从地理角度分析《中国机长》——川航高空遇险涉及到的知识点

上映日期:2019-09-30(中国大陆)

本片根据2018年5月14日川航3U8633航班高空遇险的真实事件改编。

电影由香港导演刘伟强执导，张涵予、欧豪、杜江还有袁泉领衔主演。

又一真实事件改编。相关新闻大家肯定不陌生——

2018年5月14日，川航3U8633航班执行任务时，在万米高空突遇驾驶舱风挡玻璃爆裂脱落、座舱释压的极端罕见险情。

生死关头，机组在机长刘传健的带领下，沉着冷静地应对，确保了机上128名人员的生命安全，创造了世界民航史上的奇迹。

事件发生后，许多网友称这就是中国版“萨利机长”，呼吁将这次事件拍成电影。没想到，这么快就安排上了。

万米高空之上，飞机急速下坠。强风、失压、低温、缺氧……光是看预告片，十点君就手心冒汗。仿佛隔着屏幕，都能体验高空失重的感觉。

剧组通过让演员和经历了此次事件的机组人员不断交流，多地实拍以及1:1还原川航A319客机等措施，尽可能地还原了事发当时的场景。

当时，川航客机正处于高空巡航状态，位于32000英尺(近一万米)的高空，突然副驾驶一侧驾驶舱玻璃破碎并完全脱落。

温度骤降、空气稀薄加上狂风呼啸，不仅让驾驶舱机器出现故障，充满乘客的机舱更陷入险情。

但在此生死关头，机组人员临危不乱，凭靠娴熟的操作经验艰难力挽狂澜，确保了全体人员的生命安全。

中型以上的民航飞机都在高空飞行，此处的高空是指海拔7000——12000米的空间。在这个空间以1千米为1个高度层，共分为6个高度层：7千米、8千米、9千米、1万米、1万1千米和1万2千米。高空飞行的飞机只允许飞以上给定高空。

据图得知飞机飞行的高度属于平流层平流层从距离地面10公里～50公里，上暖下冷，空气以水平流动为主，天气晴朗，利于飞行。

强风其实就是风切变，发生在低空的风切变是飞机起飞和着陆阶段的一个重要危险因素，被人们称为"无形杀手"。

a. 强对流天气。通常指雷暴、积雨云等天气。在这种天气条件影响下的一定空间范围内，均可产生较强的风切变。尤其是在雷暴云体中的强烈下降气流区和积雨云的前缘阵风锋区更为严重。对于特别强的下降气流称为微下冲气流，是对飞行危害最大的一种。它是以垂直风为主要特征的综合风切变区。谭老师地理工作室综合整理

b.锋面天气。无论是冷锋、暖锋或锢囚锋均可产生低空风切变。不过其强度和区域范围不尽相同。这种天气的风切变多以水平风的水平和垂直切变为主(但锋面雷暴天气除外)。一般来说其危害程度不如强对流天气的风切变。

c. 辐射逆温型的低空急流天气。秋冬季睛空的夜间，由于强烈的地面辐射降温而形成低空逆温层的存在，该逆温层上面有动量堆集，风速较大形成急流，而逆温层下面风速较小，近地面往往是静风，故有逆温风切变产生。该类风切变强度通常更小些，但它容易被人忽视，一旦遭遇若处置不当也会发生危险。

地理、环境因素引起的风切变。这里的地理、环境因素主要是指山地地形、水陆界面、高大建筑物、成片树林与其它自然的和人为的因素。这些因素也能引起风切变现象。其风切变状况与当时的盛行风状况(方向和大小)有关，也与山地地形的大小、复杂程度，迎风背风位置，水面的大小和机场离水面的距离，建筑物的大小、外形等有关。一般山地高差大，水域面积大、建筑物高大，不仅容易产生风切变，而且其强度也较大。

这是因为那个叫“空速管”。也叫皮托管，是测量空速用的。

我们平时乘坐的客机，如果是在对流层的话，会有较大的颠簸。一般的气流波动也就罢了，如果是晴空湍流，会导致高度急剧变化，给横着飞的神仙带来非常严重的不适感，甚至破坏气动构型，造成坠毁。如果是在起飞、降落的过程中遭遇了风切变、下击爆流等等特殊气象情况，修正不及时，甚至会造成坠毁事故，惨不忍睹。

