從“力大磚飛”到90顆不合格螺栓,順著六個老梗,翻一遍航空工程的底賬。
先從幾個老熟人開始
航空航天圈里有一大批經典老梗,流傳了十幾年甚至幾十年。在軍迷論壇、微信群或者視頻彈幕里,它們時不時就會出來刷一波存在感。
順著這幾個老梗,把當年的歷史背景和后來越傳越歪的橋段翻一遍,你會發(fā)現(xiàn):有些梗的真實出處,比段子本身還要荒唐幾分。
一、力大磚飛
With enough power, you can make a brick fly.
這句話在中文航空圈簡化成四個字:**力大磚飛**。傳了幾十年,很多人以為是某個工程師酒后吹的牛。
有正式出處。說這話的人當時一點都不想開玩笑。
1998年,洛克希德ATF項目(也就是后來的F-22)總設計師巴特·奧斯本在接受《Code One》雜志采訪時,聊到了這段往事。當時他的語氣沒有半分得意,反倒?jié)M是無奈:
"我們知道在超音速指標上會有嚴重問題……我們的方案理論上能到超音速,但氣動性能很拉垮。*With enough power, you can make a brick fly.* 當年的軟件不夠先進,我們根本不知道怎么去分析隱身曲面外形。"
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Air_Force_F-22_Raptor
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F-117“夜鷹”的正面。機身上密集的折面,正是早期隱身計算能力留
那會兒的計算機算力不夠,軟件只能處理平板拼接的多面體。為了躲雷達,洛克希德只好沿用F-117那種滿身折角的設計思路。這導致方案在超音速狀態(tài)下的阻力大得像一堵墻,機動性更是一塌糊涂,在七家競標方案里直接墊底。
大推力確實能把磚頭推上天,但改變不了阻力、機動性這些綜合性能短板。奧斯本說“磚頭也能飛”,其實是在自嘲和罵娘。
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博物館中的YF-22原型機。和F-117擺在一起,折面到平滑曲面的變化
后來,洛克希德索性不等設計軟件更新了。他們直接畫出平滑的曲面,然后把模型拉到雷達測試場做實測,硬是用這種最原始的物理方法,把方案從折面一步步磨成了后來的YF-22。
網上今天常用這句話來吹捧發(fā)動機推力,但在祖師爺眼里,這不過是一個總設計師盯著自家拉垮氣動方案時的無奈自嘲。
二、當美蘇都在翻德國人的舊圖紙
航空圈有個流傳很廣的段子:美國衛(wèi)星和蘇聯(lián)衛(wèi)星在南太平洋上空交匯,在地面站看不見的死角,雙方開始改用德語打招呼。
段子是假的,但背后的歷史背景卻是一點都沒摻水。
當時在1945年德國一戰(zhàn)敗,美國就啟動了著名的“回形針行動”(Operation Paperclip),連哄帶搶把1600多名德國和奧地利專家弄到了美國。主持V-2火箭研發(fā)的馮·布勞恩團隊直接投降了美軍,這幫人后來成了美國導彈和火箭研發(fā)的核心,直接把登月火箭“土星五號”送上了天。
蘇聯(lián)人更粗暴。在1946年10月的一個深夜,蘇聯(lián)執(zhí)行了“奧索維亞欣行動”(Operation Osoaviakhim),沒有任何預警,直接調動火車把2000多名德國技術人員和家屬一股腦拉回了蘇聯(lián),塞進了火箭、航空和核工業(yè)的保密研究局。
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1946年,白沙導彈靶場,一枚V-2升空。
雖說德國人的V-2火箭圖紙讓美蘇兩邊都少走了彎路,但兩邊對專家的用法完全不同。馮·布勞恩在美國是平步青云,一路做到了火箭總師;而蘇聯(lián)則是把德國專家的技術榨干后,就迅速把他們邊緣化了。后來真正把蘇聯(lián)R-7火箭送上天、開啟太空時代的,依然是科羅廖夫和格魯什科這幫蘇聯(lián)本土的鐵血工程師。
“兩顆衛(wèi)星說德語”好笑就好笑在,冷戰(zhàn)把世界切成了兩個陣營,但兩邊總設計師桌上攤開的,居然是同一套德國V-2圖紙。
