本报记者何佩云冯实习生吴丹萍
如果说空难调查就像一个“拼图”，从“3.21”东航航班事故中拼接成千上万块，并不容易。
3月21日，由昆明飞往广州的东航客机MU5735未能到达目的地，坠毁在广西梧州藤县一处山林中。在一段监控视频中，飞机机头垂直向下俯冲入山林，成为留给世人的最后影像。
事发5天后，3月26日晚，国家应急指挥部第七次新闻发布会确认，123名乘客和9名机组人员已全部遇难。
到28日，总部召开了9场新闻发布会，其中披露的每一个细节都备受关注，包括散落在——中的3万多块碎片、相关视频捕捉到的飞行最终图像、两个外壳呈橙色的黑匣子。希望调查组尽快查明事故原因。然而，空难调查很复杂，往往需要很长时间。这个漫长的过程可能需要几个月甚至几年。
许多航空从业者和专家向本报(www.thepaper.cn)表达了进行详细空难调查的重要性。——找出每一次空难背后的原因，是为了警示未来，避免同样的事故发生。
飞机失事现场的搜救和取证是调查的第一步。在MU5735坠机现场，救援人员在事故核心区及周边地区共发现36001块飞机残骸和碎片。通过科技手段，记录和分析现场的地形条件、碎片和残片的位置等。这将是指示未来调查方向的线索。
人们口中的“黑匣子”是调查和还原事故的“关键”。通过将两个记录仪的数据与现场调查的证据、空管雷达数据、机组与空管单位的空地通信、飞机与地面的数据链传输信息、目击者访谈等信息相结合，调查组将最终得出事故发生的可能原因。
对于参与30多起飞机事故和安全事件调查的安东尼t布里克豪斯(Anthony T. Brickhouse)来说，空难调查是一个“拼图游戏过程”。调查人员需要从多个来源获取信息，以适应每个细节。
目前，他是世界著名的航空航天大学——ERAU恩布里-里德尔航空大学应用航空科学系的副教授。在加入ERAU之前，他在国家运输安全委员会(NTSB)担任空难调查员。
在他看来，每一次空难调查都是一个独特的过程。“每一次事故调查都令人难忘。需要慢慢拼凑，努力理解所有的证据。这是调查人员必须经历的过程。”
飞机的四个端点
坠毁的飞机是波音737-800。根据发布会公告，飞机于3月21日13时16分从昆明起飞，14时17分进入广州管制区，巡航高度8900米。14时20分，管制员发现飞机高度急剧下降，立即多次呼叫机组，但没有收到任何回复。14时23分，飞机雷达信号消失，后核实坠毁在梧州市藤县郎南镇莫岗村。
根据9次新闻发布会报道的信息，我们可以初步了解：
飞机坠毁时航线上没有危险天气；
失事飞机符合维修放行标准和适航要求，3名飞行员身体健康，飞行经历完整；
飞机失联前没有挂出任何应急代码，突然下降前与空管单位的通讯正常。
根据航班追踪网站FlightRadar24的监控数据，事发时，MU5735航班在大约2分钟内突然从29100英尺(8869米)的巡航高度下降到7425英尺，随后一度从7425英尺拉高到8600英尺。短暂升空后，它再次下降，直到坠毁。现场勘查结果显示，飞机受损极其严重，残骸大面积分布，支离破碎，延伸至地表以下20米左右。
监控拍到的MU5735客机坠毁视频显示，飞机疑似机头垂直坠落地面。对于这段视频，中国民航局航空安全办公室主任朱滔在发布会上表示，由于飞机事故调查是一项专业性、系统性很强的技术工作，需要调查人员配合技术专家和相关单位对事实进行梳理。目前主要任务是全力搜救和保护现场及固定证据。在做好现场勘查工作的同时，其他取证工作也同步进行，包括封存整理相关记录资料、组织证人访谈、汇总分析收集的各类证据材料等。
波音777的飞行员、航空博主胡安布朗(Juan Browne)在接受采访时提醒媒体，了解飞机升降舵的配平情况有助于调查失事飞机为何保持近乎垂直的俯冲状态。
