波音善用 787 复合材料机体优势,可望减机舱低气压带来的不适

2016-10-25 17:45:00 来源: 互联网

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半导体行业观察长程旅行搭十几个小时的飞机下来,往往会觉得头痛、没食欲、全身疲乏、想吐又睡不着,许多人把这些症状归因于时差、久坐、机舱空气太干燥而脱水等,不过,其中许多症状可能不完全是因为时差或久坐等因素,而是源于类似高山症的症状,高山症发生的主因是海拔高处气压较低,因此大气中的氧气分压也较低,造成相对缺氧状态。

搭飞机怎会得到高山症?这是因为飞机到高空中虽然机舱有加压,但是并没有加到地面上的气压,主流的客舱压力是相当于海拔 8,000 英尺(约 2,400 米)高度气压,然而,在这个高度,氧气分压比起海平面上已经减少了 25%,许多人在海拔 6,500 英尺( 约 2,000 米)高度就已经开始会有高山症症状,有心肺疾病的人则可能在海拔 5,000 英尺处就开始受到影响。

研究显示,乘客在海拔 8,000 英尺的气压下,血液中的氧气分压下降 4%,虽然大多数乘客不会因此就发生高山症,但是长久暴露在这样的环境下,例如搭机 3~9 小时,很显然会造成许多人感觉不舒服。

相对的,若能把机舱加压到海拔 6,000 英尺(约 1,800 米)处的气压,研究则显示,由于氧气分压较高,乘客身体不需特别加强血液中的氧气供应,身体反应与海平面上相差无几。根据这项研究,波音(Boeing)决定将机舱压调整到海拔 6,000 英尺为基准,此外,还加上加湿系统与新的空气过滤系统,来改善长程飞行的体验。

复合材料较不易产生金属疲劳

那为何不早点这样做?因为飞机在高空中飞行,机舱加压得越高,机体承受的压力差就越大,升降过程中机体膨胀又收缩,久了容易造成金属疲劳,危害飞航安全。过去华航澎湖空难的起因,就是空难 20 年前该班机在香港启德机场降落时机尾着地受损,未经正确维修,只用铝板覆盖,经过 20 年下来的起降,随着机体膨胀收缩,受损处的裂痕越来越扩大,最终在澎湖上空裂痕崩开,使得机尾脱落,全机瓦解。

从澎湖空难的原因,可知若机舱加压到更高的气压,将会加速类似过程,而使得空难风险上升,所以过去大多只将机舱压定在 8,000 英尺高处。

波音 787 梦幻客机机身采用复合材料而非金属,当初这个设计主要是为了减轻机身重量,但也有一个额外的好处,那就是复合材料不像金属会产生金属疲劳,因此波音可以大胆的加压,不用怕会造成空难风险。

不过,波音不仅将在 787 上加压至 6,000 英尺高处气压,连同铝制机身的 777X 也要比照办理,这就让人心生疑虑,波音对此表示,对于 777 机身的结构品质与金属疲劳范围数据相当了解,认为只要部分强化,就能胜任加压到 6,000 英尺高处气压所带来的额外负担。

波音 787 打从问世起就波折不断,近来第一家客户全日空(ANA)又发现,787 搭载的劳斯莱斯(Rolls-Royce)引擎,受到大气中的化学物质影响,涡轮叶片会腐蚀受损产生裂缝,经多次飞行后影响越来越大,导致 2 次全日空班机起飞后返回机场,更有 18 架次班机因而取消。全日空不堪其扰,更担忧安全,于是于 2016 年 9 月初决定全面更换手上 50 架 787 的 100 具劳斯莱斯引擎,全面更新涡轮叶片,目前已经更换 5 具,全日空目前正与劳斯莱斯寻求更彻底的解决办法。

787 的大小问题不断,也影响了其商业表现,如今波音提出机舱加压,若能明显改善搭机经验,将可突显 787 的结构优势,改善目前销售不振的情况。

  • Boeing is making a major change to its planes that could end jet lag as we know it
  • Japanese airline to replace 100 engines on its 787 Dreamliners

(首图来源:波音)

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