“马航370去哪了？”BBC是如何报道失联事件的

一架先进的大型客机怎么会突然凭空消失？

  但由于面积过于庞大，搜寻马航370几乎成为人类历史上最具挑战的搜寻之一。26个国家加入了搜救马来西亚航空370号航班的队伍，展开了人类史上最大规模的空难搜救行动，然而历经数年仍一无所。本文将搜寻现有物证、回顾发生的事件，根据科学家和工程师所提供的信息，梳理出大致的事故脉络图。

图1、马来西亚航空的波音777型客机

  1 为什么现代科技监测不到一架客机的具体动向？

  2014年3月8日，一架从马来西亚吉隆坡前往中国北京首都国际机场的波音777-200E客机神秘失踪，改事件被认为是有史以来“最离奇”的飞机失联案例。

  当地时间凌晨0:41，370号航班离开吉隆坡国际机场M号航站楼，客机上同载有227名乘客和12名机组成员，其中大部份乘客均为中国公民。

  波音777堪称航空史上的奇迹，客机上搭载了各种先进的辅助驾驶设备，其中包括自动驾驶仪。它从交付第一架飞机开始，拥有19年的完美运营记录。

图2、机场的监控雷达

  飞行员可以在全球任何地方使用甚高频（VHF）和高频无线电（HFR），这是一种飞机通讯寻址与报告ACARS的文本信息系统，以及卫星通信系统来进行语音交流和传输数据。

  当一架飞机开始飞行时，它的飞行路线已经被规划好了。飞行员只需要把路线数据载入导航电脑， 370号航班起飞后不到一分钟，飞机机组被告知修正路线飞往北京，飞机要右转，经IGARI路点，通过一条直线飞往北京。

  路点是地图上协助空管及飞行员用来导航的代码，在IGARI附近，370号航班将由马来西亚空管移交给对面的越南方面管理。

  26分钟飞行后，客机上自动发出最后一条ACARS信息，显示飞机按照正常路线飞往北京。在飞往南中国海的途中，空管正在使用一种20世纪30年代发明的技术来追踪飞机——雷达。

  早期的雷达主要由二战时英国主导开发，用来保护英国海岸线的一种设备，如今这项技术已经发生了很多变化，但是基本的概念还是相通的。一次监控雷达（Primary Surveillance Radar）主要是向天空发射（电磁辐射脉冲）无线电波，然后被探测物体会反射这些电波送回雷达，电脑计算电波的往返时间，从而得出飞机的距离和位置，但它并不显示高度，雷达探测的范围受其发射功率所限，一般情况下能达到100英里。

  但这还有两个问题，一个是电磁脉冲从飞机上反射的信号已经很低，另一个问题就是雷达的精度也不高。当然空管们还有另外一个武器——二次监控雷达，二次雷达的距离要比一次雷达的距离大很多，它是通过飞机上的应答机把飞机的高度、位置、速度等资料向地面发送，让雷达接收从而显示在控制员的画面上。但是如果飞机上关闭了应答机，二次监控雷达便发现不了了。

  客机升空38分钟后，马来西亚空管员可以通过二次雷达，清楚的看到370号航班，当客机接近马来西亚空域边界时，被告知联系越南方面的空管员。随后马来西亚的空管员在二次雷达上看到飞机越过IGARI路点，但是9秒钟之后，马航370失踪了。这架波音777上的应答机停止了工作，这也拉开了搜救MH370的序幕。

图3、flightradar24软件可以追踪显示客机的动态数据

  胡志明市空管员在飞机消失17分钟后，开始联系马来西亚方面空管。只要应答机正常工作，整条航路都处在二次雷达的监控范围之内，但是一旦370号航班在二次雷达消失后，空管员没有备用的监控设备来追踪，一次雷达完全探测不到马航370的踪迹，而全球范围内只有十分之一的区域在一次雷达的探测范围内。

  加拿大哈迪逊湾就是最繁忙的雷达盲区之一，每天有两三百架飞机经过这里。空管员用一种革新性的监控手段来解决问题，现在应用一项叫做广播式自动相关监控（ADS-B），它能够帮助预测飞机在雷达盲区的位置，装备有该设备的飞机用全球定位系统获取位置，然后自动广播到地面中心。

  不同于雷达站，这些广播接收器的信号接收能力很强，在偏僻的雷达盲区非常的行之有效，自从ADS-B系统启用之后，有专门的网站利用ADS-B接收机接收资讯后在网络地图上显示飞机的资料及航迹。

  但马来西亚和越南都没有启用这个系统，不过就算他们启用这个设备也于事无补，因为这项技术依赖于应答机，应答机如果关闭了，这项新型的技术也失去了用武之地。马航370的消失也让人们开始担心，机上239人的命运。

