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    新型複合材料機身安全嗎?一文看羽田機場撞機事件的重要經驗

    2024-01-13 08:00 / 作者 桂家齊
    日航一架A350客機2日在東京羽田機場與另一架海上保安廳飛機相撞後機身燒毀。美聯社
    日本東京羽田機場本月2日發生日航客機撞上海上保安廳飛機意外,造成海保機上5人死亡,日航的空巴A350客機全機人員幸運逃生,但客機機身幾乎全被燒成灰燼。有專家指出,此次事件讓外界得以研究新型複合材料機身在面臨空難事件時,安全性是否優於舊型金屬機身,也能藉此進一步改善相關的滅火措施。

    全球兩大客機製造商、波音(Boeing)和空中巴士(Airbus)自2000年初期便採用輕量碳纖維複合性材料分別製作波音787夢幻客機(Dreamliner)和空巴A350客機。碳纖維材料製成的機體不但能因重量減輕而有省油優勢,也可減少因為金屬疲乏而須進行的大量維護工作。

    波音787夢幻客機曾在2013年發生電池故障引發火勢的疑慮,而被宣布短暫停航。同年7月,衣索比亞航空一架787客機因緊急定位傳送器(emergency locator transmitter)短路而引發火勢。不過上述事件均未對機體造成重大損害。

    逾5成機體使用複合性材料 日航撞機事件可供寶貴資訊

    若以重量計算,本月2日在羽田機場發生撞機意外的日航空巴A350客機,機體約有53%使用複合性材料,包括內部架構、機身骨架、大部分的機尾和機翼,以及部分機鼻部分。

    2024年1月3日,日本航空516航班前一天在羽田機場擦撞海上保安廳飛機後燒毀。路透社


    有專家指出,日航客機上379名乘客和機組員在撞機事件後全部幸運脫逃,讓外界對此新型材料機體的安全性更有信心。但也有專家表示,要得出此材料具備更優安全性的結論仍為時尚早,而羽田機場的撞機事件確實是很重要的研究案例。

    安伯瑞德航空大學(Embry-Riddle Aeronautical University)教導事故調查的布里克豪斯(Anthony Brickhouse)說:「這真是目前所見的第一起案例,不僅是以火災層面來看,也是從撞擊存活率來看。」

    韓亞航空一架波音777客機2013年降落美國舊金山國際機場時撞上跑道盡頭的海堤,引擎和機尾脫落,坐在機艙後段的3名中國籍乘客被拋出機外死亡。

    新型碳纖維機身防火能力?如何滅火?

    布里克豪斯說,專家可從韓亞航空2013年空難和這次羽田機場事故的日航空巴A350客機中,找到更多複合性材料與鋁合金機體在遭遇空難大火時的差異處。其中日航這架A350客機,可說是第一架幾乎全被大火燒毀的碳纖維複合材料商業客機。

    日本航空一架A350客機2日在東京羽田機場撞機後焚毀。照片攝於1月3日。路透社


    在羽田機場事故發生前,只有一架空巴A400M軍機在西班牙因引擎問題燒毀,機上4人全部喪命,機身也被燒成灰燼,但相關調查結果被西班牙軍方列為保密項目。

    航空相關媒體「李罕新聞」(Leeham News)複合材料專家費姆(Bjorn Fehrm)說,複合材質的機身比鋁製飛機多了數項優點。費姆說,鋁合金的熔點為攝氏
    600度且會導熱,碳纖維則可抵抗6倍以上的高溫,且碳纖維架構愈大火時會悶燒或燃燒但不會融化。

    空巴公司於2019年提供給消防員的指引指出,A350與傳統鋁製飛機相比,「具有相對安全性」,稱測試證實A350的機身更能抵抗火舌穿透。

    但空巴也指出,當碳纖維飛機在高溫下暴露長時間後,複合材料製成的機體結構會遭到破壞,但機皮表面卻看似完整。根據美國聯邦航空總署(FAA)報告,複合性材料中的樹酯會在高溫下先起火,火勢的擴散速度也會比較慢。

    不僅火勢延燒速度較慢,消防員的滅火時間也比較長。根據日本TBS報導,日本消防員花了6個多小時才完全撲滅日航A350客機的火勢。

    此事也凸顯另一個問題:消防人員是否應該要接受更多撲滅新型機身的訓練?費姆說:「機場消防隊應該要去調查,為何無法停止火勢延燒。」

    德國防火產品專業公司svt Products GmbH專家卡比爾(Nabil Al Kabir)指出,飛機結構、材質以及所使用的防火塗層都是可能讓火勢難以撲滅的原因。卡比爾說:「有一點可以確定的是,如果火勢是燃油引起,即便是鋁合金也無法抵擋火勢延燒。」
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