前言：一架先進的大型客機怎么會突然憑空消失?

　　26個國家加入了搜救馬航370的隊伍，本文將搜尋現有物證、回顧發生的事件，根據科學家和工程師所提供的信息，梳理出大致的脈絡圖，數據指出了飛機可能墜毀的大致區域。

　　但由于面積過于龐大，搜尋馬航370幾乎成為人類歷史上最具挑戰的搜尋之一。讓我們跟著BBC的鏡頭，和業內頂級專家一起來探索馬航370到底去哪了?

　　圖、馬航370號航班搭載了152名同胞

　　1、為什么現代科技監測不到一架客機的具體動向?

　　2014年3月8日，一班從馬來西亞吉隆坡前往中國北京首都國際機場的波音777-200ER航機神秘失蹤的事件，被認為是有史以來“最離奇”的飛機失聯案例馬來西亞標準時間(UTC+08:00)凌晨0:41，馬航MH370班機離開吉隆坡國際機場M號航站樓，起飛時機上載有239人(包含兩名幼兒)，當中大部份乘客均屬中國公民。

　　2014年3月7日，機場攝像頭錄下了飛行員過安檢時的鏡頭，和往常一樣，次日凌晨12點41分，馬航370經32右跑道起飛前往北京。和所有現代客機一樣，波音777堪稱一個民航客機上的奇跡。

　　飛機上擁有各種先進的輔助駕駛設備，其中包括自動駕駛儀。它從交付第一架飛機開始，擁有19年的完美運營記錄。飛行員可以在全球任何地方使用甚高頻(VHF，Very High Frequency)和高頻無線電(HFR，High Frequency Radio)一種飛機通訊尋址與報告ACARS的文本信息系統，以及衛星通信系統來進行語音交流和傳輸數據。

　　圖、馬來西亞航空公司公布的中國乘客名單

　　當一架飛機開始飛行時，它的飛行路線已經被規劃好了。飛行員只需要把路線數據載入導航電腦，馬航370起飛后不到一分鐘，飛機機組被告知修正路線飛往北京，飛機要右轉，經IGARI路點，通過一條直線飛往北京。

　　路點(Way Points)是地圖上協助空管及飛行員用來導航的代碼，在IGARI附近，馬航370將由馬來西亞空管移交給對面的越南方面管理。經過26分鐘飛行后，從飛機上自動發出最后一條ACARS信息，顯示飛機按照正常路線飛往北京。

　　在飛往南中國海的途中，空管正在使用一種20世紀30年代發明的技術來追蹤飛機——雷達。雷達主要又二戰時英國主導開發，用來保護英國海岸線的一種設備，如今這項技術已經發生了很多變化，但是基本的概念還是相通的。

　　下圖為一次監控雷達(Primary Surveillance Radar)主要是向天空發射(電磁輻射脈沖)無線電波，然后被探測物體會反射這些電波送回雷達，電腦計算電波的往返時間，從而得出飛機的距離和位置，但它并不顯示高度，雷達探測的范圍受其發射功率所限，一般情況下能達到100英里。

　　但還有兩個問題，一個是電磁脈沖從飛機上反射的信號已經很低，另一個問題就是雷達的精度也不高。當然空管們還有另外一個武器——二次監控雷達(Secondary Surveillance Radar)，二次雷達的距離要比一次雷達的距離大很多，它是通過飛機上的應答機(Transpondar)把飛機的高度、位置、速度等資料向地面發送，讓雷達接收從而顯示在控制員的畫面上。但是如果飛機上關閉了應答機，二次監控雷達便發現不了了。

　　圖1：一次監控雷達和二次監控雷達

　　飛機升空38分鐘后，馬來西亞空管員可以再二次雷達上清楚的看到馬航370航班，在飛機接近馬來西亞空域的邊界是被告知聯系越南方面的空管員。在1點32分4秒時，馬來西亞的空管員在二次雷達上看到飛機越過IGARI路點，但是9秒鐘之后，馬航370失蹤了。這架波音777上的應答機停止了工作，這也拉開了搜救MH370的序幕。

