澎湃新聞記者何沛蕓馮茵倫實習生武丹萍
如果說空難調查猶如“拼圖”，那么，將“3·21”東航飛行事故中的數萬碎片拼接起來并不容易。
3月21日，從昆明飛往廣州的東航客機MU5735沒有抵達終點，墜毀于廣西梧州藤縣一片山林里。在一段監控視頻中，飛機以機頭垂直向下的姿態俯沖向山林，成了留給世間最后的影像。
事發5天后，3月26日晚，國家應急處置指揮部第七場發布會確認，123名乘客和9名機組人員已全部遇難。
至28日，指揮部舉行了九場新聞發布會，其中披露的每一個細節都備受關注——散落的3萬多片殘骸、相關視頻拍下的航班最后影像、兩個橙色外殼的黑匣子。人們希望調查組盡快查出事故原因，然而，空難調查存在復雜性，往往用時較長。這個漫長的過程短需數月，長則需數年。
多位航空領域從業者與專家都向澎湃新聞（www.thepaper.cn）表達了進行詳盡空難調查的重要性——搞清楚每一起空難背后的緣由，是為了警示未來，避免發生同樣的事故。
飛機失事現場的搜救和取證是調查進行的第一步。在MU5735失事現場，救援人員在事故核心區及周邊區域累計找到飛機殘骸和碎片36001件。通過科技手段，對現場的地形條件、殘骸與碎片的位置等進行記錄分析，這些都將是指明未來調查方向的線索。
人們口中的”黑匣子”，則是調查還原事故的“鑰匙”。通過把兩部記錄器的數據與現場勘查的證據、空管雷達數據、機組和空管單位的陸空通話、飛機與地面的數據鏈傳輸信息、證人訪談等信息結合研判，調查組將最終得出可能的事故原因。
對曾參與過30余起飛機事故和安全事件調查的安東尼·布里克豪斯（AnthonyT.Brickhouse）來說，空難調查是一個“拼拼圖的過程”，調查人員需要從多個來源獲取信息，從而適配每個細節。
目前，他是世界知名航空航天大學——安柏瑞德航空大學（Embry-RiddleAeronauticalUniversity，ERAU）航空學院應用航空科學系副教授。加入ERAU之前，他曾在美國國家運輸安全委員會（NTSB）任空難調查員。
在他看來，每一起空難調查都是獨特的過程，“每個事故調查都很難忘。需要慢慢拼湊，試圖去理解一切證據，這是一個調查人員必須經歷的過程。”
飛機的四個端點
失事飛機機型為波音737-800。據發布會通報，飛機于3月21日13時16分從昆明起飛，14時17分保持巡航高度8900米進入廣州管制區。14時20分，管制員發現飛機高度急劇下降，隨即多次呼叫機組，但未收到任何回復，14時23分，飛機雷達信號消失，后經核實墜毀于梧州市藤縣埌南鎮莫埌村。
基于九場新聞發布會上的通報信息，我們可以初步了解：
飛機失事時航路上無危險天氣；
失事飛機符合維修放行標準和適航要求，3位飛行員健康狀況良好、飛行經歷完備；
失聯前失事飛機沒有掛出任何緊急代碼，突然下降前與空管單位通信正常。
航班跟蹤網站FlightRadar24的監測數據顯示，事發時，在約2分鐘內，MU5735航班從29100英尺（8869米）的巡航高度突然下降至7425英尺，后一度從7425英尺拉起到8600英尺，短暫拉升后再次下降直至墜毀。現場勘查結果顯示，飛機損毀極為嚴重，殘骸分布面積大、碎片化，最深延伸至地表以下約20米。
有監控拍下的MU5735客機墜落視頻顯示，飛機疑機頭朝下垂直墜地，對于該視頻，民航局航安辦主任朱濤在發布會上表示，由于航空器事故調查是***性和系統性極強的技術工作，需要調查人員與技術專家以及相關單位協同配合，才能抽絲剝繭，理清事實。目前主要任務是全力搜救以及保護現場和固定證據。在做好現場勘查的同時，其他方面的取證工作已經同步開展，包括封存整理相關記錄和資料，組織開展目擊證人訪談，并對收集到的各類證據資料進行匯總和分析。
波音777飛行員、航空博客作者胡安·布朗（JuanBrowne）接受采訪媒體時提醒，了解飛機升降舵等的配平情況，將有助于調查為何失事飛機會保持在一個接近垂直的俯沖狀態。