推力公式不認意識形態(tài)。火箭比沖在華盛頓和莫斯科算出來,小數點后幾位都一模一樣。
三、宇航員的發(fā)射儀式
俄羅斯宇航員在發(fā)射前最出名的一件事,是乘車前往發(fā)射臺途中,大巴得停車,宇航員得下去在右后輪旁邊撒一泡尿。
這事起源特別偶然。1961年4月12日,加加林坐車去發(fā)射臺,半路上實在憋不住了。大巴只好在路邊停下,加加林就著大巴輪胎解決了內急。
隨后,他就成了人類歷史上第一個進入太空的人。
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沒想到,這個無奈的舉動成了拜科努爾發(fā)射場的硬性“傳統(tǒng)”。此后的男宇航員發(fā)射前都必須來這么一下,女宇航員有人會提前用容器裝好潑上去,有人則直接跳過。
不僅如此,發(fā)射前一晚,全組人還必須在賓館看一遍1970年的蘇聯(lián)老電影《沙漠的白太陽》。
這規(guī)矩始于1973年——之前聯(lián)盟11號的宇航員返航時意外遇難,后面聯(lián)盟12號出發(fā)前,兩名頂著巨大心理壓力的宇航員看了一遍這片子,結果任務圓滿成功。從此,這部電影就成了必看的避邪神器。
東正教神父為乘組祝福則是蘇聯(lián)解體之后才加入的,通常要追溯到1994年的聯(lián)盟TM-20任務。
以前在論壇上見過一句話:
"工程學越高級,玄學越完整。"
其實這不難理解。大型載人航天項目包含海量的子系統(tǒng)和零件,工程師算到頭,材料壓到極限,最后依然會剩下一絲誰也無法掌控的未知。
在那種面臨生死、個人控制感降到冰點的時刻,一成不變的儀式反倒可能是最好的心理錨點了。
這些動作不能提供半公斤推力,也代替不了一次系統(tǒng)自檢。它安撫的是人心,而不是機器。
四、機長被吸出窗外:84顆螺栓差了0.66毫米
很多人第一次聽說這起英航5390航班事故時,都覺得這橋段簡直比好萊塢編的還離譜。
1990年6月10日,英航這架客機從伯明翰飛往馬拉加。爬升到約5300米高度時,左側風擋玻璃突然整塊彈飛。
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英航5390事故涉及的G-BJRT,1989年攝于伯明翰。
瞬間失壓把機長吸了出去,大半個身子掛在零下幾十度的機身外側。副駕駛在狂風和警報中咬牙控飛,幾名乘務員沖進駕駛艙死死抱住機長的腰和腿,在萬米高空完成了一場人肉拉力賽,最終硬把飛機落在了南安普頓機場。
機長奇跡般生還。這個場景,我們可能更熟悉《中國機長》里川航8633副駕駛掛在外面的畫面。實際上,英國人28年前就經歷過一模一樣的劇情。
而這起奇跡的起因,是一次教科書級別的維修災難。
事故發(fā)生前27小時,飛機剛換了新風擋。
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川航8633事故涉及的B-6419,2014年攝于廣州。
根據規(guī)定,固定這塊玻璃需要90顆型號為 A211-8D 的螺栓。
然而經調查發(fā)現(xiàn),實際裝上去的90顆螺栓里,有84顆被換成了 A211-8C——這兩種螺栓長得非常相似,但是8C的直徑小了0.026英寸,也就是0.66毫米。
雖然螺紋密度一樣能勉強擰進去,但是它們根本無法和螺母緊密嚙合,受力后極易打滑。
剩下6顆,則是從舊玻璃上拆下來、直接塞回去湊數的舊螺栓 A211-7D。這種螺栓直徑是對的,但長度比規(guī)定短了2.54毫米。
整件事壞就壞在前一次維修上。
原來,前一任修理人員偷懶,風擋螺栓其實早就裝錯了。但是這次維修的主管堅信“拆下來什么,裝回去就用什么”。他拿著拆下的舊螺栓去庫房比對,庫管好心提醒過他,根據常識這塊風擋應該用 8D,但他連看都沒看一眼零件手冊(IPC)。
因為倉庫燈光昏暗,他全憑眼睛去挑,結果挑中了細了一圈的 8C。安裝的時候,因為孔徑不合擰不緊,螺紋打滑的手感居然被他當成了扭矩起子限力機構正常觸發(fā)的“咔嗒”聲。
前任挖了坑,繼任用眼睛比對又踩了雷。90顆螺栓,沒有一顆是對的。
隨著飛機爬升、客艙壓差不斷增加,84顆細了一圈的螺栓在螺母里層層脫扣,風擋玻璃終于在一瞬間被整體頂飛。
空難調查報告(AAIB 1/92)并沒有簡單地把鍋甩給“拿錯螺栓的修理工”。
