Mở cửa máy bay ở độ cao hành trình là cơn ác mộng tồi tệ nhất của hành khách – một điều mà kỹ thuật hàng không đã cẩn thận ngăn chặn. Trên thực tế, trên các máy bay thương mại hiện đại, điều đó... về mặt vật lý là bất khả thi Để làm được điều đó. Khoang máy bay được điều áp ở mức khoảng 8–9 psi cao hơn không khí bên ngoài, bịt kín mọi lối ra giống như một "nút bịt" trong bồn tắm. Những ảo tưởng về cửa chính mở (như trong phim James Bond hay phim hành động) sụp đổ dưới tác động của vật lý và kỹ thuật: ở độ cao 35.000 ft, chênh lệch áp suất tạo ra lực tác động xấp xỉ 8 pound trên mỗi inch vuông áp sát mọi bề mặt bên trong – trên 1.100 pound lực trên mỗi foot vuông của cửaCác thiết kế cửa dạng "nút" mở vào trong chỉ siết chặt khi áp suất trong cabin cao hơn. Trên thực tế, các bộ điều khiển trong buồng lái khóa và tay Các cửa và cầu trượt thoát hiểm được kết nối với nhau để trước khi hạ cánh Phi hành đoàn phải vô hiệu hóa các cánh cửa để mở chúng một cách an toàn.
Hướng dẫn này giải thích Vì sao cửa máy bay thương mại không thể mở khi đang bay?Nội dung sách sẽ giải thích cách khoang hành khách được điều áp và hệ thống khóa dự phòng giúp chúng an toàn hơn so với tưởng tượng của các phi công, và điều gì thực sự xảy ra nếu một cánh cửa hoặc tấm chắn bị rơi ra giữa không trung. Sách cũng đề cập đến trường hợp hoàn toàn khác của các máy bay nhỏ không được điều áp (có cửa có thể mở) và các quy tắc thoát hiểm khẩn cấp. Dựa trên các quy định hàng không, kinh nghiệm của phi công, các cuộc điều tra tai nạn và quy trình của phi hành đoàn, mục tiêu là làm rõ sự thật và hư cấu – đảm bảo với hành khách rằng nỗi sợ hãi về một cánh cửa rơi giữa không trung đã được loại bỏ khỏi thực tế nhờ kỹ thuật thiết kế.
Ở độ cao bay ổn định, khoang máy bay phản lực có áp suất thực sự là... đóng chặt mọi cánh cửa như một cái nút.Lý do cơ bản rất đơn giản, đó là vật lý: khoang hành khách được duy trì ở áp suất tương đương khoảng 6.000–8.000 feet (khoảng 10–11 psi áp suất bên ngoài) trong khi không khí bên ngoài ở độ cao 35.000 feet có áp suất gần bằng 0 psi. Sự chênh lệch áp suất ~8 psi này áp dụng cho toàn bộ diện tích hơn 1.000 feet vuông của thân máy bay. Như kỹ sư hàng không Steve Wright giải thích, “Áp suất trong khoang cabin làm cho các cửa đóng kín.” – Về cơ bản, áp lực bên trong đang ép cánh cửa vào khung như một cái nút bồn tắm. Để mở nó ra, người ta phải vượt qua lực rất lớn đó. Nói một cách chính xác hơn, Mỗi foot vuông cửa cần khoảng 1100 pound lực để giữ cho cửa đóng kín.Không một con người nào, dù mạnh mẽ đến đâu, có thể chống lại điều đó.
Thêm vào đó, hầu hết các cửa hành khách trên máy bay phản lực đều là "cửa trượt" có thể mở ra. vào trong trước, rồi ra ngoàiKhi áp suất trong khoang máy bay tăng lên, cửa bị kẹt vào khung, khiến việc mở chốt gần như không thể. Tạp chí Wired ví điều này như nút chặn bồn tắm: bạn không thể rút nó ra khi bồn tắm đầy nước. Phi công nổi tiếng Patrick Smith khẳng định chắc chắn rằng... “Áp suất trong cabin không cho phép điều đó”Thực tế, ông ấy đã viết: “Bạn không thể – tôi nhắc lại, không thể – mở cửa hoặc cửa thoát hiểm của máy bay khi đang bay.”Các số liệu đã chứng minh điều này. Ngay cả ở độ cao rất thấp (chỉ vài nghìn feet), chênh lệch áp suất nhỏ 2 psi vẫn tạo ra lực hàng trăm pound trên mỗi foot vuông – vượt quá khả năng chịu đựng của bất kỳ ai.
Về mặt cơ học, cửa cũng được khóa trong suốt chuyến bay. Buồng lái điều khiển một tay nắm để khóa cơ chế cửa. Chỉ sau khi hạ cánh, phi công mới thông báo "cửa chuyển sang chế độ thủ công" và "vô hiệu hóa cửa", cho phép tiếp viên hoặc nhân viên mặt đất mở cửa một cách an toàn. Trước đó, "tay nắm lớn" trên cửa không thể di chuyển được. Tóm lại, Điều áp + thiết kế nút cắm + khóa = không mở được trong khi bayNgay cả những nỗ lực hết sức trong khoang máy bay cũng vấp phải một bức tường áp suất không khí vô hình.
Rào cản cốt lõi là áp suất không khíKhi độ cao tăng lên, áp suất bên ngoài giảm mạnh (giảm khoảng một nửa sau mỗi 18.000 feet theo định luật Dalton). Một máy bay thương mại điển hình duy trì áp suất trong cabin ở mức tương đương 6.000–8.000 feet để hành khách thoải mái. Kết quả: chênh lệch áp suất liên tục 8–9 psi giữa bên trong và bên ngoài khi bay ở độ cao hành trình. Để thấy tại sao điều này là không thể vượt qua, hãy nhân 8 psi với diện tích cửa. Một cửa 6×3 feet có diện tích 18 feet vuông; 8 psi × 18 feet vuông = 144 lb/in² × 144 = Tổng cộng hơn 25.000 pound Đẩy vào bên trong. Giáo sư hàng không vũ trụ Michele Meo của Wired đã nhận xét về điều này: “5,500 kg [≈12,100 lb] applied to 1 m² [≈10.8 sq ft]”Các phi công cũng nói tương tự. “Ngay cả ở độ cao thấp… chênh lệch áp suất chỉ 2 psi vẫn lớn hơn mức mà bất kỳ ai có thể dịch chuyển được.”.