  2 通过什么判断出MH370的失联后的大致方位？

  马航370留给世人的线索太少了，如何解释飞机从二次雷达上消失和无线电静默的现象？

  飞机的结构可能遭到损坏，恐怖活动或其他可能导致飞机失去控制的严重事故。一条线索显示当时马航370货舱里的货物，其中包含有锂电池。

  笔记本电脑和手机里都在使用锂电池，电池都是可燃的，但是锂电池最不稳定。马航370的货舱内装载了200公斤的锂离子电池，运输这些产品必须通过严格的监管。

  2010年曾有一架波音747在迪拜附近坠毁（UPS航空6号航班），经过调查，这起事故很可能就是由于锂电池引发的大火。货舱尾部起火，可能影响整架飞机，飞机会造成结构受损，产生大量的烟雾影响能见度，并释放出有毒气体。

  过去的案例显示，如果飞机起火后不能及时降落，很可能机毁人亡。马航370失联4小时候后，搜寻工作在靠近失联点的中国南海附近展开，但一无所获。国际海事卫星组织为马航370提供卫星通讯，从飞机的通讯日志中，调查员可以得到最新的消息。

  马航370的最后一条通讯，像它其余的通讯一样，都被记录在澳大利亚珀斯的一个地面基站。通讯系统停止60分钟后，基站会向飞机发出一个信号，基站会向飞机发出一个询问信号，飞机得到肯定的回复。这种通讯我们称之为“握手”或者Ping。

图4、根据发动机Ping数据推断的MH370航班失联后可能飞行的南北走廊

  令人不解的是，数据日记显示地面基站和飞机有七次“握手”，每次间隔约1小时，这些都是飞机消失后发生的。数据显示，飞机在失联后，飞行了7个多小时！

  所以调查员推断飞机不可能在南中国海附近，虽然科学家质疑这个数据的真实性，但这个数据得到了其他证据的证实。

  马航370连接到一颗编号为3F1的通讯卫星，不过我们无法确认其中的通讯信号。在法航447航班事件后，国际海事卫星组织决定在基站的数据基础上额外监测一些数据，便可算出卫星和飞机之间的距离。

  国际海事卫星组织的一次脑力风暴后的决定，成为了马航370航班的唯一线索。为了找到马航370，调查员开始分析“电子握手”中记录的时间，他知道印度洋上空3F1卫星的位置，借用每次“握手”的时间数据，得以算出卫星和飞机之间的信号传输时间。

  通过信号传输时间，他可以算出每次“握手”时卫星与飞机之间的距离，标出那些距离，得到7个地面上的圆形大概位置，飞机一定飞过了这些圆，最后一个圆发生于8点19分，飞机在57分钟后并没有回复卫星——飞机失踪的时间。

  随后，海事卫星组织把分析数据发给了马来西亚当局，当时我们看到多国的救援团队依然在南中国海进行搜救工作。但是马来西亚提供的数据时基于雷达提供的数据，精度不高。海事卫星组织可以排除飞机凭借携带燃油飞不到的地方，所以MH370肯定越过其中的一条弧线，飞机可能左转向南飞或者右转向北飞。

  时间平静了几天后，美国突然介入并传出消息称搜索范围扩大到印度洋附近。对于搜索队来说，搜索范围缩小了，但相对而言还是巨大的。从北面的哈萨克斯到南印度洋，面积多达2百万平方英里。

  国际海事卫星组织用来计算轨迹的敏感信息，通过高度机密的军用雷达数据，得知MH370在失联后，突然转弯向西飞行，先飞经马来半岛，在做另外一个转弯，朝西北方向飞行。最后的信号位于安达曼群岛，时间是凌晨2点22分。

  现在的证据都在预示了飞机遭到了劫持。马航370在二次雷达上消失后偏离航道的事实，显示了飞机应答机可能已经被故意关闭了。而且劫机者非常了解波音777的飞机构造，他们需要将应答机关闭或者改变原来的编码。

  调查员开始拉网式的调查嫌疑犯，乘客名单是一份关键的证据。警方首先锁定了两名使用假护照的伊朗人，但很快被排除了。飞行员本身也收到了彻底的调查，但没有证据显示他们和恐怖分子有联系。在马航370消失超过一周后，尽管经过了26个国家的努力，但结果仍是一无所获。

  这给了许多飞机上乘客家属们希望，或许只是开了一个天大的玩笑而已……

图5、在深海搜索用的潜具

  3 为什么寻找一架大型客机那么困难？

  在伦敦，海事卫星组织仍在尝试新的方法进行搜救，他们得知飞机最后的位置分布在两个弧线区域上。调查员尝试着弄清楚飞机到底向那个方向飞，研究“握手”信号的途径还有一个，信号的另一个数据——飞机信号到达地面站所经历的时间。

  由于两条弧线相距甚远，在这一阶段频率信息应该足够用来判断飞机真实的路径。与马航370接触的卫星，并非在空中静止不动。

  卫星会跨越赤道，南北往复移动，因为飞机同样在运动中，所以他们之间的讯号频率会发生变化。这种变化被称之为多普勒效应，因此可以用来计算飞机的飞行方向，这样可以预测出飞机的大致方位。

  但需要经过非常复杂的运算，在进行了多日的多普勒效应的分析后，终于计算得出了结果，最后确认飞机在南半球。这对于大家来讲不是一个好消息，它没有被劫持降落在哈萨克斯坦，而是飞往了汪洋大海。调查员的研究报告被呈送到马来西亚当局，于是就有了下一幕。

