失控减压

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失控减压（Uncontrolled decompression），简称失压，是指在密闭系统（例如飞机客舱）中气压无预期的降低，并且通常是因为人为错误、金属疲劳、工程缺陷或是撞击，导致压力容器泄压至比其周遭环境低压或无法再加压。

如此的减压可分类为“爆炸性”、“快速”与“慢速”:

  • 爆炸性减压（Explosive decompression，缩写ED）是非常剧烈的，减压过程太快而不能使气体安全的从肺脏排出。
  • 快速减压（Rapid decompression）仍然很快速，但是速度够慢而能使肺脏泄气。
  • 慢速 或 平缓减压（gradual decompression）发生得极为缓慢，以至于可能在缺氧前都不会被查觉到。

描述

专有名词失控减压在此处是指有人在内的加压机、船遭受无预期的减压。举例来说，一个位在高海拔的加压客舱、一个太空载具或是高压舱（hyperbaric chamber）。对于其他盛装瓦斯、液体或化学试剂之加压容器的灾难性疏失来说，名词“爆炸”是相当普遍使用的，而其他的特殊名词像是BLEVE（英语：BLEVE）则是形容特定情况。

减压会因为加压容器的结构缺陷或者是系统本身的加压失败而造成。[1][2] 减压的速度与剧烈程度是受到加压容器的大小、容器内外的压力差距以及破洞的大小影响。

美国联邦航空总署认定了三种有所区别的航空器减压状况类别：[1][2]

  • 爆炸性减压
  • 快速减压
  • 平缓减压

爆炸性减压

爆炸性减压发生的速度比气体从肺部排出还快，通常少于0.1至0.5秒。[1][3] 如此状况对于肺脏的伤害风险非常的高，同时未安全束缚的物体会因为爆炸的力量而变成抛体物，如同炸弹爆炸般的危险。

在航空器遭受爆炸性减压后，机内会因为相对湿度的急速改变让气体降温和冷凝而出现浓重的雾。戴氧气面罩的军事飞行员得进行施压呼吸才能让肺部持续正常的换气。[4]

快速减压

快速减压通常会经历0.1至0.5秒，让肺脏比客舱更快速的减压。[1][5]肺部伤害的风险仍然存在，但与爆炸性减压相比明显的减低。

平缓减压

缓慢或渐进的减压速度极慢以至于可能无法被人察觉到因此需要依靠仪器侦测。[1]这种型式的减压可能会在飞机爬升时的加压失败中发生。2005年的太阳神航空522号班机空难事件就是一个例子，当时飞行员没有查觉到飞机是否自动加压并且也没来得及对飞机失压做出反应，最终因缺氧失去意识（与大部分的组员和乘客一样）。

压力容器的密闭和测试

高压容器的密封封条也容易受到爆炸性减压的影响;用来密封加压管路的O形环或橡胶衬垫会充满高压的气体。如果容器内的压力迅速外泄则橡胶密封封条内的气体就会剧烈的膨胀，导致起泡或是材料的爆炸。由于这个原因，军事和工业上的设备普遍上会进行爆炸性减压的测试以做安全认证。

迷思

人体暴露在真空下会爆炸

这个都市传说是基于无法分辨两种减压状况：第一个，是从正常压力（1大气压）环境到真空（0大气压）环境；第二个，是从异常高压（数倍大气压）环境到正常压力环境。

对于第一种，从1大气压到真空的急速改变比较常见。太空探索和高海拔航空中的研究和实验显示，当直接暴露在太空的极端环境时会造成膨胀，而皮肤会因为富有弹力而足以抵挡1大气压的降低，尽管在数秒之后缺氧会造成失去意识。[6][7]如果强行憋气的话可能会对肺部造成气压性损伤(肺泡破裂)。

第二种较少见，在正常情况下只会发生在水肺潜水。事实上，只有发生过一个完整记录的事件：1983年北海的Byford Dolphin（英语：Byford Dolphin）事件，当时一个突如其来从9大气压降至1大气压的灾难性减压造成了大规模和致命的气压性损伤，包括一位潜水员真实的爆炸。与詹姆斯庞德的系列电影杀人执照中的科幻性死亡相似，电影中一位角色的头在潜水室中因为快速减压而爆炸。而上述状况在1大气压正常环境降至真空环境的情况中是不可能发生的。