Áp suất tác động lên mọi bề mặt của cửa. Vì cửa mở vào trong trước, áp suất cao hơn trong cabin sẽ ép chúng vào khung. Thực tế, bạn sẽ nhận thấy cửa cabin có hình dạng nút bịt thon – các cạnh khớp vào các rãnh. Khi ai đó mở cửa sau khi hạ cánh, họ thực sự phải trượt cửa sang một bên để thoát khỏi lớp bịt kín đó trước khi cửa mở ra. Nếu cabin được điều áp hoàn toàn, động tác "lắc" đó thậm chí không thể bắt đầu.
Hầu hết các cửa máy bay chở khách đều là loại "cửa cài", nghĩa là cấu trúc cửa lớn hơn một chút so với khung cửa. Trên máy bay Boeing hoặc Airbus, cửa hành khách và cửa phục vụ mở vào trong/lên trên: phi hành đoàn phải "đưa phần cửa cài vào qua lỗ" trước khi nó có thể xoay ra ngoài. Tại sao điều này lại quan trọng? Bởi vì khi khoang hành khách được điều áp, phần cửa cài đó không thể di chuyển vào trong xa hơn vị trí đóng hoàn toàn – áp suất sẽ giữ chặt nó. Chỉ khi hạ cánh hoặc gần hạ cánh (khi áp suất trong khoang và bên ngoài cân bằng) thì cửa cài mới có thể được kéo ra khỏi khung.
Theo quy định, điều 14 CFR 25.783 yêu cầu “Mỗi cửa phải có cơ chế bảo vệ để tránh bị mở ra trong khi máy bay đang bay”Điều này bao gồm các đặc điểm thiết kế như mối nối chồng lên nhau, thiết bị chốt và thường là các bu lông hoặc chốt khóa bổ sung. Như đã nêu trong các quy định của liên bang: cửa phải được “Được thiết kế sao cho việc mở chốt trong suốt chuyến bay có áp suất… là cực kỳ khó xảy ra”Trên thực tế, các cửa có nhiều chốt cơ khí và thường có khóa dự phòng. Ít nhất một chốt thường ăn khớp với cấu trúc thân máy bay trước khi chốt cuối cùng được vặn, tăng thêm các lớp an toàn. Cửa thoát hiểm và cửa bảo dưỡng cũng tương tự, kiểu chốt cắm hoặc có thêm các khóa liên động.
Một phép tính đơn giản cho thấy tại sao không ai có thể dùng sức mở cửa cabin khi đã ở trên cao. Cửa cabin thương mại thông thường cao khoảng 6-8 feet và rộng 3-5 feet (khung cửa ~20-30 feet vuông). Với chênh lệch áp suất 8 psi, thì... 8 psi × 144 in²/sq ft × diện tích cửaĐối với cửa có diện tích 20 feet vuông, lực tổng cộng vào khoảng... 40.000 pound Ép vào bên trong. Ngay cả đối với những cánh cửa máy bay phản lực nhỏ nhất (ví dụ như máy bay phản lực khu vực), áp lực vẫn tăng lên đến hàng chục nghìn pound lực.
Ngược lại, người có thể lực tốt nhất cũng chỉ có thể tạo ra vài trăm pound (khoảng 0,9 kg). Hành khách cũng không có máy khoan hay xà beng. Trong một vụ việc hiếm hoi xảy ra năm 2023 trên chuyến bay của British Airways, một hành khách hoảng loạn đã cố gắng tự tử. đã kéo Tác động lên tay nắm cửa – nhưng hoàn toàn không có chuyện gì xảy ra với chốt cửa hoặc gioăng. Sự chênh lệch áp suất đã đánh bại sức mạnh của nó gấp nhiều lần. Ngay cả khi tất cả các cơ chế cửa thoát hiểm được mở ra (chúng không được mở – phi công vẫn khóa chúng), thì định luật vật lý vẫn không thể vượt qua.
Bảng: Lực ép tác động lên cửa (xấp xỉ)
Diện tích cửa (ft vuông) | Áp suất (psi) | Lực (lb) trên mỗi feet vuông | Tổng lực (lb) |
20 feet vuông | 8 psi | 8 × 144 = 1152 lb | ~23.000 lb |
25 feet vuông | 8 psi | 1152 lb | ~28.800 lb |
30 feet vuông | 8 psi | 1152 lb | ~34.560 lb |
Giả định chênh lệch áp suất điển hình trong cabin là khoảng 8 psi. Lực thực tế phụ thuộc vào hình dạng cửa và lực khóa, nhưng tất cả đều vượt xa sức mạnh của bất kỳ cá nhân nào. |
|
|
|
Các kỹ thuật Phía sau cửa hành khách và cửa thoát hiểm là sự kết hợp giữa độ phức tạp về cơ khí và sự nghiêm ngặt về quy định để đảm bảo an toàn. Mọi thứ bắt đầu từ những điều cơ bản nhất. thiết kế cửa – thường là kiểu chốt, mở vào trong. Từ đó, nhiều lớp chốt, ghim, cảm biến và kiểm tra áp suất đảm bảo rằng một khi đã đóng và khóa chặt trên mặt đất, cánh cửa sẽ được giữ an toàn. Không thể mở khi đang bay..
Hầu hết các cửa máy bay phản lực đều mở vào trong trước. Trên máy bay Boeing và Airbus, tất cả các cửa khoang chính và cửa dịch vụ đều thu vào trong hoặc mở vào trong trước khi mở ra ngoài. Điều này giúp ngăn ngừa việc mở cửa ngược chiều áp suất. Một số máy bay nhỏ hơn hoặc máy bay phản lực cũ hơn có cửa mở ra ngoài (như cửa buồng lái hoặc cửa dịch vụ phía sau), nhưng ngay cả những thiết kế đó cũng sử dụng khóa chắc chắn hoặc đòn bẩy cơ học để chống lại áp suất bên trong.