“任何空难都是一系列的结果，而不是单一的因素。”诺丁汉大学工程学院航空航天学副教授杨涛告诉论文(www.thepaper.cn)记者，如果飞机以过高的速度俯冲，空气压力，特别是机翼上的压力，将很难通过拉杆等方式实现控制，几乎不可能改变飞行状态。
贝尔德航空大学副教授布里克豪斯(Brickhouse)告诉该报，现场调查的重要任务之一是确定失事飞机的“四个角”，包括两个机翼末端、机头和机尾。“如果四个部分都在主要的坠机地点，我们可以推测它们是同时坠落在这里的，但如果一块碎片是在远处坠落的，它可能是在飞行过程中脱落的。接下来，你需要调查它为什么会脱落。”
3月28日的新闻发布会透露，救援人员已在事故核心区及周边搜索面积约37万平方米，挖掘土方1.7万立方米，发现飞机残骸碎片36001块。
桂林理工大学教授卢玉增在发布会上说，技术人员对事故现场的自然地理、地形地貌、地质水文条件进行了深入调查分析，重点对飞机撞击地表和岩土层的结构破坏情况，以及被掩埋的飞机残骸进行了探测。利用探地雷达测量飞机撞击对浅层岩土层的破坏程度和飞机残骸的分布情况，基本掌握了飞机残骸在地下的大致分布和深度。
调查现场：“无人机红外眼”
东航飞机事故的调查，在短时间内开展了大规模的生命搜寻和飞机残骸搜寻，离不开无人机等科技装备的支持。
根据新闻发布会的公告，救援人员在现场采取了空地和人衣相结合的搜救方式。在地面使用手持红外热像仪和生命探测仪，在空中的无人机上安装热成像模块——，利用飞机残骸与人体和周围环境的温差搜寻幸存者或残骸。截至28日12时，5个无人机空中搜索组累计搜索面积约954.6万平方米。
“(航空)红外热像仪可以探测加热物体或人体的温度，感知热源辐射进行成像和测温，可以获取温度图像和数据流，从不同角度与地面手持热像仪形成互补。”
国内一家无人机智能监控领域的公司负责人告诉本报(www.thepaper.cn)记者，“陆航坠机”现场的救援搜索通常选择多旋翼无人机和固定翼或复合翼无人机两种类型的无人机。按照功能配置，前者可覆盖半径5-10公里，并提供定点精准悬停功能。后者可以覆盖10-30公里的半径，更适合大范围的巡查。无人机在夜间工作时，还有专门的夜视摄像头，在夜间获取高清数据。
2022年1月，江苏省常州市消防救援支队陈翔在论文《无人飞行器在消防应急救援领域的有效应用》中提到，多旋翼无人机通过多旋翼提供向上升力
然而，热像仪在应用中存在一些局限性。前述公司负责人表示，一旦探测到的物体被遮挡，热像仪探测器无法探测到热源，很难测量温度。该报注意到，失事客机的两个黑匣子分别埋在距离地表20厘米和1.5米的土层下，在现场被救援人员找到。
据悉，本次搜救使用的热成像相机对红外像素的探测分辨率为640*512，测量误差范围可控制在2度以内。但由于现场降雨和温度下降，残骸与环境的温差较小，因此热像仪受到限制。所以这个时候无人机的任务就是拍摄高倍照片，对场景进行3D建模。
此外，在配备了特殊的照明载荷后，无人机还在搜救中发挥了夜间照明功能。由此可见，桂林系泊航空兵提供的照明无人机具有体积小、时间长(空中12小时)、面积大(约10000平方米，照明面积约一个足球场大小)、亮度高(约100000流明)的特点。
“目前可以保证(无人机的)实时效果”。他说，数据链技术和宽带技术的应用，可以为无人机远程数据采集、传输和双向控制提供技术支持，实现远程无人操作。在无人机自身数据链路不严重阻塞的情况下，可以从空中向地面传输数据，也可以扩展到4G、5G网络，实现超长距离传输。
据央广网报道，3月25日，通过架设LTE专网通信基站，在坠机现场实现了覆盖核心区域辐射2公里的消防无线通信网络。
解码黑盒
“黑匣子是一把有助于解开谜团的钥匙，否则一切只能是猜测。”杨涛说。