子弹会造成爆炸性减压

飞机机身有翼肋结构来预防撕裂;破洞的大小是决定减压速度的原因之一，而子弹孔太小而不至于造成爆炸性或快速减压。

一个小洞就会让人被吸出机身

电视节目《流言终结者》非正式的用一架加压的飞机对这种情况进行了数种规模的测试。《流言终结者》的实验结果认为客舱的设计不会让这种状况发生。

1988年的阿罗哈航空243号班机事故中，该架飞机客舱顶部（约18乘以25呎）有一大片结构破裂分离，导致空服员克拉拉贝尔·兰辛（C.B. Lansing）被吹走；事后报告陈述了她是被从破洞“扫出舱体”而非“吸出舱体”。2005年第三季的加拿大纪录片节目为243航班拍摄的《空中浩劫》记录了：飞机的“撕裂线”结构应该要能防止大规模的机体破裂。由机上乘客的目击（包括其中一个陈述：空服员的双腿从机顶消失）、包含了NTSB相片的法庭证据和应力计算，[8] 专家们推断该空服员最初是被破洞吸住：这个状况导致了10大气压力的受阻，因此进一步造成了更大的材质疲劳。[9] 工程师检视了裂缝，认为一个侵入可能是由于气流撞击在兰辛的身上所造成。[10]

减压伤害

NASA 候选太空人在高空舱训练过程中接受低氧症迹象监测

以下的物理伤害会跟减压事故有关:

国际标准

降压暴露评分（DEI）是一个FAA用来实行与减压有关的设计指示承诺的物理量模组。该模组是依据暴露在某压力下的物体以及该暴露时间这两个在减压事故中最重要的变数。[17]

其他爆炸性减压测试的美国国内和国际的标准包括:

著名的减压意外和事件

减压事件对于军事和民用飞机来说是普遍的，每年全球大约发生40至50起的事故。[18]造成减压的大部分原因是相对可以由飞行组员所控制的。[11] 因此乘客和飞机不会遭受任何不良影响，减压事件由此不被认为是值得注意的。 [11] 因减压事件而受到伤害是很少见的。[11]

减压事件不会只发生在航空载具上—Byford Dolphin（英语：Byford Dolphin）事故就是发生在钻油平台上的一个爆炸性减压的例子。减压事故是一个因其他问题所造成的结果（像是爆炸或空中相撞），但减压事故会恶化最初的问题。

