎都位于机尾，在引擎的下方的机尾还有一个舱门，从机尾跳伞无疑会更加安全的。

为了确保“大佛罗”在坠毁前的安全，团队挑选了拥有30年飞行经验，经历过3次坠毁事故，还曾成功跳伞逃生的吉姆·鲍勃。
和机长一同登机的还有另外2位机组成员以及3名跳伞教练，他们在跳伞前还要客串一把摄像师。
另一边，技术团队需要对“大佛罗”进行改装。其实说起来有些粗暴，伺服电机通过拉线控制驾驶舱里的操纵杆实现俯仰、横滚以及油门的控制，而控制这些伺服电机的就是常见的航模无线电控制系统。

困难在于民航的无线电控制系统发射功率比较小，距离不能太远，或许是因为成本和法规的原因吧，团队只能驾驶追逐机尽可能和“大佛罗”保持距离在约50米以内。
团队选择了塞斯纳337作为追逐机，这款飞机便宜可靠，就是速度实在有点慢，它的最大速度刚刚超过波音727速度的下限，这就对飞行员之间的配合有很高的要求了。
第一次试飞并不顺利，主要问题还是速度，追逐机常常无法追上“大佛罗”，导致遥控失灵。

另一方面，专家小组开始准备各种用于收集坠毁数据的装置，其中有单个价值15万美元的“老兄”（测试假人），一共三个。
其中两个被安置在靠近过道的座位上，分别以常规坐姿和被认为更安全的紧急抱头姿势，另一个则被安排在远处靠近窗口的座位上。


它们身上的大量传感器可以记录各种信息，通过软件可以还原出真实的情况，也就可以推断出真人在同等情况下可能受到怎样的伤害。
与此同时，还有12个150块（误）的低科技“老兄”被安排在乘客舱的不同区域，作为视死如归的炮灰。

除了假人，专家团队还在机舱内各处安装了加速度传感器以及高速摄影机，不放过坠毁后的任何细节。
实际上从成本上就可以知道，这些测试设备和假人才是坠毁试验的重中之重，有两个问题需要解决，第一是确保坠毁前所有的传感器和摄像机及时启动开始记录，第二则是坠毁后它们要尽可能不被损坏，尤其是烧毁。

第二次测试，“大佛罗”载着所有设备、15名“老兄”、3名机组人员以及3位跳伞教练再次起飞。这一次团队吸取了上一次的教训，把追逐机换成了马歇蒂SF.260，性能优异号称“空中法拉利”。

然而，测试却还是出了大问题。首先是跳伞方面，测试时由于预定的跳伞时机高度不足，跳伞教练决定稍微延后，但却没有及时告知地面的搜救团队，导致地面团队无法找到他们。
其次，原本设定在坠毁前激活整个数据系统的触发装置不知道因为什么原因提前启动了，由于高速摄像机等设备能记录的数据量有限，提前启动也就意味着得不到最终坠毁的关键信息，这让整个专家组很头痛。

测试归来，团队乱成了一锅粥，而此时离正式的坠毁试验只有1天，而且没有推迟的余地，墨西哥给他们的许可证在2天后就过期，如果错过，4年的努力将会付之东流。
次日，专家团队花了12小时重新设计了触发装置，忙到头秃，结果萨拉达湖却刮起了沙尘暴，团队提前搭起的帐篷都被刮倒了，这对飞行员的驾驶和跳伞都带来了很大的危险。

没办法，试验必须延期，也就意味着只有最后一次机会，明天就是许可证的最后一天，此时团队只能祈祷上帝保佑了。 最后一天，团队早早出发，早上8点，伞兵一号跳伞搜救队准备就绪，消防队准备就绪，科学观测团队准备就绪，“大佛罗”机组准备就绪，追逐机机组准备就绪！！ 今天阳光明媚风和日丽，团队们信心满满，然而，“空中法拉利”却跪了，燃油泵罢工，只能用回龟速塞斯纳337，幸好之前也算测试过。
“大佛罗”在塔台的坠毁祝福中进入滑行，芜湖起飞，追逐机在后方有些吃力地跟随。
半个小时后，2名机组成员在2名跳伞教练的陪同下先行跳伞逃离，留下机长和最后一名跳伞教练兼摄影师。
在距离坠毁场地18公里左右，机长打开了无线电接收器，把控制权交给了追逐机上的遥控机长。在那之后，“大佛罗”上最后的两名乘客也要跳伞逃离。
还有15公里，两人从800米的低空一跃而下，留下15位茫然的“老兄”。

距离坠毁还有10公里，5公里，3公里……1.6公里时，追逐机也脱离航线，“大佛罗”进入怠速状态……触地！

由于要配合龟速的塞斯纳337，“大佛罗”的位置有些靠前，并没有准确落在提前整理出的跑道上，但坠毁还是非常成功的。
“大佛罗”的机身从驾驶舱后不远处断裂，主体部分基本完整，驾驶舱被甩到一旁。

随后便被激起的烟尘覆盖，沙尘之中似乎冒出了黑烟。及时赶到现场的消防队用无人机靠近确认情况，发现“大佛罗”的一台引擎仍在运转，恐怕有起火的危险。
消防队迅速向引擎中注水，终于让引擎停了下来。随后专家团队迅速进入舱内检查，确认科学设备工作正常，取回了最重要的数据。

随后，清理团队入场，应墨西哥当局要求连夜清理场地，运走了残骸。
4年的准备，上百万美元的投入，无数人的努力，就为了这短短的坠毁瞬间，为了科学，值吗？

当然，专家小组通过数据得出了很多结论，包括证实了双手抱头弯腰的姿势的确有助于减少伤害，而普通坐姿可能会撞击前排座椅靠背，或是被乱飞的杂物击伤要害。

还有一些比较令人欣喜的结论，就比如驾驶舱断裂分离后，冲击力由前到后逐渐递减，靠近头部的头等舱或商务舱将承受12G的冲击，可能造成死亡，而中部和机尾的经济舱分别会承受8G和6G的冲击，大概率受轻伤。

这次成功的客机坠毁实验带来的成果远不止这些，你会在未来民航客机的研发中找到它们的身影。
说起空难，每个人应该都能快速在脑中检索到那些惨烈的记忆碎片。以前我们说是一次又一次的空难推动了民航的进步，民航的历史充满了血与泪。

这样一次0伤亡的试验值得载入史册，如果可行，希望这种试验能继续下去，事关科学事关人命，奢侈一点又怎样？

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本文转载自微信公众号：SME科学故事（ID：SMELab）只为每天给大家提供更多精彩的知识与内容，但不代表军武完全认同此观点。

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