黑匣子是飞行数据记录器(FDR)和驾驶舱语音记录器(CVR)的通称。两者看起来都像橙色的金属盒，一般重4.5kg，能承受很大的冲击力，防火防水。它们包含四个主要部分，——，一个机箱或接口，用来固定设备，方便录音和播放。能连续30天发出超声波信号的水下定位信标；由钢或钛外壳包裹的存储记忆单元；电路板上的存储芯片。
CVR录音持续约2小时，记录无线电传输和驾驶舱内的其他声音，如飞行员之间的对话和发动机噪音。声音会提供重要的线索。一些外国前波音737飞行员指出，甚至挡风玻璃雨刷的打开或关闭，或者下雨的声音，都可能为调查人员提供有价值的线索。FDR可以记录最近25小时的80多种实时飞行状态和系统参数，如高度、空速、飞行航向、垂直加速度、俯仰角、滚转角、自动驾驶状态等。
失事客机的黑匣子由霍尼韦尔国际公司制造，安装在飞机货舱尾部。被发现时，其外观已严重受损。3月23日16时许，在主要撞击点东南约20米的表层土壤中发现CVR。FDR于3月27日9时被发现，在主要撞击点以东约40米的斜坡上，地表下约1.5米。目前两个黑匣子的解码工作正在进行中。
收到黑匣子后，技术人员会采取“三步走”:一是剥离其保护材料，清理接头，确保数据不会被意外删除；其次，下载并备份音频或数据文件。最后，正式开始读取数据。
布里克豪斯介绍，黑匣子最重要的部分是记忆单元，解读里面记录的信息是一个相当复杂的过程。存储在飞行数据记录器(FDR)中的原始数据“看起来像一堆代码”。调查人员必须将原始数据插入不同的软件包，提取并解码成图表，然后才能进行分析。
对于CVR内容，为了能够挑出微弱或短暂的警报和爆炸，调查人员有时使用声音分析方法，如“频谱分析”。路透社曾经参观过BEA的分析室，说这里更像一个录音棚，——音频、回放设备、同步数据屏都连接在这里。有四个通道将声音从周围的噪音中分离出来，只有主要调查者和少数相关人员才能听到大部分内容。
中国季良大学计算机科学与技术系卢慧娟等。在发表的论文《飞行安全及事故分析的三维仿真模拟系统的研究》中指出，利用“黑匣子”中的飞行轨迹数据和地理信息系统构建“三维仿真系统”，可以“再现”飞机的飞行过程，加快事故分析速度，提高分析的准确性。
目前，关于黑匣子是否应该向地面传输实时数据的讨论备受关注。
“理论上，目前的技术已经可以实现云传输，”布里克豪斯解释道。“但如果要将其应用于实践，还有三个紧迫的问题。第一，实现数据的实时云传输需要很多钱，钱控制着我们实现很多事情。第二，基于云的传输需要非常高的带宽。再次，传输实现后，应该如何保证数据的安全性？万一有人入侵破坏呢？”
但事故的真相不能只靠黑匣子。后期，调查人员还需要结合两个记录仪的数据，以及现场勘查的证据、空管雷达数据、机组与空管单位的空地通信、飞机与地面的数据链传输信息、目击者访谈等信息进行综合分析判断，从而更加客观准确地分析事故原因。
这不是一个简单的难题。
“空难调查不会从单一来源获得信息。调查人员将把两个记录仪中的信息与在坠机现场获得的物证进行比对。他们还将与空中交通管制员、目击者等谈话。把所有的数据拼凑起来。每个细节都会互相适应。”布里克豪斯将空难调查比作拼拼图的过程。“调查事故的方法是多方取证，然后从整体上理解它的意义。”
这意味着空难调查中的证据种类繁多，错综复杂，需要大量的人力进行整理和分析。布里克豪斯说，一般空难调查的参与者是由事情发生的地点决定的。比如MU5735坠机事件发生在中国，中国会主导调查。
民航局航空安全办公室主任朱滔在24日的新闻发布会上说，事件发生后，民航局根据《国际民用航空公约》附件的有关要求，向国际民航组织和飞机设计制造国的调查机构美国国家运输安全委员会(NTSB)通报了事故的基本情况。进入事故调查阶段后，有关方面将根据有关规定参与事故调查。
