从“中国安全飞机众筹项目”说起

徐勇凌

2017年3月8日，是马航MEI-370失联3周年纪念，马来西亚首都吉隆坡在当地时间3月4日举行了纪念活动，马来西亚交通部长、当地民众及失联客机乘客家属参加了这次活动。3年的时间过去了，国际组织的大规模空中与海上搜寻业已告一段落，但人们对这一惨痛事故的追忆并没有淡去。3年来几千批次的空中与海上搜寻一无所获，而近两年来被人们陆续发现的，散落在莫桑比克湾，留尼旺岛和毛里求斯岛上的MH-370碎片，除了证明这架飞机确实坠落在南印度洋外，似乎依然无法揭示导致此次空难的真正原因。

人类民用航空已经走过了百年历史，飞行安全问题始终是缠绕在人们心头挥之不去的追问——在航空工程、信息化技术及相关配套系统高度发达的今天，人们究竟有没有能力最终解决民用航空飞行安全问题，特别是100座以上的大型民用飞机，一旦发生事故所造成的伤害与损失难以估量，我们能否找到一条新的路径最终挽救空难中旅客宝贵的生命。

一、问题的提出

“飞机是现有人类交通工具中最安全的工具之一。”像这样统计学意义上的结论，并不能令我们满意。

航空飞行事故与汽车、火车、船舶等交通工具突发的事故是完全不同的。在这些陆地或海上交通工具的事故中，绝大多数事故都是突然发生的。原因或许是秩序混乱、或许是突发机械故障，而更多的是人为操控失误，突然的撞击中驾驶者通常没有时间做出判断与决策。因此，在应对此类交通安全问题时，更多的是对后来者进行技术与规则的教育和熏陶。

民用航空事故则完全不同，飞行中突发的并不是直接的坠毁，而是由天气突变、机械故障、人为操控失误所导致的极度危机的飞行状态，最终事故的发生与突发事件的时间延续短则几秒、多则几分钟，有些事故中这样的危险境地会持续几十分钟甚至几小时。在这样的航空事故中，如果我们有一种可靠性较高的应急工具，是有可能挽救旅客生命的。这就是航空工程人员与安全专家几十年来苦苦求索的答案。令人遗憾的是，这个答案至今没有找到。

从技术上讲，如果仅仅是解决危机状态下旅客安全离机的问题并不困难，我们有太多的手段实现空中逃逸并安全返回地面。但是，民用航空空中逃逸问题比我们直观想象得要复杂得多。它所带来的技术逻辑、社会伦理、航空运营管理、人机功效、经济效益等一系列纷乱如麻的逻辑悖论，让无数探索者知难而退。最根本的问题是：逃逸与留在飞机上究竟哪个危险性更大？这需要大量的统计数据来支撑。

一个几十年都无法解决的技术难题，最近有人对此提出了挑战。某网络大V及其团队提出用网络众筹的方法，对此项技术进行验证公关。这就是最近在网络被人们热炒的“安全飞机众筹项目”。

众筹一经推出就在网络引发轩然大波：航空领域业内的一些专家对此持悲观态度，一些热心人则对此给予大力支持，而一些持怀疑态度的非专业人士则认为这是一次炒作。笔者见到了众筹发起人，较为深入地了解了他提出这一设想的理由，这迫使本人对该项技术的可行性进行深入的探讨。

首先，笔者对这一大胆的设想不预设观点。正如著名文化学者一清所说，这是一个充满梦想的时代，依靠人类的智慧和力量没有什么不可能攻克的难题。时光如果倒回到30年前，任何人都不会想到今天之中国会有纵横30000千米的高铁动车交通线，关键是如何在技术上实现超越前人的突破。著名舆论评论员刘仰先生提出了他的看法，他认为传统的、惯性思维的技术理念或许无法解决问题，人类需要打开思路，用一种全新的技术来实现航空安全难题的突破。

二、安全飞机设想——疯狂还是理性

回顾人类航空百年历史，所有的技术突破几乎都是有那些疯狂的冒险家、幻想家实现的，当正常思维的“智叟”们对幻想家的想法冷嘲热讽之时，那些理想主义的疯子们却要用自己的血肉之躯搏一把。