事件 日期 加压船舰 事件类型 死亡数目/船舰上总人数 减压类型 肇因
英国海外航空781号班机 1954 哈维兰彗星型 意外 35/35 爆炸性减压 金属疲劳
南非航空201号班机 1954 哈维兰彗星型 意外 21/21 爆炸性减压[19] 金属疲劳
环球航空2号班机 1956 洛歇L-1049超级星座式 意外 70/70 爆炸性减压 空中相撞
1961年尤巴城B-52战机坠毁事件 1961 B-52同温层堡垒轰炸机 意外 0/8 慢速或快速减压 (未确定)
Volsk parachute jump accident（英语：Pyotr Dolgov） 1962 压力装 意外 1/1 快速减压 从气球跳下时与吊篮碰撞
Strato Jump III（英语：Nick Piantanida） 1966 压力装 意外 1/1 快速减压 压力装失效[20]
阿波罗计划宇航服测试事故 1966 阿波罗A7L宇航服 意外 0/1 快速减压 氧气管线连接器故障[21]
联盟11号 1971 联盟号宇宙飞船 意外 3/3 快速减压 压力平衡阀因烟火分离充电故障而受损[22]
英国欧洲航空706号班机 1971 维克斯-阿姆斯特朗Vanguard型 意外 63/63 爆炸性减压 后端壁破损导致尾翼脱落
温莎事件（美国航空96号班机） 1972 麦道DC-10 意外 0/67 快速减压[23] 货舱门未上锁导致在空中开启
美国国家航空27号班机 1973 麦道DC-10 意外 1/116 爆炸性减压[24] 引擎故障造成的碎片击中机身
土耳其航空981号班机 1974 麦道DC-10 意外 346/346 爆炸性减压[25] 货舱门未上锁导致在空中开启
婴儿空运行动事故 1975 C-5A运输机 意外 155/330 爆炸性减压 维修失误造成货舱门在空中开启
英国航空476号班机 1976 霍克薛利三叉戟3B型 意外 63/63 爆炸性减压 空中相撞
大韩航空902号班机 1978 波音707 被击落 2/109 爆炸性减压 误闯苏联领空后被苏联军机击中
沙特阿拉伯航空航空162号班机事故 1980 洛歇L-1011 意外 2/292 爆炸性减压 轮胎爆裂导致的碎片击中机身
远东航空103号班机 1981 波音737 意外 110/110 爆炸性减压 机身金属疲劳及腐蚀导致空中解体
英国航空9号班机 1982 波音747 意外 0/263 慢速减压 飞入火山灰云导致引擎全部熄火，机舱缓慢减压（引擎重启后恢复增压）
Byford Dolphin accident（英语：Byford Dolphin#Diving bell accident） 1983 Diving bell（英语：Byford Dolphin） 意外 5/6 爆炸性减压 人为错误，缺乏失效安全设计
大韩航空007号班机 1983 波音747 被击落 269/269 快速减压[26][27] 误闯苏联领空后被苏联军机击中[28]
日本航空123号班机 1985 波音747 意外 520/524 爆炸性减压 对后端壁破损的不当修理导致垂直尾翼脱落
印度航空182号班机 1985 波音747 恐怖攻击 329/329 爆炸性减压 炸弹爆炸导致客机解体
1985年皇家约旦航空Alia号事故 1985 洛歇L-1011 意外 0/? 快速减压 火警导致客舱后端壁破损[29]
LOT波兰航空5055号班机 1987 伊留申-62M 意外 183/183 快速减压 引擎起火导致飞机解体
阿罗哈航空243号班机 1988 波音737 意外 1/95 爆炸性减压[30] 金属疲劳导致飞机外壳破损
伊朗航空655号班机 1988 空中客车A300 被击落 290/290 爆炸性减压 被美军击落
洛克比空难（泛美航空103号班机） 1988 波音747 恐怖攻击 259/259 爆炸性减压 货舱炸弹爆炸导致飞机解体
联合航空811号班机 1989 波音747 意外 9/355 爆炸性减压 货舱门锁设计不当引致舱门在空中打开
法国联合航空772号班机 1989 麦道DC-10 恐怖攻击 170/170 爆炸性减压 炸弹爆炸引致飞机解体
英国航空5390号班机 1990 英国航太BAC 1-11 意外 0/87 快速减压[31] 飞机驾驶室挡风玻璃因安装不当致在压力下脱落
环球航空800号班机 1996 波音747 意外 230/230 爆炸性减压 飞机油箱爆炸导致解体
Progress M-34 docking test（英语：Progress M-34#Collision） 1997 Spektr（英语：Spektr） space station module 意外 0/3 快速减压 在轨道中碰撞
Lionair 602号班机 1998 安托诺夫An-24RV 被击落 55/55 快速减压 被便携式防空导弹击落
1999年南达科塔州里尔35型事故 1999 里尔35 意外 6/6 慢速或快速减压 (未确定)
澳大利亚“鬼航班”（英语：2000 Australia Beechcraft King Air crash） 2000 Beechcraft Super King Air（英语：Beechcraft Super King Air） 意外 8/8 Decompression suspected (未确定)
中美军机碰撞事件（81194事件、海南岛事件） 2001 EP-3侦察机 意外 0/24 快速减压 空中相撞
巴西天马航空9755号班机 2001 福克100 意外 1/82 快速减压 引擎故障造成的碎片击中机身 [32]
中华航空611号班机 2002 波音747 意外 225/225 爆炸性减压 维修失当造成机尾金属疲劳并脱落
巴什克利安航空2937号班机 2002 图-154M 意外 69/69 爆炸性减压 空中相撞
太阳神航空522号班机空难 2005 波音737-31S 意外 121/121 慢速减压 飞机工程师做完机舱加压测试后，忘记把加压掣从“手动模式”变回“自动模式”，导致高空失压[33]
阿拉斯加航空536号班机 2005 麦道MD-80 事故 0/142 快速减压 操作员失误，行李装载车在登机口发生碰撞[34]
澳洲航空30号班机事故 2008 波音747-438 事故 0/365 快速减压[35] 氧气樽爆炸导致机身受损
西南航空2294号班机事故 2009 波音737 事故 0/131 快速减压 金属疲劳[36]
西南航空812号班机事故 2011 波音737-300 事故 0/123 快速减压 金属疲劳[37]
四川航空8633号班机事故 2018 空中客车A319 事故 0/119 快速减压 风挡导线破损产生高温电弧损坏风挡玻璃。