“任何一起空難，都是一系列，而非單一因素的結果。”英國諾丁漢大學工程學院航空航天***副教授楊濤向澎湃新聞（www.thepaper.cn）表示，如果飛機以過高的速度俯沖，產生的氣流壓力，特別是對機翼部分產生的壓力，會導致很難通過拉桿等人為方式實現控制，幾乎無法改變飛行狀態。
安柏瑞德航空大學副教授布里克豪斯告訴澎湃新聞，現場調查的重要工作之一，就是指認失事飛機的“四個端點（fourcorners）”，包括兩個機翼末端、機頭和機尾。“如果四個部分都在主要墜機點，我們就可以推測它們是同時墜落此處，但如果有某塊殘骸落在遠處，那也許是在飛行過程中脫落的。接下來就需要去調查為何脫落。”
3月28日的發布會披露，救援人員在事故核心區及周邊區域累計搜索面積約37萬平方米，總體開挖土方量17000立方米，找到飛機殘骸和碎片36001件。
桂林理工大學教授呂玉增在發布會上表示，技術人員對事故發生地的自然地理、地形地貌、地質和水文條件進行深入調查分析、重點分析了飛機撞擊對地表和巖土層的結構破壞、掩埋的飛機殘骸探測等問題，使用探地雷達等測定飛機撞擊對淺部巖土層破壞以及飛機殘骸的分布，已基本掌握飛機殘骸在地下的大致分布和深度。
調查現場：“無人機+紅外眼”
此次東航飛行器事故調查，短時間內開展大面積生命搜索和飛機殘骸搜尋，離不開無人機等科技裝備的支持。
據發布會通報，此次救援人員在現場采用了空地聯合、人裝結合的搜救方式。地面采用手持式紅外熱成像儀和生命探測儀，空中使用無人機掛載熱成像模塊——利用飛機殘骸及人體溫度與周邊環境的溫度差異尋找幸存者或殘骸。截至28日12時，5個無人機航拍搜索組累計搜索面積約954.6萬平方米。
“（空中）紅外熱像儀可以檢測發熱物體或人體的溫度，感知熱源輻射進行成像測溫，能獲取溫度圖像及數據流，和地面手持熱像儀從不同角度互為補充。”
國內一家無人機智慧監測領域的公司負責人告訴澎湃新聞（www.thepaper.cn），針對“陸地空難”現場的救援搜查，通常選用多旋翼無人機和固定翼或復合翼無人機兩類。前者根據功能配置，可以覆蓋5-10公里的半徑范圍，并提供定點精準懸停功能。后者可覆蓋半徑在10-30公里，更適合較大范圍巡查。無人機在夜間工作時，還有專門的夜視相機以便獲取夜間高清數據。
2022年1月，江蘇省常州市消防救援支隊陳翔曾在論文《無人飛行器在消防應急救援領域的有效應用》中提到，多旋翼無人機由多個螺旋槳提供向上升力，可以輕松懸停和垂直起飛，操作簡單，常作為消防救援的優先選擇。
但熱像儀的應用也存在一定局限。前述公司負責人表示，一旦檢測對象受到阻擋，熱像儀探測器無法探測到熱源，很難測溫。澎湃新聞注意到，此次失事客機的兩個黑匣子分別被掩埋在距地表20厘米和1.5米的土層下，均由救援人員在現場挖掘找到。
據悉，此次搜救采用的熱成像相機對紅外像素點的探測分辨率為640*512，測量誤差范圍能夠控制在2度之內。但由于現場出現降雨、降溫等情況，殘骸和環境的溫差較小，熱像儀的發揮有限。因此，此時無人機的任務便轉為拍攝高倍率照片，以及對現場進行3D建模。
此外，搭載專門的照明燈載荷后，無人機在搜救中還發揮了夜間照明功能。如此次桂林系留航空提供的照明無人機具有體積小、時間久（12小時駐空）、大面積（約1萬平米，照明面積約一個足球場大小）、高亮度（約10萬流明）照明等特點。
“（無人機的）實時性效果目前是可以保證的”。他表示，數據鏈技術和寬帶技術的應用，可以為無人機***數據采集、傳輸及雙向控制提供技術支撐，實現作業***化、無人化。無人機自身的數據鏈在未受嚴重遮擋時，可以傳輸空中到地面的數據，也可以擴展至4G、5G網絡，實現超遠距離傳輸。
據央廣網報道，3月25日，通過架設LTE專網通信基站，墜機現場實現了以核心區向外輻射2公里的消防專用無線通信網絡覆蓋。
解碼黑匣子
“黑匣子是一把鑰匙，會幫助解開謎團，否則一切都只能是推測。”楊濤說道。