据记载，明朝年间，中国人“万户”决定用生命去向飞行之梦挑战。他将自制的数十枚火箭捆绑在椅子上，自己手持两个大风筝坐在上面，让人点燃火箭，试图飞上天空。可惜火箭爆炸，万户也为此付出了生命的代价。为了纪念这位为梦想殉道的飞行者，国际天文学联合会用他的名字为月球背面的一座环形山命名。

1910年年末，美国人尤金·伊利异想天开地从改装过的“伯明翰”号巡洋舰上驾驶飞机起飞。第二年年初他又做出了更疯狂的举动，驾机在装甲巡洋舰“宾夕法尼亚”号临时铺设的甲板上强行着舰。尤金伊利的壮举成为人类航母技术的敲门砖。仅仅几年后的1918年，英国人建造了人类历史上第一艘直通甲板航空母舰“百眼巨人”号，而第一艘真正的专业航母则是日本建造的“翔凤”号。无独有偶，1923年，美国陆军飞行员史密斯上尉决定尝试空中加油。经过几次失败的努力，他改进了空中加受油系统，用金属钩捕获了飘浮在空中的加油管，实现了人类历史上第一次空中加油。

梦想的实现并非一蹴而就，从早期的航空邮运到全球远程航空运营人类付出了30年的努力，从尤金-伊利驾机着舰到第一场航母战争也是经历了30年。但是如果没有那些勇敢的探索者，如果人类永远沉迷于“理所当然”，人类近代科技怎么可能有如此飞速的发展。笔者认为安全飞机项目也是如此，或许按照现有技术条件和工程思维，该项目的技术路径尚不清晰，但几十亿航空旅客对于安全的需求确是实实在在的现实，有需求就有发展的动力，也必然会有运用前景，所以笔者认为看似“疯狂”的安全飞机项目在理性层面是站得住脚的。

三、民用航空的安全现状

今天，当我们大多数人享受着民用航空带给我们的舒适、便捷、高效、安全的空中之旅，你或许不了解为了攻克飞行的死亡禁区，航空科学家们付出了多少艰苦的努力。

空气动力学方面的失速尾旋等失控现象，曾长时间困扰飞行者。当人们了解了失速中气流分离所引发的偏离失稳的基本原理，当人们从那些勇敢的尾旋试飞员的经验中掌握预防与改出失速尾旋的方法，由失速尾旋引起的飞行事故迭出的现象才得到了根本遏制。类似的安全隐患还有包括：颤振等引发的结构强度问题，危险天气引起的雷击、低气象着陆、风切变坠毁等突发灾难，机械故障引起的发动机停车着火、单发着陆、无动力迫降等弱动力飞行问题，由飞行员技术失误所引起的空间定向障碍、飞机失控、撞击地面等技术事故，飞行管理层面的秩序换乱所引发的跑道冲突、空中危险接近等重大空地相撞等。而由于心理失衡、犯罪恐怖行为等非技术因素所引发的突发事故，其事故原因的探尋更是令事故调查人员伤透脑筋。

在二战结束之前的早期民用航空运营中，由于早期的螺旋桨动力飞机在可靠性、航程、冗余度等方面的各种缺陷，民用航空的飞行安全难以得到保障。

二战结束以后，航空科技进入了飞速发展的阶段。以“三叉戟”、波音707为标志的现代喷气客机，把民用飞机的速度、可靠性、舒适性和经济性提升到前所未有的水平。但第一代喷气客机很难说是绝对安全的。由于当时的技术水平所限，加之人们对于安全试航审定的重要性认识不足，定型投入运营的民机型号带着一些固有技术缺陷，为飞行安全埋下了巨大的隐患。在20世纪90年代之前，飞机机械原因所引发的事故成为民航空难的最主要原因。

根据人因工程的基本原理，飞行任务的质量与安全，不仅与座舱内的机组成员相关，环境、硬件、保障资源的技术状态，也会对飞行安全产生重要的影响。以空中航行管制指挥系统为例，相关的系统需要有各种技术含量的设备来支撑，同时需要具有较高素质的管理人员来控制。早期的航管信息指挥系统技术相对落后，由此引发的飞行事故时有发生，像20世纪70年代发生在希腊特纳里费机场的两架波音747地面相撞事故，就是由地面指挥调度失误造成的，500余名旅客因此罹难，这是人类航空史上单次死亡人数最多的空难。

