Почему коммерческие рейсы не оборудованы парашютами для пассажиров?

Прибыль в авиации в 2013 году составила около $ 11,7 млрд, а выручка — $ 708 млрд. Таким образом, рентабельность мировой авиации в прошлом году составила около 1,6%. Как вы ожидаете, что это будет работать, когда вы удалите около 10% пассажиров, оплачивающих проезд, заменив их парашютами 8-10kg?

Это примерно 70,8 миллиарда долларов, которые вы теряете там каждый год. Предполагая, что это спасет 240 жизней каждые пять лет (я настроен оптимистично), это около 1,5 миллиарда долларов за спасенную жизнь. Если у вас есть такая сумма денег, чтобы инвестировать, я могу придумать более эффективные способы сделать авиацию более безопасной, чем путем добавления парашютов, которые могут помочь в аварии раз в пять-десять лет.

Есть несколько хороших ответов выше, но еще одна важная вещь, которую следует учитывать, заключается в том, что невозможно выпрыгнуть из коммерческого авиалайнера (за исключением 727, который редко встречается в пассажирской авиации) во время полета, если в фюзеляже не открылось отверстие или оно иначе не стало разгерметизированным. Двери должны быть втянуты, чтобы открыться, что для всех практических целей невозможно, пока планер находится под давлением. С точки зрения безопасности, дополнительный риск открытия дверей в полете намного перевешивает потенциальную выгоду от того, чтобы позволить людям выпрыгнуть в узком диапазоне обстоятельств, что это было бы возможно. Это потому, что это потребует, чтобы двери открывались наружу, что открывает возможность их выдувания в полете. Когда самолеты были спроектированы таким образом, несколько человек погибли от взрывной декомпрессии из-за взрыва двери. Это было проблемой как на DC-10, так и на ранних 747.

Еще одним вопросом, который следует рассмотреть, является расположение выходов. Причина, по которой его можно было вытащить из 727, заключается в том, что у него был выход в хвостовом конусе. Ни один другой пассажирский самолет, о котором я знаю, не имеет этого. Однако многие военные грузовые самолеты (например, C-130, о котором вы упомянули) используют рампы в хвосте, и именно там люди выпрыгивают из этих самолетов. Если вы попытаетесь прыгнуть с боковой двери в реактивном лайнере (которые являются единственными дверями, которые существуют в большинстве современных реактивных лайнеров), вы, вероятно, будете быстро разрезаны пополам горизонтальными стабилизаторами, движущимися через вас со скоростью 550 миль в час сразу после выхода из двери. Конечно, это также повредит горизонтальный стабилизатор, что, скорее всего, приведет к гибели всех, кто все еще находится в самолете, из-за потери высоты тона. Конечно, если вы выпрыгнете из двери перед Крыльями, вы можете быть убиты крылом или двигателем, а не горизонтальным стабилизатором, но результаты по-прежнему столь же нежелательны. Выпрыгивание из боковых дверей возможно (и нормально) для гораздо более медленного самолета, используемого для прыжков с парашютом, но не для пассажирского самолета, движущегося со скоростью 550 миль в час.

На данный момент у меня нет времени для запуска всех чисел, но одна вещь пришла на ум, которая помогает в сравнении: скорость терминала. Конечная скорость-это точка, в которой восходящее сопротивление падающего объекта равно нисходящей гравитационной силе и, таким образом, нисходящее ускорение из-за гравитации останавливается. Это дает некоторое представление об этом вопросе в сравнении сил. Конечная скорость для человека составляет около 120 миль в час на низкой высоте. Это означает, что скорость ветра, требуемая для равенства гравитационной силы, составляет приблизительно 120 миль в час на низкой высоте (Конечно, это может варьироваться в зависимости от формы и массы рассматриваемого человека и их положения относительно воздушного потока.) Поскольку сопротивление пропорционально квадрату скорости и линейно пропорционально плотности воздуха, это означает, что ветер 550 миль в час на высоте, где плотность воздуха была примерно 13

$\frac13$ на поверхность будет действовать сила с величиной около (550120)2(13)≈7

$(\frac{550}{120})^2(\frac13)\approx7$ умноженная на величину гравитационной силы. Таким образом, по крайней мере, изначально вы будете ускорены назад примерно в 7 раз быстрее, чем вы были бы ускорены вниз под действием силы тяжести в этих условиях. Помимо того, что ускорение назад около 7 Gs будет больно, есть очень реальная возможность поразить любую часть самолета, которая находится позади вас. Кроме того, как упоминалось в комментарии ниже, на самом деле было бы вполне возможно ускориться вверх (по крайней мере, кратко) с таким большим сопротивлением, в зависимости от среднего угла, под которым ваше тело отклоняет поток ветра. Другим соображением является то, что сам ветровой поток будет быстрее, чем истинная скорость полета самого самолета вокруг определенных частей самолета, в том числе вокруг фюзеляжа и выше и позади крыльев. Кроме того, воздушный поток не всегда точно параллелен самолету. Он может иметь восходящий компонент относительно самолета вокруг определенных частей планера, в то время как он почти всегда имеет нисходящий компонент относительно самолета за задней кромкой крыльев. Кроме того, если сам самолет спускается, будет восходящая составляющая воздушного потока относительно самолета почти во всех точках, за исключением, возможно, прямо за крыльями. Короче говоря, много факторов играют в это, но вещи не ищут потенциального прыгуна.