参见

参考文献

  1. ^ 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 AC 61-107A - Operations of aircraft at altitudes above 25,000 feet msl and/or mach numbers (MMO) greater than .75 (PDF). 美国联邦航空管理局. 2007-07-15 [2008-07-29]. （原始内容存档 (PDF)于2008-06-27）. 
  2. ^ 2.0 2.1 Dehart, R. L.; J. R. Davis. Fundamentals Of Aerospace Medicine: Translating Research Into Clinical Applications, 3rd Rev Ed.. United States: Lippincott Williams And Wilkins. 2002: 720. ISBN 978-0-7817-2898-0. 
  3. ^ Flight Standards Service, United States; Federal Aviation Agency, United States. Flight Training Handbook. U.S. Dept. of Transportation, 美国联邦航空管理局, Flight Standards Service. 1980: 250 [2007-07-28]. 
  4. ^ Robert V. Brulle. Engineering the Space Age: A Rocket Scientist Remembers (PDF). AU Press（英语：Athabasca University Press）. 2008-09-11 [2010-12-01]. （原始内容 (PDF)存档于2011-09-28）. 
  5. ^ Kenneth Gabriel Williams. The New Frontier: Man's Survival in the Sky. Thomas. 1959 [2008-07-28]. 
  6. ^ Advisory Circular 61-107 (PDF). 美国联邦航空管理局: table 1.1. [2014-07-23]. （原始内容存档 (PDF)于2014-02-11）. 
  7. ^ Flight Surgeon's Guide. 美国空军. [2014-07-23]. （原始内容存档于2007-03-16）.  |chapter=被忽略 (帮助)
  8. ^ Matt Austin. Fluid Hammer calculations. 2001 [27 June 2011]. （原始内容存档于2015-05-03）. 
  9. ^ The Honolulu Advertiser. Engineer fears repeat of 1988 Aloha jet accident. 2001 [27 June 2011]. （原始内容存档于2008-01-31）. 
  10. ^ Revisiting Aloha Airline Flight 243 (PDF). School of chemical and materials engineering, National University of Science and technology, Pakistan: 26 et seq. [2014-07-23]. （原始内容 (PDF)存档于2014-08-24）. 
  11. ^ 11.0 11.1 11.2 11.3 11.4 11.5 Martin B. Hocking, Diana Hocking. Air Quality in Airplane Cabins and Similar Enclosed Spaces. Springer Science & Business. 2005 [2008-09-01]. ISBN 3-540-25019-0. 
  12. ^ 12.0 12.1 Bason R, Yacavone DW. Loss of cabin pressurization in U.S. Naval aircraft: 1969-90. Aviat Space Environ Med. May 1992, 63 (5): 341–5. PMID 1599378. 
  13. ^ Brooks CJ. Loss of cabin pressure in Canadian Forces transport aircraft, 1963-1984. Aviat Space Environ Med. March 1987, 58 (3): 268–75. PMID 3579812. 
  14. ^ Mark Wolff. Cabin Decompression and Hypoxia. theairlinepilots.com. 2006-01-06 [2008-09-01]. （原始内容存档于2020-03-16）.  外部链接存在于|publisher= (帮助)
  15. ^ Robinson, RR; Dervay, JP; Conkin, J. An Evidenced-Based Approach for Estimating Decompression Sickness Risk in Aircraft Operations (PDF). NASA STI Report Series. [2008-09-01]. （原始内容 (PDF)存档于2008-10-30）. 
  16. ^ Powell, MR. Decompression limits in commercial aircraft cabins with forced descent. Undersea Hyperb Med. 2002,. Supplement (abstract) [2008-09-01]. （原始内容存档于2011-08-11）. 
  17. ^ Amendment 25-87. 美国联邦航空管理局. [2008-09-01]. （原始内容存档于2009-02-02）. 
  18. ^ Rapid Decompression In Air Transport Aircraft (PDF). Aviation Medical Society of Australia and New Zealand. 2000-11-13 [2008-09-01]. （原始内容 (PDF)存档于2010-05-25）. 