Thiết kế cửa mở vào trong có hai lợi ích về an toàn: (1) nó sử dụng áp suất cabin để hỗ trợ việc đóng kín, và (2) nó giúp việc sơ tán trên mặt đất dễ dàng hơn. Chỉ khi cửa được vô hiệu hóa và áp suất cabin thấp thì cửa mới có thể được đẩy ra ngoài. (Trên mặt đất, tất nhiên, cabin không được điều áp, vì vậy chuyển động ra ngoài là có thể.) Ngược lại, cửa mở ra ngoài (hiếm gặp trên các máy bay phản lực lớn hiện đại) đòi hỏi gia cố cấu trúc nhiều hơn và nhiều điểm khóa để giữ chúng đóng trong khi bay.
Mỗi cửa máy bay đều có nhiều chốt và khóaVí dụ, cửa hạng phổ thông thường có các móc trên và dưới để gài vào khung cửa, cộng thêm một chốt cam tự động. Tay nắm cửa có thể vận hành một chốt chính, nhưng các khóa phụ (chốt hoặc ghim) sẽ tự động kích hoạt. Nhiều thiết kế bổ sung thêm các chốt an toàn tự động rơi xuống khi cửa đóng, yêu cầu phải tháo chốt này ra khỏi cửa trước khi mở.
Điều quan trọng là, hầu hết các cửa dành cho hành khách đều có khóa hai giai đoạn: một chốt chính cộng với một khóa liên động tự động. Ví dụ, một khi cửa đã đóng, hệ thống có thể ngăn tay nắm đó di chuyển cho đến khi áp lực được giải phóng và cabin được vô hiệu hóa. Ngay cả khi một chốt bị hỏng, các chốt khác vẫn giữ – đáp ứng yêu cầu của 14 CFR 25.783(a)(1) rằng “không có một thất bại nào” Cho phép mở cửa khi đang bay.
Các cảm biến và hệ thống cảnh báo cũng đảm bảo cửa được đóng kín hoàn toàn trước khi cất cánh. Trên các máy bay phản lực hiện đại, màn hình buồng lái hiển thị trạng thái cửa. Nếu cửa chỉ hơi hé mở, một đèn báo (thường là đỏ/xanh lá) sẽ cảnh báo phi công trong quá trình lăn bánh trên đường băng. Máy bay thuộc dòng Airbus A320 sẽ phát tín hiệu báo động cho tiếp viên hàng không trên bảng điều khiển gọi tiếp viên, và một cảnh báo bằng âm thanh có thể vang lên trong quá trình cất cánh nếu bất kỳ cửa nào không được khóa. Nếu phi hành đoàn cố gắng cất cánh với một cửa chưa được khóa, hệ thống điều áp có thể từ chối điều áp hoặc có thể tự động xả áp suất (theo §25.783(c)) như một biện pháp an toàn. Trên thực tế, danh sách kiểm tra trước chuyến bay và hệ thống báo động trong buồng lái sẽ phát hiện các cửa chưa được khóa.
Các quy định về khả năng bay an toàn của FAA đã hệ thống hóa các nguyên tắc thiết kế này. Mục 25.783 (Cửa thân máy bay) nêu rõ rằng cửa phải được thiết kế để “biện pháp bảo vệ chống việc mở ra khi đang bay”Các điểm chính từ văn bản gốc bao gồm:
Nói một cách đơn giản, các cơ quan quản lý yêu cầu dư thừaNgay cả một lỗi nhỏ ở chốt khóa hoặc một sai sót vô ý của người điều khiển/nhân viên cũng không thể khiến cửa bật mở. Tài liệu thiết kế (thông tư hướng dẫn) thường cho thấy lực mở và độ bền của chốt khóa vượt xa kỳ vọng nhiều lần. Các nhà thiết kế mô phỏng các trường hợp giảm áp suất hoặc gió giật mạnh nhất, và cửa được kiểm tra hàng trăm hoặc hàng nghìn chu kỳ trong quá trình chứng nhận để chứng minh độ bền.
Trên thực tế, điều này có nghĩa là Không có hoạt động bình thường hay sự cố đơn lẻ nào có thể làm bật tung cửa cabin.Hình dạng kiểu phích cắm tự nó đã mang lại sức mạnh to lớn chống lại áp lực. Hơn nữa, các liên kết cơ khí được cách ly: ví dụ, nguồn điện thủy lực hoặc điện cho các chốt cửa bị vô hiệu hóa trong khi bay theo §25.783(a)(4), do đó lỗi hệ thống sẽ không làm cửa bị khóa bị thu lại. Các thanh trượt thoát hiểm khẩn cấp chỉ được kết nối vật lý (thanh ngang) khi “được kích hoạt” và chỉ được vô hiệu hóa trên mặt đất để sử dụng bình thường (thêm chi tiết về điều này bên dưới).
Để phát hiện bất kỳ sự cố hiếm gặp nào, cảm biến và chỉ báo là vô cùng quan trọng. Bảng điều khiển của Airbus và Boeing có một hàng các cảm biến và chỉ báo. cửa an toàn Đèn báo – màu xanh lá cây khi đóng, màu đỏ khi bất kỳ cửa nào mở hoặc không khóa. Tiếp viên hàng không và nhân viên mặt đất được đào tạo để hô to “kiểm tra chéo“Ở các giai đoạn quan trọng, và kiểm tra trực quan trạng thái cửa. Ví dụ, sau lệnh “cửa đã được kích hoạt”, mỗi nhân viên sẽ nhìn vào đèn báo hiệu và vị trí của cần gạt hoặc tay nắm trượt để kích hoạt, và xác nhận lại với đồng nghiệp. Những bước kiểm tra chéo này đảm bảo không ai vô tình quên móc tay nắm trượt (kích hoạt) hoặc mở móc (vô hiệu hóa) vào thời điểm không thích hợp.”
Một số máy bay cũng có hệ thống khóa liên động tự động. Ví dụ, máy bay Boeing 737 sẽ không cho phép tay nắm cửa được di chuyển ra khỏi vị trí ĐÓNG trừ khi khoang hành khách được giảm áp suất xuống dưới ngưỡng an toàn. Nếu độ cao khoang hành khách trên khoảng 14.000 feet, hệ thống có thể khóa cửa bằng cơ học. (Đây là lý do tại sao phi hành đoàn phải chuyển chế độ điều áp sang “THỦ CÔNG” và xả khí, hoặc chờ hạ độ cao, trước khi “chuyển cửa sang chế độ thủ công”). Tóm lại, cửa hành khách trên máy bay phản lực được thiết kế với nhiều lớp cơ học và sự giám sát của buồng lái, vì vậy việc mở cửa giữa chuyến bay hầu như là không thể theo thiết kế.