Из базовой физики средней школы предположим, что кто-то имеет рост 1,7 м и выходит из самолета, а не «ныряет».

Уравнение:

$$Distance~(from~standstill)=\frac12Acceleration\times{Time}^2$$

И замена:

$$1.7m=0.5\times9.8m/s2\times{t}^2=0.59s$$

Паникующему пассажиру потребовалось бы 0,59 секунды, чтобы его голова была надежно очищена от любых обезглавливающих проводов, которые оказались на одном уровне с нижней частью двери. Если он немедленно замедлился до 0 миль в час вперед (мне нужен кто-то еще, чтобы выяснить, что часть) он идет назад 130 метров, прежде чем он упал в безопасности. Но даже если ему потребуется 0,4 секунды, чтобы замедлиться, это все равно оставляет 0,19 секунды неподвижными по отношению к самолету, когда его голова небезопасна. Это около 42 метров, не считая пройденного расстояния, пока он замедляется в течение этих 0.4 s, поэтому я склонен поддерживать @reirab на этом.

Прелюдия: Во время учебы на инженера-авиадвигателя в университете я прошел 3 года специального военного курса, где был обучен быть военным авиамехаником. Также простите мои возможные неправильные технические термины, поскольку английский не мой родной язык.

Хотя здесь много отличных ответов о парашютах с подробными объяснениями и фактами об этом, я хотел бы добавить свои 2 цента о системах аварийного выброса.

Как заявил OP, эти системы дороги, но это не главное, почему они не используются в коммерческой авиации. Есть два момента для рассмотрения:

1. Эти системы тяжелые . Мы все видели, как на коммерческих авиалиниях взвешивают ваш багаж. Это делается не просто так-самолет не обладает бесконечной грузоподъемностью. Если мы оснастим стандартный коммерческий самолет, такой как Boeing 777, катапультируемыми сиденьями, то не будет свободной грузоподъемности ни для пассажиров, ни для их багажа. Одна такая система (та, которую я изучал) весит приблизительно 80-90 кг. Видя стандартные коммерческие места, я бы сказал, что их вес не более 10-15 кг (кто-нибудь поправит меня, если я ошибаюсь здесь). Однако установка таких систем может быть выполнена, например, на частных самолетах, где количество пассажиров ограничено, и, следовательно, есть некоторая свободная грузоподъемность, но это все равно будет плохим решением из-за второго пункта.
2. Для того чтобы пережить процедуру отстрела необходимо иметь совершенное здоровье и носить специальный костюм. Начнем с suite-вы, наверное, видели в фильмах, что военные летчики носят специальные костюмы, эти костюмы предназначены для обработки двух вещей, которые происходят с вами во время полета — разгерметизации и экстремального ускорения. Не уверен, что в каком-либо фильме это было показано, но этот набор фактически состоит из сети труб и прокладок, которые раздуваются воздухом высокого давления через соединение в месте пилотов. Зачем нужен такой костюм? Я не буду говорить о нормальном полете в этих костюмах, поскольку мы говорим о коммерческой авиакомпании, давайте посмотрим, что происходит во время катапультирования. Когда один катапультируется, их место в основном запускается с ракетным двигателем, чтобы предотвратить повреждение пилота/пассажира от любых частей самолета, он / она должен быть удален из него очень быстро, это означает очень высокую скорость ускорения. С другой стороны, наш организм содержит большое количество жидкости. А теперь представьте, что будет, если вдруг пнуть стакан с водой? Инерция будет удерживать жидкости от движения вместе со стеклом, то есть вся кровь в случае выброса будет двигаться вниз в нашем теле — 1) оставляя наш мозг без снабжения кислородом; 2) разрушение систем кровообращения в нижней половине нашего тела. С помощью специального костюма (который при дополнительном давлении на наше тело уравновешивает этот эффект) мы можем убедиться, что наше тело не вырвется с высоким давлением крови ниже уровня груди. Хотя я сам никогда не проходил такого обследования, во время учебы мы узнали, что одним из очень важных медицинских осмотров для пилотов является их сердечная система, значит, их сердце и трубки крови смогут справиться с такой экстремальной процедурой (и именно поэтому бег является важной частью военной подготовки, поскольку он укрепляет систему цельного кровообращения). Еще сказав Все это о военных летчиках, более половины из них пока переживут процедуру катапультирования, на некоторое время отключатся из-за низкого уровня кислорода в мозге. Кроме того, как нам сказали во время учебы, даже со всем этим обучением и оборудованием люди, которые когда-то прошли катапультирование в воздухе, обычно не пилотируют после этого из-за повреждений их тела (эта информация, возможно, устарела, поскольку оборудование, которое мы узнали, было около 10 лет в то время). Теперь сравните опытного пилота военной авиации, оснащенного компенсационным костюмом, со средним пассажиром коммерческой авиакомпании, который, возможно, курит, ест пищу с высоким уровнем холестерина и не занимается спортом 😉 как вы думаете, каковы будут шансы на выживание?