　　一次雷達顯示監控范圍圖(視頻截圖)

　　二次監控雷達監控范圍圖(視頻截圖)

　　胡志明市空管員在飛機消失17分鐘后開始聯系馬來西亞方面空管。斯德普斯(Stupples)教授解釋了為什么他們很難找到飛機，只要應答機正常工作，整條航路都處在二次雷達的監控范圍之內，但是一旦370號航班在二次雷達消失后，空管員沒有備用的監控設備來追蹤，一次雷達完全探測不到馬航370的蹤跡，而全球范圍內只有十分之一的區域在一次雷達的探測范圍內。

　　加拿大哈迪遜灣(Hudson Bay)就是最繁忙的雷達盲區之一，每天有兩三百架飛機經過這里。空管員用一種革新性的監控手段來解決問題，現在應用一項叫做廣播式自動相關監控(ADS-B，Automatic Dependant Surveillance)。

　　能夠幫助預測飛機在雷達盲區的位置，裝備有該設備的飛機用全球定位系統獲取位置，然后自動廣播到地面中心，不同于雷達站，這些廣播接收器的信號接收能力很強，在偏僻的雷達盲區非常的行之有效，自從ADS-B系統啟用之后，有專門的網站利用ADS-B接收機接收資訊后在網絡地圖上顯示飛機的資料及航跡。

　　廣播式自動相關監控(視頻截圖)

　　但馬來西亞和越南都沒有啟用這個系統，不過就算他們啟用這個設備也于事無補，因為這項技術依賴于應答機，應答機如果關閉了，這項新型的技術也失去了用武之地。馬航370的消失也讓人們開始擔心，機上239人的命運。

　　2、通過什么判斷出MH370的失聯后的大致方位?

　　托尼·科博(Tony Cable)是一名經驗豐富的空難調查員，他曾參與了洛克比空難和協和飛機空難的調查。但是馬航370留給世人的線索太少了，如何解釋飛機從二次雷達上消失和無線電靜默的現象?

　　科博首先猜想飛機的結構遭到損壞，恐怖活動或其他可能導致飛機失去控制的嚴重事故。一條線索顯示當時馬航370貨艙里的貨物，其中包含有鋰電池。筆記本電腦和手機里都在使用鋰電池，電池都是可燃的，但是鋰電池最不穩定。馬航370的貨艙內裝載了200公斤的鋰離子電池，因為過去的事故，運輸這些產品必須通過嚴格的監管。2010年曾有一架波音747在迪拜附近墜毀(UPS航空6號航班)，經過調查這起事故很可能就是由于鋰電池引發的大火

　　貨艙尾部起火，可能影響整架飛機，飛機會造成結構受損，產生大量的煙霧影響能見度，并釋放出有毒氣體。過去的案例顯示，如果飛機起火后不能及時降落，很可能機毀人亡。馬航370失聯4小時候后，搜尋工作在靠近失聯點的中國南海附近展開，但一無所獲。此時遠在倫敦的艾倫·蘇-布魯斯(AlanSchuster-Bruce)他是國際海事衛星組織科學家，該公司為馬航370提供衛星通訊，從飛機的通訊日志中，布魯斯可以得到最新的消息。

　　馬航370的最后一條通訊，像它其余的通訊一樣，都被記錄在澳大利亞珀斯的一個地面基站。布魯斯介紹，通訊系統停止60分鐘后，基站會向飛機發出一個信號，基站會向飛機發出一個詢問信號，飛機得到肯定的回復。