据央视新闻报道，当地时间3月21日，波音公司表示将就MU5735空难与东航合作，并提供支持。
布里克豪斯说，调查小组将被分成不同的小组。“不同的群体会关注不同的板块。有的小组会查飞行记录仪，有的小组会查天气，有的小组会联系目击者收集证词，有的小组会调查人为因素，比如飞行员的飞行记录和时间，机组人员和空管的配合等等。不同的小组会保持联系，最后我们会得到最终的调查报告。”
而且飞机坠毁的时候，很多证据在落地的时候就被销毁了，所以调查花了很长时间。“如果我们能在一两天内知道发生了什么就好了，但不幸的是，空难调查不是这样进行的。有时需要几个月，有时需要几年。”布里克豪斯说。
他回忆说，他参与调查的最长一次空难发生在1996年7月17日，当时环球航空的一架波音747-100在纽约东莫里切斯附近爆炸，坠入大西洋，230人遇难。直到4年后，NTSB才宣布事故调查结束，认为事故的可能原因是中央油箱的可燃燃油蒸气爆炸。当时，这一调查被认为是美国历史上最广泛、最复杂、耗资最大的空难调查。
从1982年到现在，中国民航客机已经发生了22起坠机事件，中国上一次发生坠机事件是在12年前。
2010年8月24日，河南航空VD8387航班从黑龙江省哈尔滨太平国际机场起飞，载有91名乘客和5名机组人员。它坠毁在伊春市杜林机场跑道头约690米处，造成44人死亡。
近两年后，2012年6月29日，国家安监总局发布空难调查报告，认定8月24日伊春飞机失事为责任事故。
作为迄今为止最扑朔迷离的空难之一，2014年3月8日，从马来西亚吉隆坡飞往中国北京的马航MH370航班与机上239人失去联系。2015年1月，马来西亚民航部宣布该航班客机坠毁，并推定机上人员全部遇难。
在事故发生后的1728天里，马航调查组发布了4份调查报告(包括第二份中期声明)，召开了42次家属会议。但直到最后的调查报告，调查组也没有给出MH370航班失联的真正原因。
MH370调查报告视觉中国资料图
数字重建
2014年7月17日，马航MH17在从荷兰阿姆斯特丹史基浦机场飞往马来西亚吉隆坡国际机场的途中，在靠近俄罗斯边境的乌克兰领空遭到地对空导弹袭击，导致空中解体，283名乘客和15名机组人员遇难。
马航MH17重建现场来源：路透社
在荷兰，调查人员从坠机现场收集的残骸中重建了这架飞机。布里克豪斯告诉该报(www.thepaper.cn)，他亲眼看到了马航MH17残骸的修复现场。“调查人员将去获取尽可能多的记录，并将它们拼凑在一起。虽然会有缝隙和缺口，很难复原飞机的每一部分，但是碎片会告诉我们发生了什么。然而，飞机碎片越多，这项工作就越困难。”
他说，传统上，为了找回飞机，调查人员会先搭起一个飞机框架，把碎片放进框架里。但是随着技术的进步，逐渐采用数字化的修复方法，比如利用激光扫描仪和虚拟现实技术将碎片数字化来进行修复。”有时，调查组会同时结合使用这两种方法.”布里克豪斯说。
目前，增强现实技术的发展已经到了一定的成熟阶段。增强现实(Augmented Reality，简称“AR”)是一种无缝融合现实世界信息和虚拟世界信息的数据交互技术。通过结合现场现有的数据，坠机现场的虚拟“重建”包括碎片的分布和周围环境的特征。增强现实技术作为调查的补充手段，可以提高航空事故的调查效率。
论文注意到，2020年，博洛尼亚大学学者安妮巴勒(a . d . ‘ Balle)在SCI期刊《可靠性工程和系统安全性》(可靠性工程系统安全)上发表了一篇研究论文，题目为《增强现实技术在航空事故调查和从业人员培训中的作用》。
《增强现实技术在航空事故调查和从业人员培训中的作用》论文