黑匣子，是飛行數據記錄器（FlightDataRecorder，FDR）和駕駛艙語音記錄器（CockpitVoiceRecorder，CVR）的俗稱。兩者外形看起來像橙色金屬盒，一般重4.5公斤，可經受極大沖擊力并防火防水，包含四個主要部分——一個底盤或接口，用于固定設備并方便記錄和播放；可以連續30天發出超聲波信號的水下定位信標；由鋼或鈦外殼所包裹的存儲記憶單元；電路板上的存儲芯片。
CVR錄音時長約2個小時，記錄無線電傳輸和駕駛艙內的其他聲音，如飛行員之間的對話和發動機噪音等。聲音將提供重要線索，有國外前波音737飛行員指出，即便是擋風玻璃雨刷的開啟或關閉，或是雨聲，都可能為調查人員提供寶貴的線索。而FDR則可以記錄最近25小時內的80多種實時飛行狀態和系統參數，如高度、空速、飛行航向、垂直加速度、俯仰角、滾動角、自動駕駛狀態等。
本次失事客機的黑匣子由霍尼韋爾公司(HoneywellInternational)制造，安裝于飛機貨艙尾部，發現時外觀均損毀較嚴重。CVR于3月23日16時許，在主要撞擊點東南方向約20米處的表層泥土中被發現。而FDR則于3月27日9時許，在距主要撞擊點以東約40米的坡面、地表下深約1.5米處被發現。目前，兩部黑匣子譯碼工作正在進行。
技術人員收到黑匣子后分“三步走”：首先，剝去其保護材料，清理連接處，以確保數據不會被意外刪除；其次，要下載和備份音頻或數據文件。最后，正式開始讀取數據。
布里克豪斯介紹，黑匣子最重要的部分是記憶單元，解讀其中記錄的信息是一個相當復雜的過程。飛行數據記錄器（FDR）存儲的原始數據“看起來像一堆代碼”，調查人員必須將原始數據插入到不同的軟件包中，提取并譯碼轉換成圖表后才能開展分析。
對于CVR內容，調查人員為了能夠挑出微弱或轉瞬即逝的警報聲、爆炸聲等，有時還會使用“光譜分析（SpectralAnalysis）”等聲音分析***。路透社記者曾參觀法國民航安全調查分析局（BEA）的分析室，稱這里更像一個錄音室——音頻、播放設備和同步數據屏幕相連，有四個通道將聲音和周圍的噪音分開，只有主要調查者和少數相關人員才可以聽到大多數內容。
中國計量學院計算機科學技術系陸慧娟等曾發表論文《飛行安全及事故分析的三維仿真模擬系統的研究》中指出，利用“黑匣子”中的飛行軌跡數據和地理信息系統構建“三維仿真模擬系統”，可以“再現”飛機飛行過程，加快事故分析速度，提高分析準確性。
目前，關于黑匣子是否應該向地面傳輸實時數據的討論備受關注。
“理論上，目前的技術已經可以實現云傳輸，”布里克豪斯對此解釋道，“但如要應用于實際，仍然存在三個緊迫的問題——第一，實現數據實時云傳輸需要花費大量金錢，而錢控制著我們實施許多事情。第二，基于云端的傳輸對帶寬要求非常高。第三，實現傳輸后，我們應當如何去保證數據的安全？如果有人入侵和破壞該怎么辦？”
不過事故真相不能僅僅依靠黑匣子。到了后期，調查人員還需要把兩部記錄器的數據，以及現場勘查的證據、空管雷達數據、機組和空管單位的陸空通話、飛機與地面的數據鏈傳輸信息、證人訪談等信息結合起來，進行綜合分析研判，才能更加客觀準確地分析事故的原因。
并不容易的“拼圖”
“空難調查不會從單一的來源獲取信息，調查員會把兩個記錄器中的信息與在墜機現場得到的物理證據相匹配，也會與空管人員、目擊者等交談，將所有數據拼湊在一起，每個細節都會相互適配。”布里克豪斯把空難調查比作拼拼圖的過程，“調查事故的方式就是獲取多個來源的證據，然后從整體去理解其含義。”
這意味著，空難調查種類繁多、復雜的證據需要大量人力進行梳理與分析。布里克豪斯表示，一般空難調查的參與者由其發生的所在地決定，例如，MU5735失事發生在中國，將由中國主導調查。
民航局航安辦主任朱濤在24日發布會上表示，事發以后，中國民航根據國際民航公約附件相關要求，將事故基本信息通報了國際民航組織，及航空器設計制造國調查機構美國國家運輸安全委員會（NTSB）。待進入事故調查階段后，將按有關規定要求主要參與相關方參加事故調查工作。