報告直指背后的制度漏洞:這種關乎人命的關鍵工序,居然沒有設置獨立的雙簽復核流程(Vital Point)。
簽字、安裝、放行全是一個人說了算,管理審計失效,才最終放過了那0.66毫米的致命誤差。
五、波音和空客,真是"人說了算"和"電腦說了算"嗎
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左:A320系列模擬駕駛艙的側桿。右:波音737駕駛艙的操縱柱。
很多飛友群里都流傳著這么一個段子:
空客:假設一個傻子在開飛機。
波音:假設飛行員在躲導彈。
段子好玩,但拿來當成兩家的飛控邏輯,就純屬誤讀了。
以空客 A320 和 A330 為例,飛行員操縱側桿時,電信號會先過一遍飛控計算機(FBW)。在“正常律”下,飛控計算機就是飛機的保護神,它限制了過載、俯仰和坡度,任憑你把側桿往左橫向打死,飛機的傾斜角最大也就到67度,一松手它又自動回穩(wěn)到33度。
你想讓它失速?電腦會直接拒絕執(zhí)行。
但這套保護并不是金身不壞的。只要發(fā)生特定的多重傳感器失效,飛控電腦就會降級,保護功能也會部分或全部失效。
而且空客的左右側桿是物理不聯(lián)動的。
在那場著名的法航447空難中,副駕駛在失速狀態(tài)下死死往后拉桿,而另一位副駕駛試圖推桿改出。
由于兩根側桿不聯(lián)動,他們根本不知道對方正在做相反的動作,疊加的指令讓飛控系統(tǒng)觸發(fā)了“雙重輸入(DUAL INPUT)”語音警告,卻沒能把他們從絕望的盲區(qū)里拉出來。但這場空難不能單單怪罪側桿,空速管結冰、控制律降級、以及機組對失速判讀的連環(huán)失誤,共同造成了那場悲劇。
波音那邊也遠不是“人可以永遠壓過電腦”那么簡單。早期的 737 確實保留了鋼索聯(lián)動的操縱桿,但到了 777 和 787,波音早已用上了電傳操縱,只是用電動機模擬出了操縱盤聯(lián)動的“力反饋”,來維持飛行員對彼此動作的感知。
至于 737 MAX 暴露的 MCAS(機動特性增強系統(tǒng))悲劇,則更是商業(yè)和設計妥協(xié)的惡果。為了省去給飛行員重新做模擬機換型訓練的昂貴成本,波音在氣動構型發(fā)生變化后,用軟件強行在后臺給飛機糾偏。而這個擁有“按低頭”高權限的系統(tǒng),居然只讀取一個迎角傳感器。
當傳感器壞掉、飛機瘋狂向下低頭時,飛行員甚至在飛行手冊里找不到這個系統(tǒng)的存在。單一傳感器失效、保密的手冊、被壓縮的培訓成本,最終讓346條生命為這套臃腫的設計買了單。
段子還在傳,但代價早已結清。
六、圖紙和飛機一樣重
航空界還有一句話常被歸在道格拉斯飛行器公司創(chuàng)始人名下的名言:
"當文件和飛機一樣重,飛機才算能飛。"
原始出處無法確認,但是這句話流傳甚廣。
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NACA航空發(fā)動機研究實驗室的制圖室。
雖然這句話的原始出處早已不可考,但它之所以流傳極廣,是因為道出了現(xiàn)代適航審定的底層邏輯——可追溯性。任何一個計算、一次材料測試、一個極限工況下的氣動數據,必須有據可查。下一次檢修時,機務才能有據可循。
1988年,阿羅哈航空243號航班在約7300米(2.4萬英尺)高空發(fā)生爆炸性失壓,機身頂部一大片蒙皮在一瞬間被撕裂飛走,像一架飛行的敞篷車。事故的根本原因,正是航司的檢修程序流于形式,根本沒有落實對機身接縫粘接疲勞的追溯性檢查,讓制度和文件成了擺設。
而 737 MAX 則是另一種災難——MCAS 系統(tǒng)不是沒有文件,而是為了規(guī)避審查和換型培訓成本,波音把本該交給飛行員的說明文件從操作手冊里刪掉了。
紙張的數量從來不等于安全。只有當數據被真實記錄、能夠隨時被檢索,并原原本本地交到機務和飛行員手里時,這些文件才有了承載生命的重量。
今天只說了這六個。
當然航空圈里還有數不清的老段子,有些是真實的血淚,有些是越傳越離譜的野史,還有些挖下去比事故本身還要荒唐。
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