　　這種通訊我們稱之為“握手”或者Ping。令布魯斯不解的是，數據日記顯示地面基站和飛機有七次“握手”，每次間隔約1小時，這些都是飛機消失后發生的。數據顯示，飛機在失聯后，飛行了7個多小時!所以布魯斯推斷飛機不可能在南中國海附近，雖然科學家質疑這個數據的真實性，但這個數據得到了其他證據的證實。馬航370連接到一顆編號為3F1的通訊衛星，不過我們無法確認其中的通訊信號。2009年布魯斯曾協助調查了法航447航班的失蹤情況，事后，國際海事衛星組織決定在基站的數據基礎上額外監測一些數據，便可算出衛星和飛機之間的距離。

　　法航447后，國際海事衛星組織的一次腦力風暴后的決定成為了馬航370航班的唯一線索。為了找到馬航370，布魯斯開始分析“電子握手”中記錄的時間，他知道印度洋上空3F1衛星的位置，借用每次“握手”的時間數據，得以算出衛星和飛機之間的信號傳輸時間，通過信號傳輸時間，他可以算出每次“握手”時衛星與飛機之間的距離，標出那些距離，得到7個地面上的圓形大概位置，飛機一定飛過了這些圓，最后一個圓發生于8點19分，飛機在57分鐘后并沒有回復衛星——飛機失蹤的時間。

　　隨后，海事衛星組織把分析數據發給了馬來西亞當局，當時我們看到多國的救援團隊依然在南中國海進行搜救工作。布魯姆和他的團隊認為他們的方法是最終線索，如果得知飛機的最初位置以及飛機的速度，就可能得到飛機的飛行路線，但是馬來西亞提供的數據時基于雷達提供的數據，精度不高。海事衛星組織可以排除飛機憑借攜帶燃油飛不到的地方，所以MH370肯定越過其中的一條弧線，飛機可能左轉向南飛或者右轉向北飛。

　　根據發動機Ping數據推斷的MH370航班失聯后可能飛行的南北走廊

　　時間平靜了幾天后，美國突然介入并傳出消息稱搜索范圍擴大到印度洋附近。對于搜索隊來說，搜索范圍縮小了，但相對而言還是巨大的。從北面的哈薩克斯到南印度洋，面積多達2百萬平方英里。國際海事衛星組織用來計算軌跡的敏感信息，通過高度機密的軍用雷達數據，得知MH370在失聯后，突然轉彎向西飛行，先飛經馬來半島，在做另外一個轉彎，朝西北方向飛行。最后的信號位于安達曼群島，時間是凌晨2點22分。

　　失聯后的飛機的模擬航跡

　　現在的證據都在預示了飛機遭到了劫持。MH370在二次雷達上消失后偏離航道的事實顯示了飛機應答機可能已經被故意關閉了。而且劫機者非常了解波音777的飛機構造，他們需要將應答機關閉或者改變原來的編碼。調查員開始拉網式的調查嫌疑犯，乘客名單是一份關鍵的證據。

　　警方首先鎖定了兩名使用假護照的伊朗人，但很快被排除了。飛行員本身也收到了徹底的調查，但沒有證據顯示他們和恐怖分子有聯系。在MH379消失超過一周后，盡管經過了26個國家的努力，但結果仍是一無所獲。這給了許多飛機上乘客家屬們希望，或許只是開了一個天大的玩笑而已……

　　3為什么尋找一架大型客機那么困難?

　　在倫敦，海事衛星組織仍在嘗試新的方法進行搜救，他們得知飛機最后的位置分布在兩個弧線區域上。調查員克里斯·阿斯頓(Chris Ashton)嘗試著弄清楚飛機到底向那個方向飛，研究“握手”信號的途徑還有一個，信號的另一個數據——飛機信號到達地面站所經歷的時間。

　　阿斯頓提到，兩條弧線相距甚遠，在這一階段頻率信息應該足夠用來判斷飛機真實的路徑。與MH370接觸的衛星，并非在空中靜止不動。衛星會跨越赤道，南北往復移動，因為飛機同樣在運動中，所以他們之間的訊號頻率會發生變化。這種變化被稱之為多普勒效應，因此可以用來計算飛機的飛行方向，這樣可以預測出飛機的大致方位。