Чтобы добавить голос в хор…

Есть только две модели коммерческого авиалайнера все еще в обслуживании где угодно, у которых есть выход, который позволил бы пассажирам прыгать относительно безопасно; перемычки от практически любого современного самолета, как этот 737NG, столкнулись бы с потенциально фатальными столкновениями с двигателями, крыльями или хвостовыми поверхностями, пытающимися выйти из сторон самолета в полете:

Эти два самолета-MD-80 и Boeing 727, которые имеют вентральную воздушную лестницу, предназначенную для использования в аэропортах без наземных служб, таких как мобильные пандусы или реактивные трассы:

Большинство других больших хвостов имели вентральные воздушные лестницы, но эти два самолета являются единственными, кто остался на вооружении любого крупного американского коммерческого оператора.

727 фактически был специально выбран для «краш-теста» коммерческого авиалайнера в 2012 году, потому что он позволил экипажу, который полетел на место крушения, выручить заднюю часть ala D. B. Cooper, оставив самолет под дистанционным управлением с самолета chase:

Этот эксперимент все еще не отражает никакой реальной возможности для полностью загруженного самолета, чтобы выручить до катастрофы, по следующим причинам:

• 727 больше не обслуживается ни одной пассажирской авиакомпанией США (у нескольких грузовых перевозчиков, таких как DHL, все еще есть некоторые исправные 727 самолетов), а американец, последний крупный оператор MD-80, в ближайшие пару лет уходит на пенсию с последними планерами, заменив их B737s и a319s. Если этот выход на пенсию пойдет по расписанию, к 2018 году не будет никаких самолетов с вентральной лестницей в эксплуатации любой пассажирской линией США.
• Задняя воздушная лестница на » большом Flo «была сильно изменена, почти удалена на самом деле, так что она будет иметь незначительное влияние на аэродинамику самолета при открытии (воздушная лестница не предназначена для открытия во время полета, и на самом деле ветровой замок, называемый» лопастью Купера», обычно удерживает воздушную лестницу от открытия, когда самолет движется со скоростью, прямым результатом угона D. B. Cooper).
• Самолет шел на устойчивом снижении на уровне Крыльев со скоростью 130 узлов, нигде не приближаясь к крейсерской скорости и замедляясь даже для скорости приближения.
• В общей сложности 6 человек должны были выйти из Big Flo, а не 100 с лишним человек, которые должны были бы попасть в шелк в полностью загруженном пассажирском рейсе.
• Все в самолете знали, что он разобьется за годы до взлета. Если бы пассажиры получили такое предварительное уведомление, их полет закончился бы таким образом, они бы даже не поехали.
• Все на борту были подготовлены и готовы к прыжку за 30 секунд до выхода. Даже отдавая такое же время каждому ряду полностью загруженного самолета вместо каждых 2 или 3 человек, потребовалось бы целых 14 минут, чтобы вытащить всех из полностью загруженного 727. Если у вас есть такое время, чтобы организовать спасение, вам не нужно.
• Все, кто был на парашютах, знали, что делают. Второй пилот и бортинженер прыгали в тандеме с мастерами парашютистов; пилот и оператор имели свои собственные сертификаты прыжков с парашютом и совершали сольные прыжки.
• Все на борту самолета были одеты по этому случаю в летные костюмы, которые облегчали прыжки с парашютом, а настоящие парашютисты все время носили свои парашюты. Ни платьев, ни другой мешковатой уличной одежды, и единственная подготовка к полету для тандемных джемперов состояла в том, чтобы соединить две упряжки.
• Помимо модифицированной воздушной лестницы и того факта, что она прошла свое номинальное количество циклов наддува, с самолетом не было ничего механически плохого (пока он не ударился о землю, конечно).

Таким образом, другими словами, ничто о том, как экипаж вышел из этого самолета до крушения, не будет применяться к вашему среднему пассажирскому авиалайнеру. Вы можете подумать, что спасение из самолета дает вам шанс, но если вы не знаете, что делаете с парашютом на спине, вы будете так же мертвы вне самолета, как и внутри. Учитывая, что самые щедрые оценки говорят, что только один из 20 человек даже делает тандемный прыжок с парашютом один раз в жизни, процент людей на борту вашего среднего авиалайнера, которые, вероятно, будут вести переговоры о возвращении на землю с парашютом, является ошибкой округления.