肯定是飞行在平流层的。平流层飞行更平稳，少有出现剧烈颠簸。

我们还有个“高空对流层”，也就是中间层。这个地方啊，气温随高度的增加而迅速降低，到顶部降至160～170k。其原因是由于该层几乎没有臭氧，而氮、氧等气体所能直接吸收的波长更短的太阳辐射大部分已被上层大气所吸收的缘故。由于气温随高度而降低，故有垂直对流运动，因而又称为高空对流层。一般航线较长适合平流层底部，航线较短适合在对流层顶部(一般来说就是淡积云之上)

大家知道，海拔越高，气压越低，飞机内部的气压值一般都是要低于标准大气压，大概只有标准大气压的75%左右，这样的气压已经可以满足人们的生存需求了，除了这个，飞机上还有一些我们看不见的通风口也在运行，这样可以稳定舱里的正常气压值。

平流层无论空气密度，还是气压都比对流层低的多。平流层底部大约相当于海平面的1/3，顶部不足海平面的1/100。

我们知道海拔越高，空气越稀薄，氧气含量越少。

如海拔高度0米，空气含氧量下降0% ， 空气含氧量20.95% 为0海拔含氧量的100%;

海拔高度100米,空气含氧量下降0.16%,空气含氧量20.79%, 为0海拔含氧量的99.2%;

海拔高度1000米, 空气含氧量下降1.6%,空气含氧量19.35%,为0海拔含氧量的92.4%;

海拔高度5000米, 空气含氧量下降8%, 空气含氧量12.95%, 为0海拔含氧量的61.8%;

海拔高度10000米,空气含氧量下降16% 空气含氧量4.95% , 为0海拔含氧量的23.6%。

但是飞机发动机都是强悍的，它不仅保证着动力的输出，保护着飞机的安全，同时它还负责着飞机内氧气的循环和供应，这样其实是把发动机的一部分功率分配给了循环制造空气，这无形中就会消耗掉一部分发动机的功率，好在发动机正常飞行下也不是满负荷运行，都有所保留。

正是由于飞机内的氧气是由发动机来负责的，为了尽可能将发动机的这部分功率降低，飞机内部的气压值一般都是要低于标准大气压，大概只有标准大气压的75%左右，这样的气压已经可以满足人们的生存需求了。

当飞机遇到紧急情况发动机需要全功率运行的时候，这个时候舱内的氧气可能会暂时供应不足，这个时候机长及乘务人员会及时通知大家将座位上方的便携式氧气罩摘下来戴上，它可以暂时保证你不会缺氧气，不过这个时间是短时的，一般不超过30分钟，一旦危机解除，飞机舱内又恢复到了正常的从氧状态。

3U8633航班执行的是从重庆飞往拉萨的飞行任务，在飞机出现突发状况需要紧急返航备降时，却并没有返航重庆，而是就近备降成都。一般来看，如果航班因为天气问题或其它无关飞机设备损坏和人员安危的普通事件需要返航的，一般都返回原起飞机场待命。但这架3U8633航班前挡风玻璃脱落导致驾驶舱失压缺氧，更糟糕的是驾驶台仪表设施多有损坏，在极寒大风环境中，驾驶员唯有尽可能快地实施紧急降落方案才是正确的选择。

飞机发生突发故障时，机头方向正好指向康定机场，从直线距离上来看，康定机场也比成都双流机场近一点，为何飞机要冒着风险急转向左，也不选择直航就能到达的康定机场呢?机长刘传健没有告诉我们答案，但不妨碍我们从地理特点来分析一下。

∴ 康定机场在世界民航机场中海拔高度排名第四

想备降康定，就需要完全翻越平均海拔4500米以上的夹金山脉、平均海拔4500米以上的大雪山脉和折多山脉共三列雪山(如下图所示)。且不说这些山脉还遍布着海拔超过5000米的雪峰，即便只是普通山脊，对于驾驶舱已经失压导致飞行仪表损毁的航班来说，飞跃它们的难度也是不言而喻的。况且，想要保持安全的相对高度，飞机就要全程巡航在不低于7000米的海拔。然而这个高度的极寒和大风，对“大门洞开”的刘传健机长和机组人员无疑是个近乎不可能完成的任务。

此外，康定机场的医疗、消防和安全保障是不能与成都双流机场比拟的。一旦飞机出现事故或产生伤员，成都的救援力量也是康定小机场难以企及的。所以刘传健机长第一时间果断地向塔台申请备降成都。

∴ 川航3U8633航班飞行轨迹及周边地貌示意图