本文指出，当航空事故发生在偏远地区时，核心现场通常难以进入。在这种情况下，通过AR技术对坠机现场进行“虚拟重建”，并在全尺寸三维空间中进行再现，可以让更多的行业专家基于“虚拟场景”远程参与调查，提供更专业的支持。此外，通过将3D虚拟场景与飞机制造商提供的数据、坠机现场的数字地图和其他信息联系起来，还可以在现场访问更多与调查相关的数据。
论文中还提到，当残骸被清理出坠机现场时，可以利用AR技术复制残骸的分布以及地形、植被、障碍物等周边场景，从而实现坠机现场的“数字还原”。如果现场清理后发现新的零件，AR技术可以实时添加或修改“虚拟现场”的数据信息，方便立即更新数据。
不过，论文也写道，由于扫描分辨率有限，引入AR技术并不是解决所有问题的“灵丹妙药”。
空难的启示
“每个调查者都想理清线索，尽可能还原真相。只有各方及时做出改变，才能避免未来发生类似事故。”布里克豪斯说。
南京航空航天大学副教授盛翰林在接受采访时表示，在调查的任何阶段，调查组都能及时提交加强航空安全的建议。例如，马来西亚交通部在马航MH370初步报告中提出，国际民航组织应评估在商业航空运输中引入实时跟踪定位系统的可能性。“不是所有的空难调查都会在初步报告中提出建议，要看当时的情况，但最终报告中肯定会有。”
失事的东航MU5735航班为波音737-800机型，一度被视为安全。事故发生前，另一架型号为737MAX8的波音飞机因为接连发生事故而受到质疑。
2018年10月，狮航一架737 MAX8客机在印尼坠海，机上189人全部遇难；2019年3月，另一架埃塞俄比亚航空737 MAX8客机在埃塞俄比亚坠毁，造成157人死亡。
这些事故引起全球关注，多国宣布停飞737MAX。埃塞俄比亚航空事故以来，中国民航局第一时间要求国内航空公司停飞737MAX客机。截至2021年12月初，13家国内航空公司停飞了97架737MAX飞机。
2021年12月2日，首个停飞737MAX飞机的监管机构中国民用航空局(CAAC) 3354发布了波音737 MAX飞机的适航指令。但业内人士指出，这意味着737MAX拿到了“入场券”，但离“考试”和“及格”还很远。即使通过了“考试”，国内航空公司改装飞机、培养飞行员也需要时间。
“这个教训是用沉重的代价换来的。无论是人为因素还是系统性问题，各方都必须及时反馈，彻查、调整、反思，否则对整个航空业的发展非常不利。”杨涛认为，对于波音来说，接下来如何维持与中国的关系无疑至关重要。空难是否会阻碍737MAX的商业复飞也是未知数。同时，目前国产客机正在自主研发，此次事件的调查结果可能成为一个启示，帮助科研人员进一步优化飞机结构和系统参数。
3月22日，中国民航局发布通知，要求立即开展为期两周的行业安全检查。南京航空航天大学副教授盛翰林此前接受媒体采访时表示，“每一次事故的教训都是极其惨痛的，安全建议可以预防同因事故，也可以预防和警示其他事故。比如某个型号某个部位出现故障，其他型号上也可能出现类似故障，就要督促同步升级更换。”
对于大学教育，杨涛表示，在未来飞机技术的课程中，他重点关注了除冰系统故障导致仪器冻结，数据错误导致飞机执行系统多米诺骨牌效应的情况。接下来，他会在课程中加入事故案例分析，尤其是一些罕见的案例。
正在某航校接受培训的飞行学员吴毅(化名)告诉本报记者，他已经关注和了解了很多空难调查。在他看来，每次空难后，只要有可能，各方都会进行详细调查。吴仪认为，空难调查有三层含义。“首先是向公众交代。第二，对于飞行员和航空公司来说，会有经验吸收、技术和规章制度更新。最后，在飞行学员的培训中，可能会在培训体系、培训流程和ass方面发生一些变化
然而，许多专家表示，空难的概率仍然很低，我们应该对航空旅行的安全性保持信心。
编辑：唐图片编辑：金杰
校对：徐一佳
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