Ít cánh cửa nào làm được điều đó. Nhưng đôi khi... các tấm hoặc phích cắm có thể bị hỏng, dẫn đến hiện tượng giảm áp suất nhanh chóng. Việc hiểu rõ điều này là rất quan trọng. vật lý trường hợp xấu nhất: hiện tượng giảm áp đột ngột hoặc bùng nổ, phản ứng của phi hành đoàn và ảnh hưởng đến hành khách.
Không phải tất cả các quá trình giảm áp đều giống nhau. Tài liệu về an toàn hàng không phân biệt... nhanh so với chất nổ Sự giảm áp suất dựa trên tốc độ thoát khí. Giảm áp suất nhanh (tình huống phổ biến hơn trên máy bay phản lực) xảy ra trong vài giây – ví dụ như một lỗ lớn hoặc cửa sổ bị vỡ – trong khi giảm áp suất đột ngột gần như tức thời (dưới 0,5 giây), như khi cửa hoặc vách ngăn bị hỏng.
Sự khác biệt về kỹ thuật ảnh hưởng đến thời gian phản ứng của phi hành đoàn. Trong cả hai trường hợp, áp suất trong cabin giảm nhanh, cân bằng với áp suất bên ngoài. Mặt nạ oxy tự động bung ra (độ cao cabin kích hoạt ở khoảng 14.800 ft). Hành khách nghe thấy tiếng gió rít lớn và cảm thấy luồng gió mạnh. Skybrary lưu ý rằng trong trường hợp giảm áp nhanh, “Không khí trong khoang máy bay được hút hết chỉ trong vài giây.”Thường đi kèm với tiếng nổ và hiện tượng sương mù trong không khí. Một vụ nổ thậm chí còn dữ dội hơn: không khí thoát ra gần như ngay lập tức, thường xé toạc các cấu trúc bên trong.
Dù thế nào đi nữa, mối nguy hiểm trước mắt là thiếu oxyNếu thiếu oxy, con người sẽ bắt đầu mất ý thức trong vòng vài giây (Thời gian duy trì ý thức hữu ích ở độ cao 35.000 feet là dưới một phút đối với hầu hết mọi người). Một mối nguy hiểm khác là các vật thể bay: các vật thể lỏng lẻo và những người không được cố định có thể bị gió mạnh cuốn đi. Skybrary cảnh báo rõ ràng rằng mảnh vỡ, gió mạnh, lạnh cực độ và nguy cơ bị hút ra ngoài là những mối nguy hiểm tiềm tàng. hậu quả có thể xảy ra do sự cố cấu trúc, đó là lý do tại sao dây an toàn phải luôn được thắt chặt. Thật vậy, trong trường hợp giảm áp suất hoặc cửa sổ bị vỡ, hành khách ở gần chỗ hở sẽ bị kéo về phía đó do sự chênh lệch áp suất.
Trong quá trình giảm áp suất ở độ cao lớn, mọi người đều cảm thấy sự thay đổi đột ngột. Tai ù đi đau nhức khi áp suất trong cabin giảm. Nhiệt độ có thể giảm mạnh (không khí bên ngoài là -40°C hoặc lạnh hơn ở độ cao 35.000 feet). Luồng không khí chuyển động nhanh có thể cuốn mũ và các mảnh vụn. Mặt nạ oxy sẽ hạ xuống; hành khách phải đeo chúng ngay lập tức.
Về vấn đề thiếu oxy, ngay cả khi đeo mặt nạ, lượng oxy hít thở vẫn bị hạn chế. Các quy định yêu cầu phải có đủ oxy cho ít nhất... 10 phút cho phi hành đoàn Ở độ cao FL250+ và khoảng 15-20 phút cho hành khách trong trường hợp khẩn cấp (bản thân mặt nạ thường chỉ đủ dùng trong khoảng 15 phút). Thời gian này có vẻ ngắn, nhưng phi công được huấn luyện để bắt đầu hạ độ cao nhanh chóng ngay khi hành khách đeo mặt nạ. Ví dụ, một báo cáo tai nạn máy bay phản lực thương mại cho thấy một chiếc Citation IV đã giảm độ cao từ 43.000 xuống 7.000 feet trong vòng chưa đầy ba phút để đảm bảo có đủ không khí thở.
Nếu một tấm panel có kích thước bằng cửa bị mất (do giảm áp suất), trường hợp xấu nhất sẽ là: giảm áp đột ngộtHành khách ở xa chỗ thủng có thể hầu như không nhận thấy gì ngoài tiếng ồn, nhưng những người ở gần đó có thể cảm nhận được lực hút mạnh. Trường hợp điển hình là chuyến bay 243 của hãng Aloha Airlines (năm 1988): một tấm mái lớn bị bung ra ở độ cao 24.000 feet do sự mỏi kim loại, và một tiếp viên hàng không đã bị văng ra ngoài và thiệt mạng. Điều đáng kinh ngạc là máy bay đã hạ cánh an toàn mặc dù bị hư hại nghiêm trọng.
Tương tự, vào tháng 1 năm 2024, chuyến bay 1282 của Alaska Airlines, một “cửa cắm” Tấm vách giữa khoang hành khách bị bung ra ở độ cao 14.830 ft. Khoang hành khách nhanh chóng bị giảm áp suất. Mặt nạ dưỡng khí rơi xuống, và các phi công bắt đầu hạ độ cao khẩn cấp. Máy bay bị hư hại về cấu trúc (các tấm trần, ghế gần lỗ thủng bị rách nát), nhưng vẫn có thể điều khiển được. Nó quay trở lại Portland, nơi tất cả mọi người trên máy bay đều sống sót (một tiếp viên hàng không và bảy hành khách bị thương nhẹ). Sự cố này nhấn mạnh tầm quan trọng của việc... công việc đào tạo và thiết kếCác quy trình khẩn cấp, việc hạ độ cao và sử dụng dây an toàn đã ngăn chặn một thảm họa.