当然，决定飞行任务完成质量与安全的最核心要素还是飞行员。作为一项需要丰富知识娴熟技术和良好应对能力的高技术职业，对从业人员的技术水平提出了很高的要求。从来没有天生的飞行王者，一名好的民航飞行员是通过训练和飞行实践打造出来的。正由于此，现代各国民航系统都对飞行员的培训和状态监控高度重视，而严格的准入程序也会及时剔除那些不能胜任者。

与20世纪民用航空事故持续不断的境况不同的是，人类进入21世纪后，借助于高科技手段和严格的管理，民用航空的安全纪录已经到达了前所未有的水平。以往人们记忆中，一年国际民航总要发生十几起甚至几十起飞行事故。进入21世纪后，年度民航事故控制在个位数。中国民航业的发展国人有目共睹，20世纪八九十年代，大约一至两年就会发生一起重大空难。而进入21世纪，中国的民航安全达到了美国、欧洲、日本和澳大利亚同样的水平。高水平的飛机质量控制、有序的航空管制和严格的飞行员培训管理是中国民航安全的根本保障。

四、三大航空技术难关如何突破

人类航空发展到了今天，在军机领域已经进入了第四代（美国现改称第五代）战斗机时代。而民用航空领域，尽管飞机的更新换代持续不断，但从技术角度分析真正代差层面的模式更新却相对迟缓，航空初创期的飞行梦想依然有几个技术难关无法攻克。

一是超声速洲际飞行。人们已经忍受长时间洲际飞行很久了，如果能够实现高空马赫数2.0的经济飞行，跨洲际飞行就能令旅客找到同城感。就如同高铁带给我们的城际交通感受一样。然而，20世纪六七十年代的超声速客机探索，因为“协和”式客机在经济性、舒适性、安全性的方面问题，最终退出了历史舞台。

第二是环保能源的长时间空中旅行。人们梦想能造一款不用烧油的客机，无论采用全电（所有动力源均有电源提供）动力还是采用核能。总之，如果能克服燃油动力所带来的巨大油箱的结构问题，以及由燃油限制所造成的无法长航时飞行的问题，人类的飞行将进入一个全新的时代。但航空新能源、新动力的技术探索至今无法达到商业运营水平。

第三个问题也是最困扰民用航空发展的问题，是安全问题。军机飞行员在遭遇无法抗拒的突发险情时，可以选择弃机跳伞确保自身安全。民用航空能否也采用类似技术，在遭遇险情无法控制飞机时，用降落伞的方法让旅客安全离机。然而，在工程探索和商业运营层面，降落伞技术的采用却遇到了难以克服的逻辑问题。

首先是社会伦理层面，假设每个人都有权离机，那么在狭小的机舱内如何做出谁更有优先逃逸权的决策呢；其次是决策选项悖论，如何判断是驾驶飞机迫降还是选择弃机所造成的损失更小；其三是工程技术层面的问题，在机舱容量有限的情况下，在什么部位存放降落伞，对于单具伞重达几十千克的降落伞，很难像救生衣一样将其安放在座椅下方，而如果集中存放，在危急时刻旅客如何迅速拿到并穿戴伞具；还有技术培训问题，相对于技术较为复杂的跳伞，旅客如何迅速掌握；另外还有经济性问题，对于概率低于十万分之一的安全隐患，每一次都携带大量伞具所引起的成本30%的提升，任何一个航空公司都是无法承受的；最后，相对于载客较少的小型客机，现代大型客机几百人的旅客量，组织有序的跳伞离机也是一项极其艰难的任务。

五、“安全飞机众筹项目”的逻辑思辨

现在，对“安全飞机众筹项目”的情感与价值批判还为时过早。对于一个新问题的提出，笔者认为要少一些情感思维，多一些逻辑分析。对于技术控们，也没有必要根据自己的专业分析过早地给安全飞机项目判“死刑”。在一个项目没有真正展开之前，所有的目标与路径都是开放的。我们所要做的，是在项目论证的早期，通过分析及时找到一条可以收敛的技术逻辑通道。作为从事几十年试飞工作的飞行员，笔者曾经对大量的航空安全案例进行深入的量化分析。这里想用笔者的专业经验和案例分析获得的大量数据，对安全飞机项目的技术逻辑做出一点个人分析。