  从吉隆坡起飞被二次雷达追踪知道过了IGARI路点失踪，然后被军用雷达追踪直到完全从雷达上消失，国际海事卫星组织分析，飞机转往南飞行六个小时，最后的位置变得扑朔迷离。

  调查员通过以往的空难案例，有助于解释飞机为什么最后向南飞行。2005年，太阳神航空的一架波音737中的机组人员，也像马航370一样失联了。当时两架F16对他进行拦截。

  战斗机飞到客机旁边，看到驾驶舱机长的位置是空的，副驾驶呆坐着控制飞机，机舱氧气面罩也掉了下来。原来是飞机的增压系统出了问题，但是机组成员没有察觉到。

  这里有个专业术语称之为：失压后的有效意识时间，飞机失压后在3万5千英尺平均只有30到60秒，飞行员就会因为缺氧而昏厥，但飞机仍处于自动驾驶状态。如果马航370的飞行员失去意识，可能会有其他人试图控制飞机。

图6、纪念370号航班的沙堆

  如果飞机激活了自动驾驶，任何人都可以操控飞机进入转弯状态。即使所有人都失去了意识，自动驾驶仪也能控制飞机，直到没油为止。但现在又有一个疑问，为什么马航370会偏航这么远？

  能够解开整个谜团了只有飞机上搭载着的“黑匣子”。“黑匣子”可以记录驾驶舱的语音合飞机的飞行数据，通过这些数据可以重建飞机时所发生的任何细节。

  如果在水下，“黑匣子”会每秒发出一个被搜寻到的信号，但它的电池寿命只有30天。来自八个国家的飞机与船只搜寻多达62万平方英里的海域面积。国际海事卫星组织也在猜测马航370可能的飞行路径，他们发现，这个路径和那些卫星频率信号完全相同。

  随着时间的流逝，搜救工作也在南印度洋快速展开。其中澳洲的海洋盾号搭载着深海救援专家展开作业。这时一艘英国舰HMSEcho似乎发现了“黑匣子”的位置，在水下探测到了37.5Hz的脉冲信号，海洋盾号也过来增援，在HMS Echo东南方向展开作业，为了更有效的侦测水下声波，救援人员采用了拖曳声波定位器。

  这种仪器可以承受水下6公里深压强的防护罩，保护内部的电子元件，保护罩后面是全向水平检波器，它是一个4向180度广角的麦克风。即使找到了“黑匣子”的信号，锁定信号源仍是一件浩繁的工作，尤其是在水下4.5公里处，声波定位去会下潜到海床上方1公里处，然后再拖行中侦测信号。

  这个深度可以有效的避免海洋生物和水温的影响，而且海床本身也会掩盖声源的位置，飞机的残骸会扭曲声音的路径，海底的地形也错综复杂，声音会沿着阻力最小的路径传播。就在海洋盾号沿着预测的飞行路线检查时，传来一个坏消息——先前检查到的37.5Hz信号是错误的。

  理论上讲由于飞机缺乏燃料，下降高度，它旋转了一次，同时发动机重启，发动机重启后会向海事卫星发出“握手”信号，但信号并不完整。所以调查员判断这个位置处于飞机的最终位置。

图7、悲痛欲绝的遇难者家属

  4 如何尽量避免失联事件的发生？

  在加拿大渥太华，一项新技术把“黑匣子”带入了21世纪，与其他飞机不同的是，他们加入了一个新的设备：自动飞行信息报告系统（AFIRS），在黑匣子记录的过程中，对数据进行检测。

  飞行数据记录仪（FDR）是被动系统，它接收数据但并不监测数据，AFIRS在“黑匣子”记录的同时分析数据，它在时刻分析飞机的飞行状况，只有在不正常时，它才发出预警。

  在异常情况发生时，它会自动传送数据到地面中心，相比于只能事后分析数据的“黑匣子”而言，AFIRS可以实时的分析到飞机的境况。在蒙特利尔，航空正被数字时代所改变，比亚乔P180科研飞机，世界上最快的民用涡轮螺旋桨式飞机。工程师称监控是飞行运营的下一波革命，该项目的工程师试用了多种广播式自动相关监视的方法，这是一项改革空管运营的技术。他们的试验飞机不仅传送广播式自动相关监视信号，同时还接收信号，启动信号接收后，飞机上还能看到其他飞机的动向。还能看到他们的动态，是否有威胁的构成。但这项技术还未达到应用的阶段。

  就在“黑匣子”电池预计失效的一天，搜救团队以为检测到了信号，他们开始放下自主水下航行器开始在海床上寻找残骸。但最终一无所获。

图8、马航370部分乘客信息

  2014年3月8日，马航370号航班照例起飞飞往北京，起飞不到40分钟后便消失了，对于飞机的命运有很多猜测。全球范围内的行动还持续努力找出真相，给遇难者家属一个交代。国际海事卫星组织划定的重点区域还在最终弧线上大约偏南28度的地方……

  2017年1月17日，官方宣布终止马航370的搜索工作，时至今日改起空难仍是商业航空最大的谜团。