據央視新聞報道，當地時間3月21日，波音公司表示將就MU5735空難與東航展開合作，并提供支持。
布里克豪斯說，調查團隊會分為不同的小組，“不同組會關注不同的板塊，有的組查看飛行記錄器，有的組查看氣象，有的組會聯系目擊證人收集證言，有的組調查人為因素，例如飛行員的飛行記錄和時間，機組人員、空管之間的配合等等。不同組之間會保持溝通，最后我們會得到一份最終的調查報告。”
除此之外，飛機在墜機時，有許多證據在撞擊地面時被破壞，因此調查需要花費較長的時間。“如果一兩天我們就能知道發生了什么，那當然很好，但可惜的是，空難調查不是這樣進行的，有時需要花費幾個月，有時則是幾年。”布里克豪斯說道。
他回憶稱，自己參與調查歷時最長的一場空難發生在1996年7月17日——環球航空公司一架波音747-100在紐約東莫里切斯附近爆炸并墜入大西洋，事故導致230人喪生。直到四年后，NTSB才宣布結束事故調查，認為事故的可能原因為中央油箱中易燃燃油蒸汽的爆炸。在當時，這起調查被認為是美國史上涉及范圍最廣、最復雜、花費最多的空難調查。
從1982年到現在，中國民航客機失事記錄一共有22次，國內上一次發生空難是在12年前。
2010年8月24日，河南航空VD8387號班機從黑龍江省哈爾濱太平國際機場起飛，共搭載91名乘客與5名機組人員，在距伊春市林都機場跑道頭約690米處時失事，44人遇難。
近2年后的2012年6月29日，國家安全生產監督管理總局發布空難調查報告，認定伊春“8·24”飛機墜毀為責任事故。
作為至今最撲朔迷離的空難事件之一，2014年3月8日，從馬來西亞吉隆坡飛往中國北京的馬航MH370航班客機失聯，機上載有239人。2015年1月，馬來西亞民航局宣布該航班客機失事，并推定機上所有人員遇難。
事故發生后的1728天里，馬航調查組一共發布了4份調查報告（包括第二份中期聲明），召開了42次家屬見面會。但直至最后一份調查報告，調查組也沒有給出MH370航班失聯的真正原因。
MH370調查報告視覺中國資料圖
數字重建
2014年7月17日，馬來西亞航空MH17在從荷蘭阿姆斯特丹史基浦機場飛往馬來西亞吉隆坡國際機場途中，于靠近俄羅斯邊界的烏克蘭領空被地對空導彈攻擊以致空中解體，283名乘客與15名機組人員罹難。
馬航MH17重建現場圖源：路透社
在荷蘭，調查人員用失事現場收集的殘骸重建了這架飛機。布里克豪斯告訴澎湃新聞（www.thepaper.cn），他曾親眼見過馬航MH17殘骸復原現場。“調查人員會去獲得盡可能多的碎片記錄，并把它們拼湊在一起。盡管會有縫隙和缺口，很難去恢復飛機每一個部分，但碎片會告訴我們發生了什么。不過，越多的飛機碎片意味著這項工作越難進行。”
他介紹，傳統來說，要復原飛機，調查人員會先搭建起一個飛機框架，將碎片置于框架中。但隨著技術的進步，數字化的還原方式也逐漸被采用，例如使用激光掃描儀、虛擬現實技術等將碎片數字化來復原。“有時候，調查團隊會同時結合兩種方式。”布里克豪斯說。
目前，增強現實技術的發展已達到一定成熟階段。增強現實技術（AugmentedReality，簡稱“AR”），是一種將真實世界信息和虛擬世界信息“無縫”集成的數據交互技術，通過結合現場已有數據，虛擬“重建”包含殘骸分布、周圍環境特征的墜機現場。作為調查補充手段，增強現實技術可以提高航空事故的調查效率。
澎湃新聞注意到，2020年，意大利博洛尼亞大學學者A.D'Anniballe等人在SCI期刊《可靠性工程和系統安全性》（ReliabilityEngineering&SystemSafety）上刊發了一項研究論文，題為《增強現實技術在航空事故調查和從業人員培訓中的作用》。
《增強現實技術在航空事故調查和從業人員培訓中的作用》論文