（一）安全飞机项目是什么

在“安全飞机众筹项目”推出之初，一些项目专家提出：我们要造100%安全的可供危机中旅客逃逸的飞行器。笔者认为这种观念从逻辑上是错误的。

根据航空安全与人因工程学的基本原理，我们所说的突发危机是一种“非常态”。所谓非常态，是相对于正常的任务模式而言的。在系统、人员和环境正常的情况下，民用航空运营的任务是将旅客送达目的地；但在遭遇险情时飞行的任务已经发生了根本性的改变，飞行已经从任务模式进入危机处置模式，这是一种降级的工作状态。我们知道，在降级的工作状态下，要求与常态条件下同样的安全高标准是不现实的。因为在降级状态下，飞行员的处境已经急剧恶化。在处置危机的工作负荷与心理负荷的重压之下，飞行员的工作状态会大大低于常态。在此状态下，应该给飞行员设置相对简单的任务，比如尽可能挽救飞机或尽可能挽救旅客生命。只有这样，飞行员的应对模式才可能符合需要，从而获得相对较好的结果。

安全飞行器的技术逻辑与此有相似之处。作为应急的、备份的、降级的逃逸工具，要求它与正常飞行器有同样高的任务质量和安全纪录是不可能的。这就像邮轮上的救生艇是用于逃逸的，它的安全性不可能到达一艘正常邮轮的水平。有了这样一个技术逻辑定位，就知道该做什么样的安全飞行器了。它的功能是用于危机状态下万不得已时的安全逃逸，能够达到80%的安全置信度就已经相当理想了。

（二）安全飞机（飞行器）可能的3种技术模式

以笔者的航空工程知识，能想到的安全飞机大致有以下3种基本模式，

一是子母機模式。无论是用悬挂式还是保形安置（融合于飞机之上，类似保形副油箱），作为一款由客机携带的有动力、滑翔性能优越并具有较大容量的飞行器，必须开设从主客舱到逃逸飞行器之间的安全通道，并要在逃逸飞行器配备旅客生命保障系统。另外，安全飞行器必须有很好的着陆与迫降能力。

二是逃逸舱模式。借助于航天员逃逸舱原理，在民用飞机的某一个合适舱段设置逃逸舱。逃逸舱与飞机主体要有可靠的连接与分离机构。逃逸舱必须携带减速降落装置（比如说自动释放的降落伞）。逃逸舱模式从技术上讲要比子母机模式简单，但依然要配备与主舱段相连的逃逸通道和旅客生命保障系统。

三是单人逃逸装置。可以是单人伞降工具，也可以是单人安全胶囊式分离系统。单人逃逸装置从工程技术上讲相对简单，但它在飞机上的安放和获取是一个头疼的问题。

（三）安全飞行器的研发路径

任何一项技术的发展，都摆脱不了工程发展的基本规律。笔者认为短期内安全飞行器研究的最佳路径是研制验证机。第一步，在通过公开征集和专家论证的基础上，先确定一到两款验证机技术状态，在完成技术可行性和虚拟重构的前提下，以方案招标的方式筹集资金、组织专家借助于现有工业团队开展验证机研制。第二步，进入地面试验和飞行试验，完成验证机的技术鉴定。第三步，是进行适用性验证，在技术成熟的基础上，在实际运营的民用客机上进行小范围试运营。第四步，才是正式投入航线商用客机运营。

（四）关于体系建设

就像高铁项目一样，任何一个新技术的应用都不是一个点状任务，它必须是一个涵盖运载工具、技术服务保障、服务运营，人员培训、法规体系建设等内容的系统工程。安全飞行器项目未来如果投入使用，还会涉及到经济性安全性的论证与保障。从技术成长的规律分析，任何一项新技术的投入，都不可能在开始阶段就完成所有的系统设计和相关法规建设。这些内容都有待技术投入使用后逐步完善。因此，笔者认为在安全飞行器众筹项目启动之初，要把主要精力用于项目技术论证、核心技术团队组建、研发周期流程设计规划和关键技术突破，过早地投入精力进行系统设计可能会无的放矢。

六、结束语

实现安全飞行是人类久远的梦想，也是航空科技高度发展的今天依然没有攻克的难关。成功属于有梦想的人。在网络信息时代，利用众筹的模式调动民间资源形成合力攻坚克难，是现代科技研发的一种新型模式。敢于梦想、敢于行动是新新人类的力量所在。笔者支持安全飞行器众筹项目，也愿意以本人的飞行实践经验为该项目的推进贡献绵薄之力。

编辑：石坚