  19. ^ Neil Schlager. When technology fails: Significant technological disasters, accidents, and failures of the twentieth century. Gale Research. 1994 [2008-07-28]. ISBN 0-8103-8908-8. 
  20. ^ Shayler, David. Disasters and Accidents in Manned Spaceflight. Springer. 2000: 38 [2014-07-23]. ISBN 1852332255. （原始内容存档于2014-10-01）. 
  21. ^ Two MSC Employees Commended For Rescue in Chamber Emergency (PDF), Space News Roundup 6 (6) (Public Affairs Office of the 美国国家航空航天局 林顿·约翰逊太空中心), January 6, 1967, 6 (6): 3 [July 7, 2012], （原始内容存档 (PDF)于2016-12-22） 
  22. ^ Ivanovich, Grujica S. Salyut - The First Space Station: Triumph and Tragedy. Springer. 2008: 305–306 [2014-07-23]. ISBN 0387739734. （原始内容存档于2014-09-29）. 
  23. ^ Aircraft accident report: American Airlines, Inc. McDonnell Douglas DC-10-10, N103AA. Near Windsor, Ontario, Canada. June 12, 1972. (PDF). 国家运输安全委员会. 1973-02-28 [2009-03-22]. （原始内容存档 (PDF)于2017-10-25）. 
  24. ^ 存档副本. [2014-07-23]. （原始内容存档于2014-07-28）. 
  25. ^ FAA historical chronology, 1926-1996 (PDF). 美国联邦航空管理局. 2005-02-18 [2008-07-29]. （原始内容 (PDF)存档于2008-06-24）. 
  26. ^ Brnes Warnock McCormick, M. P. Papadakis, Joseph J. Asselta. Aircraft Accident Reconstruction and Litigation. Lawyers & Judges Publishing Company. 2003 [2008-09-05]. ISBN 1-930056-61-3. 
  27. ^ Alexander Dallin. Black Box. University of California Press. 1985 [2008-09-06]. ISBN 0-520-05515-2. 
  28. ^ United States Court of Appeals for the Second Circuit Nos. 907, 1057 August Term, 1994 (Argued: April 5, 1995 Decided: July 12, 1995, Docket Nos. 94-7208, 94-7218
  29. ^ Hill, Richard G. Investigation and Characteristics of Major Fire-Related Accidents in Civil Air Transports Over the Past Ten Years (PDF). AGARD（英语：AGARD） ("Paper reprinted from Conference Proceedings No. 467-1: Aircraft Fire Safety"): 7, 17–18. c. 1989 [July 7, 2012]. （原始内容存档 (PDF)于2014-08-04）. 
  30. ^ Aging airplane safety. 美国联邦航空管理局. 2002-12-02 [2008-07-29]. （原始内容存档于2009-02-02）. 
  31. ^ Human factors in aircraft maintenance and inspection (PDF). 民用航空管理部门列表. 2005-12-01 [2008-07-29]. （原始内容 (PDF)存档于2008-10-30）. 
  32. ^ Fatal Events Since 1970 for Transportes Aéreos Regionais (TAM). airsafe.com. [2010-03-05]. （原始内容存档于2010-02-22）. 
  33. ^ Aircraft Accident Report - Helios Airways Flight HCY522 Boeing 737-31S at Grammatike, Hellas on 14 August 2005 (PDF). Hellenic Republic Ministry Of Transport & Communications: Air Accident Investigation & Aviation Safety Board. Nov 2006 [2009-07-14]. （原始内容存档 (PDF)于2011-06-05）. 
  34. ^ 存档副本. [2014-07-23]. （原始内容存档于2018-01-20）. 
  35. ^ Qantas Boeing 747-400 depressurisation and diversion to Manila on 25 July 2008 (新闻稿). Australian Transport Safety Bureau（英语：Australian Transport Safety Bureau）. 2008-07-28 [2008-07-28]. （原始内容存档于2008-08-03）. 
  36. ^ Hole in US plane forces landing. BBC News. 2009-07-14 [2009-07-15]. （原始内容存档于2009-07-16）. 
  37. ^ Southwest Jet Had Pre-existing Fatigue. Fox News. 2011-04-03 [2014-07-23]. （原始内容存档于2013-11-16）. 

外部链接

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