Từ những trường hợp này, có hai bài học: (1) Máy bay chở khách có cấu trúc dự phòng đủ để thường xuyên chịu được sự giảm áp suất lớn, và (2) việc hạ độ cao nhanh chóng cộng với việc cung cấp oxy thường bảo vệ tính mạng. Ngay cả khi một số người bị “hút về phía” lỗ thủng, ghế ngồi và dây an toàn vẫn giữ cho mọi người được an toàn. Trong chuyến bay BA 5390 (năm 1990), kính chắn gió bị vỡ ở độ cao 17.000 ft, khiến cơ trưởng bị văng ra một phần. Cơ phó đã cố gắng hạ cánh trong khi cơ trưởng treo lơ lửng bên ngoài buồng lái; điều đáng kinh ngạc là cơ trưởng đã sống sót. Những sự cố này nhấn mạnh rằng việc “bị hút ra” là hoàn toàn có thể xảy ra về mặt vật lý nếu có một lỗ thủng rất lớn, nhưng điều đó không phải lúc nào cũng xảy ra. hiếm và có thể sống sót Với hành động kịp thời.
Theo thiết kế, máy bay thương mại có thể chịu được ít nhất một lỗ thủng lớn mà vẫn giữ được khả năng điều khiển. Các vách ngăn cấu trúc ngăn chặn một vết rách nhỏ làm sụp đổ toàn bộ thân máy bay. Ngoài ra, việc giảm áp suất đột ngột thường sẽ không làm máy bay bị xé toạc trừ khi có các vết nứt từ trước (như trong trường hợp máy bay Aloha, sự mỏi vật liệu là nguyên nhân).
Trong quá trình giảm áp, các hệ thống sẽ tự động phản ứng. Hệ thống oxy được kích hoạt và hệ thống lái tự động thường tự động ngắt (như trên chuyến bay BA5390), cho phép phi công điều khiển hoàn toàn bằng tay để hạ độ cao. Phi công được huấn luyện các bài tập "hạ độ cao tức thì" trong buồng lái mô phỏng. Khi độ cao đủ thấp, áp suất bên trong máy bay sẽ trở lại bình thường. Đến khi máy bay hạ cánh, áp suất bên trong (và tất cả mọi người) đều an toàn. Trong tất cả các trường hợp giảm áp giữa không trung được ghi nhận trên các máy bay phản lực hiện đại, không có hành khách nào ngoài tiếp viên hàng không của Aloha thiệt mạng, nhờ những biện pháp phòng ngừa này.
Không phải tất cả máy bay đều được điều áp – và điều đó thay đổi mọi thứ một cách cơ bản. Trong các máy bay một động cơ và máy bay hai động cơ hạng nhẹ (Cessna, Piper, v.v.), khoang hành khách không chịu áp suất bên ngoài. Cửa hoặc cửa sổ có thể bật mở trong khi bay; không có lực nào giữ chúng đóng chặt. Điều này khiến máy bay nhỏ trở thành một ngoại lệ đặc biệt: Đúng vậy, cửa máy bay nhỏ có thể mở được khi đang bay.Tuy nhiên, điều này thường xảy ra ngoài ý muốn và không gây ra hậu quả nghiêm trọng.
Tại sao nhìn chung nó không gây ra thảm họa? Có một số lý do: (1) Không có áp suất, nên không có luồng không khí đột ngột – chỉ là một làn gió nhẹ đều đặn. (2) Hầu hết các cửa máy bay GA đều rất nhẹ và thường có chốt đơn giản; nếu một cửa mở ra, gió có xu hướng đẩy nó đóng lại một phần. (3) Tải trọng tác động lên một cánh cửa nhỏ là không đáng kể so với lực tác động lên cánh, vì vậy việc điều khiển không bị ảnh hưởng nhiều. Và (4) phi công chỉ cần tuân theo quy trình: điều khiển máy bay trước.
Sổ tay hướng dẫn bay của Hiệp hội Chủ sở hữu và Phi công Máy bay (AOPA) và Cục Hàng không Liên bang (FAA) đều nhấn mạnh cùng một thông điệp: cửa mở trong khi bay thường chỉ là sự phiền toái chứ không phải là tình huống khẩn cấp. Một lời khuyên an toàn của AOPA nói thẳng thừng rằng: “Cánh cửa mở không thể làm hại tôi, nhưng nó có thể giết chết tôi nếu tôi để nó làm tôi xao nhãng khỏi việc lái máy bay.” Trên thực tế, điều này có nghĩa là cân bằng máy bay, duy trì kiểm soát, sau đó xử lý cửa. Nếu cần, thực hiện một vòng bay nhanh và hạ cánh để sửa chữa.
Quy trình xử lý khi cửa GA mở: Lời khuyên phổ biến là – trước tiên, lái máy bayGiữ độ cao ổn định và đảm bảo an toàn. Nếu cần, giảm tốc độ xuống tốc độ cơ động (duy trì trên tốc độ chết máy). Sau đó, nếu an toàn, đóng hoặc bỏ cửa. Nhiều sách hướng dẫn vận hành của các mẫu máy bay cho biết bạn thường có thể kéo cửa đóng bằng tay; trên một số máy bay hạng nhẹ, chỉ cần kéo nhẹ tay nắm và đẩy ra ngoài là đủ. Chỉ sau khi chuyến bay ổn định, phi công mới nên hạ độ cao và chuẩn bị hạ cánh. Đáng chú ý, một sách hướng dẫn vận hành của Cessna 152 (POH) nêu rõ rằng... “Việc cửa cabin vô tình mở ra khi đang bay… không phải là lý do cần phải hạ cánh; cách tốt nhất là chuẩn bị máy bay, đẩy nhẹ cửa ra ngoài trong giây lát, rồi đóng cửa lại thật mạnh.”.
Rất hiếm khi việc cửa máy bay hạng nhẹ (GA) mở ra giữa chuyến bay gây ra sự hoảng loạn. Luồng gió xoáy "Bernoulli" có thể làm rung cửa hoặc gây ra một chút chao đảo, nhưng hiếm khi ảnh hưởng đến lực nâng hoặc khả năng điều khiển. Thực tế, gió thường đẩy cửa gần như đóng lại, vì bất kỳ cửa mở về phía trước nào trên máy bay GA đều tự nhiên muốn đóng lại dưới tác động của luồng gió. Mối nguy hiểm thực sự là sự tự mãn: các phi công mất tập trung đã gây tai nạn cho những chiếc máy bay nhỏ sau khi bỏ qua cảnh báo cửa. Đó là lý do tại sao việc huấn luyện nhấn mạnh việc điều chỉnh tư thế. trước vật lộn với một cái cửa sập.