該論文中指出，當航空事故發生在偏遠地區時，核心現場通常難以進入。在這種情況下，通過AR技術對墜機現場進行“虛擬重建”并以全尺寸的三維空間表示，可以讓更多的業內專家基于“虛擬現場”***參與調查，提供更多***支持。此外，將三維虛擬現場與飛機制造商提供的數據、墜機現場的數字地圖等信息鏈接，也可以就地訪問更多的調查相關數據。
論文還提到，當殘骸從墜機現場被清除后，可以利用AR技術復制殘骸分布和地形、植被、障礙物等周圍場景，實現墜機現場“數字化還原”。若在現場清理后有新的零件殘骸被發現，AR技術可以實時添加或修改“虛擬現場”的數據信息，便于數據即時更新。
但該論文也寫道，因掃描分辨率有限等情況，AR技術的引入也并非是解決所有問題的“靈丹妙藥”。
空難啟示
“每個調查人員都希望厘清線索，盡可能還原真相。各方只有及時做出改變，才能避免未來發生相似的事故。”布里克豪斯說道。
南京航空航天大學副教授盛漢霖接受采訪時表示，在調查的任何階段，調查組都可以及時提交加強航空安全的建議，比如馬來西亞交通部就在馬航MH370的初步報告中提出，建議國際民航組織評估在商業航空運輸中引入一套實時追蹤定位系統的可能性。“不是所有的空難調查都會在初步報告里就提出建議，具體還要看當時掌握的情況，但最終報告中是一定會有的。”
此次失事的東航MU5735航班為波音737-800機型，一度被視為安全性較好，此次事故發生前，波音另一款機型737MAX8則因接連發生事故備受質疑。
2018年10月，一架獅子航空737MAX8客機在印度尼西亞墜海，機上189人全部遇難；2019年3月，另一架埃塞俄比亞航空737MAX8客機在埃塞俄比亞墜毀，157人無一生還。
這些事故引發全球擔憂，多國宣布停飛737MAX。自埃塞俄比亞航空事故發生后，中國民航局就第一時間要求國內航空公司停運737MAX客機。至2021年12月初國內13家航司共停飛97架737MAX。
2021年12月2日，作為第一個停飛737MAX飛機的監管機構——中國民用航空局對波音737MAX飛機頒布適航指令。但業內人士指出，這意味著737MAX獲得了“準考證”，但與“考試”和“通過”還有距離。即便“考試”通過，國內航司對飛機的改裝、飛行員的訓練等也都還需要時間。
“這一課是花了沉重代價所換來的，無論是人為因素還是系統問題，各方都必須及時反饋、徹查、調整并反思，否則對整個航空業發展都是很不利的。”楊濤認為，對于波音而言，接下來如何維護與中國的關系，無疑至關重要，此次空難是否會阻礙737MAX的商業復飛，也是一個未知。同時，目前國內正在自主研發客機，此次事件調查結果或將成為一個啟示，幫助科研者進一步優化飛機結構、系統參數等。
3月22日，中國民航局下發通知，要求立即開展為期2周的行業安全大檢查。南京航空航天大學副教授盛漢霖此前接受媒體采訪時表示，“每次事故的教訓都是極其慘痛的，安全建議能夠起到防止發生相同原因事故以及預防、警示發生其他原因事故的目的。比如說某個機型的某個部位出現了故障，類似的故障也有可能出現在其他機型上，就要督促同步進行升級更換。”
對于高校教育，楊濤表示，他曾在關于未來飛機技術的課程中，著重講解去冰處理系統故障導致儀表被凍結，錯誤數據致使飛機執行系統出現多米諾效應的情況。接下來，他將在課程中增加事故個例分析，特別是一些罕見情況。
一名正在某航校接受培訓的飛行學員吳益（化名）告訴澎湃新聞，他關注并了解過許多空難調查。在他看來，每一次空難發生后，只要有可能，各方都會進行詳盡的調查。吳益認為，空難調查有三層意義。“第一是對社會公眾的交代。第二，對飛行員和航空公司來說，會有經驗的吸取、技術和規章制度的更新。最后，在對飛行學員的培訓中，培訓體系、培訓流程、考核制度都可能會有一些變化。”
不過，多名專家表示，空難發生的幾率依然是非常低的，應對航空出行的安全性保持信心。
責任編輯：湯宇兵圖片編輯：金潔
校對：徐亦嘉