　　但需要經過非常復雜的運算，在進行了多日的多普勒效應的分析后，終于計算得出了結果，最后確認飛機在南半球。這對于大家來講不是一個好消息，它沒有被劫持降落在哈薩克斯坦，而是飛往了汪洋大海。克里斯的研究報告被呈送到馬來西亞當局，于是就有了下一幕。

　　馬官方宣布，飛機飛往了南半球

　　從吉隆坡起飛被二次雷達追蹤知道過了IGARI路點失蹤，然后被軍用雷達追蹤直到完全從雷達上消失，國際海事衛星組織分析，飛機轉往南飛行六個小時，最后的位置變得撲朔迷離。

　　飛機在1點起飛，2點失聯，3點被軍用雷達追蹤直到4點消失

　　調查員科博通過以往的空難案例可用有助于解釋飛機為什么最后向南飛行，2005年，太陽神航空波音737的機組人員，也想MH370一樣失聯了。當時兩架F16對他進行攔截，他們飛到旁邊，看到駕駛艙機長的位置是空的，副駕駛呆坐著控制飛機，機艙氧氣面罩也掉了下來。原來是飛機的增壓系統出了問題，但是機組成員沒有察覺到。

　　這里有個專業術語稱之為：失壓后的有效意識時間，飛機失壓后在3萬5千英尺平均只有30到60秒，飛行員就會因為缺氧而昏厥，但飛機仍處于自動駕駛狀態。如果MH370的飛行員失去意識，可能會有其他人試圖控制飛機。如果飛機激活了自動駕駛，任何人都可以操控飛機進入轉彎狀態。即使所有人都失去了意識，自動駕駛儀也能控制飛機，直到沒油為止。但現在又有一個疑問，為什么MH370會偏航這么遠?

　　飛機的“黑匣子”

　　能夠解開整個謎團了只有飛機上搭載著的“黑匣子”。“黑匣子”可以記錄駕駛艙的語音合飛機的飛行數據，通過這些數據可以重建飛機時所發生的任何細節。如果在水下，“黑匣子”會每秒發出一個被搜尋到的信號，但它的電池壽命只有30天。來自八個國家的飛機與船只搜尋多達62萬平方英里的海域面積。國際海事衛星組織也在猜測MH370可能的飛行路徑，他們發現，這個路徑和那些衛星頻率信號完全相同。

　　隨著時間的流逝，搜救工作也在南印度洋快速展開。其中澳洲的海洋盾號(Ocean Shield)搭載著深海救援專家展開作業。這時一艘英國艦HMS Echo似乎發現了“黑匣子”的位置，在水下探測到了37.5Hz的脈沖信號，海洋盾號也過來增援，在HMS Echo東南方向展開作業，為了更有效的偵測水下聲波，救援人員采用了拖曳聲波定位器。

　　這種儀器可以承受水下6千米深壓強的防護罩，保護內部的電子元件，保護罩后面是全向水平檢波器，它是一個4向180度廣角的麥克風。即使找到了“黑匣子”的信號，鎖定信號源仍是一件浩繁的工作，尤其是在水下4.5公里處，聲波定位去會下潛到海床上方1公里處，然后再拖行中偵測信號。這個深度可以有效的避免海洋生物和水溫的影響，而且海床本身也會掩蓋聲源的位置，飛機的殘骸會扭曲聲音的路徑，海底的地形也錯綜復雜，聲音會沿著阻力最小的路徑傳播。

　　就在海洋盾號沿著預測的飛行路線檢查時，傳來一個壞消息——先前檢查到的37.5Hz信號是錯誤的。理論上講由于飛機缺乏燃料，下降高度，它旋轉了一次，同時發動機重啟，發動機重啟后會向海事衛星發出“握手”信號，但信號并不完整。所以調查員判斷這個位置處于飛機的最終位置。（來源：航空之家）

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