Tóm lại, máy bay không áp suất là ngoại lệ. Trên những máy bay này, việc mở cửa ở độ cao thấp là có thể, nhưng sẽ gây ra tiếng ồn và sự mất tập trung hơn là hiện tượng giảm áp đột ngột. Ở độ cao, áp suất trong khoang máy bay GA không cao hơn nhiều so với bên ngoài, vì vậy việc mở cửa ở độ cao khoảng 5.000 feet sẽ không làm ai bị văng ra ngoài – nó chỉ mang vào một luồng gió. Luôn luôn hạ cánh an toàn để đóng cửa lại, nhưng hãy yên tâm: Bạn sẽ không biến mất giữa không trung như trong phim đâu..
Một âm thanh thường gặp trên bất kỳ chuyến bay nào là “Khóa cửa và kiểm tra kỹ lưỡng!” Ngay trước khi cất cánh. Tại sao tiếp viên hàng không lại thông báo nghi thức này? Không phải để ngăn ai đó mở cửa sớm – mà là để… sự sẵn sàng sơ tán.
Việc "kích hoạt" cửa có nghĩa là kết nối máng trượt thoát hiểm với cơ cấu cửa. Mỗi cửa cabin đều có một máng trượt thoát hiểm. thanh đai (một thanh kim loại gắn vào cụm trượt) sẽ móc vào các khớp nối trên sàn khi được kích hoạt. Sau khi được kích hoạt, Bất kỳ sự mở cửa nào cũng sẽ tự động kích hoạt cầu trượt/phao, có thể bơm hơi trong vòng 6-10 giây.Điều này rất quan trọng nếu hành khách cần phải sơ tán nhanh chóng khi máy bay hạ cánh.
Trước khi khởi hành, phi hành đoàn kiểm tra bằng mắt thường và sau đó... kéo cần kích hoạt (thường là màu đỏ) được đưa vào vị trí sẵn sàng chiến đấu. Họ dùng tay móc thanh chắn vào các giá đỡ trên sàn. Một chỉ báo rõ ràng (thường là cửa sổ hoặc dấu hiệu màu) xác nhận cửa đã được kích hoạt. Sau đó, một người vận hành hô "đã kích hoạt" trong khi chỉ vào chỉ báo, và người cộng sự của cô ấy sẽ hô to. kiểm tra chéo – Xác nhận cửa liền kề cũng được kích hoạt chế độ an ninh. Hệ thống kiểm tra kép này đảm bảo không có cửa nào bị bỏ quên hoặc vô tình bị vô hiệu hóa chế độ an ninh.
Ngay sau khi kích hoạt vũ khí, lệnh “kiểm tra chéo” có nghĩa là mỗi nhân viên sẽ xác minh một khác biệt cửa. Có thể nói, “Đã được kiểm tra an ninh và trang bị vũ khí đầy đủ”, cửa còn lại lặp lại cho 1R, và cứ thế tiếp tục. Sự dư thừa này là bắt buộc: các hãng hàng không đào tạo phi hành đoàn rằng trạng thái của mỗi cửa phải được xác nhận độc lập để tránh sai sót.
Trong quá trình lăn bánh hạ cánh, điều ngược lại xảy ra. Phi công gọi “mở cửa để vô hiệu hóa, kiểm tra chéo”Mỗi nhân viên sẽ gạt cần gạt để vô hiệu hóa (ngắt kết nối cầu trượt), và một lần nữa thông báo “đã vô hiệu hóa” trong khi chỉ vào cần gạt hoặc đèn báo. Chỉ sau khi kiểm tra lại lần cuối việc vô hiệu hóa, họ mới mở cửa. Điều này ngăn ngừa việc cầu trượt vô tình bung ra vào lối đi dẫn lên máy bay hoặc xe dịch vụ.
Những quy trình này cũng củng cố lý do tại sao bạn không thể mở cửa khi đang ở chế độ an ninh. Khi ở chế độ an ninh, thanh ngang sẽ khóa chặt vào các phụ kiện trên sàn. Điều này có nghĩa là chốt cửa sẽ khớp với cơ chế trượt: nếu bạn bằng cách nào đó mở được chốt, cơ chế trượt sẽ bung ra với lực đủ mạnh để làm gãy xương – do đó, cơ chế trượt chỉ được kích hoạt khi cầu dẫn máy bay được đặt đúng vị trí. Tóm lại là như vậy. “Khóa cửa sẽ kết nối nó với hệ thống thoát hiểm; mở cửa sẽ kích hoạt cầu trượt thoát hiểm.”Đó là lý do tại sao có các thông báo trong khoang hành khách: để kích hoạt hoặc vô hiệu hóa cơ chế an toàn đó vào đúng thời điểm.
Một máng trượt bơm hơi phun khí ra mạnh đến mức có thể... làm tổn thương Tổn thương có thể do nhân viên mặt đất hoặc hành khách gây ra nếu cầu trượt được triển khai ngoài ý muốn. Các hãng hàng không ước tính rằng việc triển khai cầu trượt ngoài ý muốn gây thiệt hại khoảng... 25.000–50.000 đô la Để thiết lập lại. Đó là lý do tại sao việc vô hiệu hóa vũ khí được thực hiện rất nghiêm túc trước khi đến nơi.
Chúng ta đã tập trung vào cửa hành khách, nhưng cửa buồng lái (buồng lái) bị khóa là một chủ đề liên quan. Kể từ sau sự kiện 11/9, tất cả các máy bay thương mại đều có Cửa buồng lái được gia cố, chống đạn và phải luôn khóa trong suốt chuyến bay.Lớp bảo mật này có mục đích khác – để ngăn chặn việc cướp máy bay. Theo quy định (14 CFR §§121.547, 121.584, 121.587), cửa buồng lái phải luôn đóng trừ những trường hợp được quy định rõ ràng.
Cửa buồng lái được mở khi nào trong khi máy bay đang bay? Thông thường chỉ dành cho lý do chính yếuViệc đổi phi công trong các chuyến bay dài, để nghỉ ngơi ngắn hoặc để tiếp viên hàng không thay ca khi cần đi vệ sinh là điều cần thiết. Ngay cả trong trường hợp đó, quy trình nghiêm ngặt vẫn được áp dụng: một phi công gọi tiếp viên hàng không đứng ở cửa trong khi người kia rời đi. Một số hãng hàng không đã áp dụng quy tắc "buồng lái hai người" sau vụ Germanwings, nghĩa là phải có ít nhất hai người được ủy quyền có mặt trong buồng lái mọi lúc. (Ví dụ, Đức đã yêu cầu điều này trong một thời gian, mặc dù sau đó đã bãi bỏ do lo ngại về vấn đề nhân sự.)
Thông báo FAA InFO 19010 (2019) nhấn mạnh lại rằng “Cửa buồng lái được thiết kế để ngăn chặn mọi người không được phép vào.”Phi hành đoàn được nhắc nhở phải tuân thủ nghiêm ngặt các quy trình đã được phê duyệt. Ví dụ, quy định 14 CFR 121.547 yêu cầu phải quan sát bên ngoài trước khi mở cửa, để đảm bảo cửa không bị nhầm lẫn với nhà vệ sinh. "Quy tắc hai người" (không được nêu rõ trong FAR nhưng có trong sổ tay vận hành của hãng hàng không) nhằm đảm bảo luôn có người trên máy bay để ngăn ngừa tình huống cơ trưởng bị khóa ngoài như trường hợp chuyến bay Germanwings 4U9525 năm 2015.
Trên thực tế, cửa buồng lái có khóa riêng (thường là khóa bàn phím) và nút mở khóa bên ngoài bị khóa trong suốt chuyến bay. Nếu người được ủy quyền gõ cửa, sẽ có một hệ thống mã hóa: một số hãng hàng không sử dụng mã điện tử hoặc xác thực bằng âm thanh (giao thức phản hồi “eight up!”) để xác minh danh tính trước khi mở khóa. Chỉ khi được xác nhận, phi công không làm nhiệm vụ bên trong mới nhấn nút MỞ KHÓA, mở khóa cửa trong một khoảng thời gian ngắn (thường là 30 giây). Nếu không, cửa sẽ vẫn được khóa chặt để chống lại sự xâm nhập.
Vấn đề này, dù rất quan trọng đối với an toàn hàng không, nhấn mạnh một điểm then chốt: Cửa buồng lái không bao giờ được phép mở một cách tùy tiện khi đang bay. Đó là một rào cản kiên cố, gần như không thể xuyên thủng trừ khi được phi hành đoàn mở khóa cẩn thận. "Cánh cửa dẫn đến hư không" đó bảo vệ chống lại khủng bố, chứ không phải là lối thoát hiểm. Trên thực tế, vì nó nặng và được gia cố, nó cũng không thể mở ra dưới áp lực – nhưng nó lại tuân theo những quy tắc hoàn toàn riêng biệt.
Nỗi sợ hãi của nhiều người về cửa máy bay xuất phát từ những cảnh trong phim – các nhân vật giật mạnh cửa ra hoặc bị “hút ra” trên không trung. Trên thực tế, những cảnh đó đã bị phóng đại quá mức. (Hãy nghĩ đến những mô típ kinh điển trong phim: kẻ phản diện bị ném ra khỏi máy bay chiến đấu, điệp viên giật mạnh cửa khoang hàng giữa không trung, v.v. Không ai sống sót dễ dàng như vậy.)
Thứ nhất, ý tưởng cho rằng ai đó có thể cạy cửa hoặc nắp hầm như trong phim Goldfinger là hoàn toàn hư cấu. Phim hành động thường miêu tả kim loại bị bẻ cong và kẻ phản diện bị cuốn vào không gian, nhưng vật lý thực tế lại nói khác. Như Wired đã châm biếm, trong đời thực, khoang máy bay được "hàn kín bởi vật lý" ở độ cao. Ngay cả khi có một lỗ thủng lớn, hiệu ứng chân không một phần cũng chỉ diễn ra trong chốc lát. Sau khi giảm áp suất, áp suất trong khoang sẽ cân bằng, do đó lực hút sẽ dừng lại. Bạn sẽ không gặp phải hiệu ứng "lỗ đen" liên tục hút tất cả mọi người trên máy bay ra ngoài.
Thứ hai, cửa sổ không phải là "lối thoát dễ dàng". Cửa sổ khoang hành khách nhỏ hơn nhiều so với cửa ra vào và được gia cố chắc chắn. Vỡ cửa sổ ở độ cao 35.000 feet (khoảng 10.960 mét) chắc chắn sẽ gây ra hiện tượng giảm áp suất nhanh chóng qua lỗ thủng đó – một sự kiện đáng sợ – nhưng ngay cả điều đó cũng không tạo ra một luồng khí ổn định hút người ra ngoài như máy hút bụi. Sau cú nổ ban đầu, áp suất trong cabin sẽ cân bằng lại qua lỗ thủng. Chương trình Mythbusters đã thử nghiệm kịch bản này và phát hiện ra rằng mặc dù mọi thứ có thể bị kéo về phía lỗ thủng, nhưng cảnh tượng "hút ra" kịch tính như vậy là không thực tế.
Cái gì làm Điều xảy ra là những gì các chuyên gia mô tả sau các sự cố: một luồng không khí mạnh đột ngột trong thời gian rất ngắn, sau đó ổn định trở lại. Trên chuyến bay BA 5390, cơ trưởng... đã từng là Một người bị thổi văng một phần ra ngoài cửa sổ – nhưng chỉ sau khi kính chắn gió buồng lái thực sự vỡ tung. Phi hành đoàn đã cố gắng giữ anh ta lại, và thật kỳ diệu, anh ta đã sống sót. Trên chuyến bay Aloha 243, hiện tượng giảm áp đã hất văng một tiếp viên hàng không ra khỏi khoang hành khách (thi thể của cô ấy đã bị mất), nhưng phần còn lại của khoang vẫn còn nguyên vẹn. Những trường hợp hiếm hoi này chứng minh rằng nếu một lỗ đủ lớn để một người có thể chui qua, người đó thực sự có thể bị văng ra ngoài. Nhưng một lần nữa, những trường hợp như vậy đòi hỏi phải có sự hư hỏng về cấu trúc, chứ không phải chỉ là một cánh cửa bị kéo bằng tay.
Những tình tiết trong phim như giật tay nắm cửa giữa máy bay và anh hùng đánh đuổi kẻ xấu thật phi lý. Ngay cả một lỗ thủng lớn như vết đạn cũng không làm hại tất cả mọi người. Trên thực tế, sau một sự cố nhỏ trên chiếc Alaska MD-80, khoang máy bay chỉ mất một chút áp suất và máy bay đã hạ cánh bình thường. Patrick Smith lưu ý rằng những máy bay chở khách được thiết kế tốt vẫn... “nguyên khối” Ngay cả với vết rách lớn, vì áp suất bên trong thoát ra và ổn định.
Cuối cùng, không có gì trên máy bay mạnh mẽ như những gì chúng ta thấy trên màn hình. Oxy khẩn cấp chỉ cung cấp cho bạn khoảng 10-15 phút, chứ không phải hàng giờ. Cửa và vách ngăn không tự động giữ người ở bên hông máy bay suốt nhiều giờ trong bão. Phi hành đoàn được đào tạo để... xuống ở độ cao có thể thở được, chứ không phải để lao vào cơn bão nếu cửa sổ bị vỡ. Nói chung, thực tế ít kịch tính hơn nhưng an toàn hơn nhiều.
Điều này đáng được đề cập ngắn gọn. cửa thoát hiểm (cửa thoát hiểm trên cánh hoặc các nút nhỏ). Những cửa này cũng được bịt kín bằng áp suất cabin giống như cửa chính. Cửa thoát hiểm trên cánh chỉ là một cửa nhỏ dạng nút trong thân máy bay. Trong khi bay, ngay cả khi một cửa được mở chốt, áp suất sẽ làm nó đóng sầm lại hoặc cùng lắm là hé mở; bạn không thể đơn giản mở nó ra ở độ cao cũng giống như một cánh cửa thông thường. Chúng được thiết kế để sơ tán sau khi hạ cánhkhi cabin được thông gió.
Hành khách thường được hướng dẫn về cách vận hành cửa thoát hiểm trong suốt chuyến bay, thường bằng cách đọc thẻ minh họa. Nhưng điều này nhằm chuẩn bị cho họ sử dụng cửa sau khi hạ cánh. Trên thực tế, việc can thiệp vào cửa thoát hiểm trong khi máy bay đang bay là bị cấm theo luật. Quy định của FAA coi việc cố ý mở bất kỳ cửa nào trên máy bay có khoang điều áp là một tội phạm liên bang, trừ trường hợp khẩn cấp.
Thông tin thực tế: Việc mở cửa thoát hiểm khi đang bay vừa vô ích vừa có thể bị phạt. Ở độ cao, áp suất giữ cho cửa đóng kín. Và nếu ai đó bằng cách nào đó vô hiệu hóa và mở cửa thoát hiểm trên mặt đất mà không được phép, nó có thể bung cầu trượt bất ngờ – một hành động nguy hiểm, đe dọa tính mạng, có thể dễ dàng gây tử vong cho người xung quanh hoặc nhân viên mặt đất. Phạt tiền và án tù có thể được áp dụng cho hành vi “can thiệp” vào cửa thoát hiểm khi đang bay.
Hơn nữa, ngay cả khi cửa thoát hiểm được mở trong giai đoạn hạ cánh cuối cùng (độ cao thấp, áp suất không đáng kể), việc mở cửa thoát hiểm tự động sẽ khiến cầu trượt khẩn cấp bung ra trên đường dẫn máy bay – một kết quả không ai mong muốn. Ví dụ, vào năm 2016, một hành khách người Mỹ đã vô tình mở cửa trên máy bay ATR-72 sau khi hạ cánh; cầu trượt khẩn cấp bung ra trên mặt đất, gây ra tình trạng sơ tán quy mô lớn. Bài học quan trọng cần rút ra: Lối thoát hiểm không phải là lối thoát trên không.Chúng đóng kín như bất kỳ cánh cửa nào khác.
Hiểu được nguyên lý khoa học đằng sau cửa máy bay mang lại sự an tâm thực sự. Trên thực tế, Việc đi lại bằng đường hàng không được thiết kế để giữ bạn an toàn bên trong.Không phải là đuổi bạn ra ngoài. Khoang hành khách được điều áp, cơ chế cửa tự động, chốt khóa dự phòng, các quy định nghiêm ngặt của FAA và quá trình thử nghiệm khắt khe kết hợp lại khiến việc mở cửa giữa chuyến bay gần như không thể xảy ra trên máy bay có khoang điều áp. Ngay cả trong trường hợp hiếm hoi xảy ra sự cố bảng điều khiển, phi hành đoàn vẫn tuân theo các quy trình để bảo vệ tính mạng – như chuyến bay Alaska 1282 và BA 5390 đã chứng minh với kết quả an toàn.
Đối với máy bay nhỏ, sự thật khá đơn giản: cứ tiếp tục bay, cửa thường sẽ tự đóng lại hoặc bạn có thể hạ cánh an toàn để sửa chữa. Tình huống này đã được đề cập trong chương trình huấn luyện phi công và sách hướng dẫn.
Tóm lại, Việc không thể mở cửa trong chuyến du ngoạn Đây là một đặc điểm thiết kế, chứ không phải là do may rủi. Mọi khoang hành khách hiện đại đều sử dụng khoa học và quy trình để loại bỏ hoàn toàn rủi ro đó. Thay vì lo sợ, hành khách có thể yên tâm khi biết về các nguyên tắc kỹ thuật cơ bản: Các cánh cửa bị khóa chặt bởi chính các định luật vật lý..
Ngay cả khi bạn nghe thấy "chuẩn bị cửa và kiểm tra kỹ" trên chuyến bay tiếp theo, hãy nhớ rằng – quy trình đó chỉ đảm bảo các cầu trượt thoát hiểm đã sẵn sàng. Trên thực tế, tất cả những điều đó không ảnh hưởng đến cửa của bạn cho đến khi bạn hạ cánh an toàn. Khi sự hiểu biết chiến thắng nỗi sợ hãi, bạn sẽ hiểu tại sao việc thoát ra khỏi máy bay đang bay qua cửa không chỉ khó khăn mà còn gần như bất khả thi.
