网易航空讯（江上苇） 近日报道称，黑匣子显示马航MH17航班系因爆炸性释压而遭破坏，最终导致了坠机——从航空安全的角度看，这算是一个万金油式的解释，因为绝大多数高空坠机都会因为结构破损而出现“爆炸性释压”的问题。但更重要的导致“爆炸性释压”的原因和“爆炸性释压”对航空器本身的破坏情况，相关新闻却又语焉不详。
什么是“爆炸性释压”？
“爆炸性释压”（explosive decompression）是一个相当复杂的航空安全术语，但并不难以生活常识加以解释——一个充满气的气球，用针扎一下就会爆裂，这就是我们身边最常见的“爆炸性释压”。现代民航客机的气密增压客舱，就类似于这样一个充胀了的气球。
现代民航客机巡航高度大多在8000-12000米之间，也即是对流层的上层至平流层的下层之间。在这一区间层内，含氧量和气压较海平面均大为下降，若不采取相应的防护措施，人类就无法坚持太长时间。
这里所谓的“防护措施”，不仅仅是指供氧，还必须进行相应的增压和保温。因为在低温低压环境下人体吸收氧的能力也会大大下降，单靠供氧仍不足以维持生存。
从航空医学的角度讲,从海拔10000英尺（3048米）高度起，人体就会出现头疼、疲劳症状；14000英尺（4267.2米），发困、头痛、视力减弱，肌肉组织相互不协调，指甲发紫、晕厥等症状；18000英尺（5486.4米），除上述症状外，记忆力减退，重复同一动作；22000英尺（6705.6米），惊厥，虚脱，昏迷，休克；28000英尺（8534.4米），人在5分钟之内立即会虚脱、昏迷。
所以为保证乘员的安全，高空飞行的航空器都必须采取供氧、增压、空调等一系列措施。民航机普遍采取座舱气密增压技术，而有更高飞行要求的军机飞行员还会使用代偿服、抗荷服等等。
现代民航客机在高空飞行时，客舱通常维持在约相当于海拔2400米（8000英尺）左右的气压水平——也即是略低于人体产生不良反应的海拔气压下限。
飞机为什么不进一步增压到与海平面齐平的水平呢？这在技术上并非不可行，但进一步增压就意味着舱壁要承受更大的压力差，整机就必须大大加强结构——这一切最终体现为更大的死重，在舒适性提升不明显的同时，却大大增加了飞机的制造成本和油耗，从经济上看太不划算，所以现代客机的客舱增压均以海拔2400米气压为标准。
当民航机处于10000米高度巡航状态时，以海平面标准气压101.3kPa计，此时舱内气压约70kPa，舱外气压约为27kPa，内外压差43 kPa——根据压力公式F=PS计算，此时每平方米面积的客舱壁需承受约4.4吨的向外压力。而当飞机着陆时，舱外压转而高于舱内压，此时压差为31 kPa，即每平方米客舱壁需承受约3.2吨的向内压力。
由于飞机运营起降频繁，所以客舱壁承力结构也总是在高强度的内外压差之间反复产生着应力扭转，进而造成结构金属疲劳——而这和机体主要承力构件的结构疲劳相比，往往显得更隐蔽，也更难检修。若检修不到位，就可能导致舱壁在高空压差最大时出现结构破损，甚至因“爆炸性释压”造成机体结构损坏，进而威胁到航空器安全。
典型爆炸性释压造成的空难
人类最早认识到气密增压舱结构疲劳和爆炸性释压，是因为臭名昭著的“彗星”客机系列空难。
由著名的英国德哈维兰公司设计制造的“彗星”型客机（de Havilland Comet）于1949年出厂，1952年投入商业运营。它是第一种采用喷气引擎的高速民用客机，飞行性能极其优异，可以飞到10000米的高空——为了实现高空飞行，德哈维兰的设计师们理所当然地给“彗星”配备了气密增压舱。
但德哈维兰的工程师们压根没注意到，飞机在高低压之间频繁转换会产生严重的金属疲劳问题。结果，在1953年5月至1954年4月的不到一年的时间里，投入航线的9架“彗星”号飞机，竟有3架以完全相同的方式空中解体。
事后的调查表明，由于频繁的增压减压造成了“彗星”飞机气密舱金属疲劳，结果在高空飞行时机顶天窗铆钉部分爆裂（此时舱内外压差最大），造成飞机突然在高空爆炸性释压，进而解体失事。
此后的航空设计师注意到了这一问题，在结构设计和维修规范中对气密增压舱的结构疲劳问题提出了一系列新的标准和要求，但仍不能杜绝相关事故的发生。
最典型的气密增压舱爆炸性释压事故，是日航123空难和美国阿罗哈航空243号事故。
地面拍摄到的日航123航班最后遗影（红圈内是已经破损丢失的垂直尾翼）
发生于1985年8月12日的日本航空123号班机空难事件，是截至目前最大的单机伤亡空难。失事的JA8119号飞机为波音747-100SR型（为满足日本国内市场而定制的大客座型号）。该机曾因操作不当，于1978年6月2日在大阪的伊丹机场擦尾，造成了机尾结构损伤。日航很老实地把飞机送修了，但负责维修的波音方面却吊儿郎当——受损的机尾气密舱压力壁面板，本应用一整块接合板连接两块需要连接的面板，并在上面使用三排铆钉固定，但维修人员使用了两块不连续的接合板，一块上面有一排铆钉，另一块上面有两排。这造成接合点附近的金属蒙皮承受的应力明显增加，对金属疲劳的抵抗力下降了70%之多。据事后估算，此次修补后，飞机只能飞10,000次左右。
但日航并未注意到这一问题，仍老老实实地按标准飞，结果飞到12,319次终于出事——飞机爬升到7000米左右高空时，尾部气密舱隔板金属疲劳达到极限而破裂，发生“爆炸性释压”，高压空气冲进机尾直接将垂直尾翼吹落，更要命的是还连带扯断了主要的液压管线。机组驾驶着已无法操纵的飞机挣扎了半小时后坠毁，死亡520人。
阿罗哈243航班损毁情况
另一起事故，发生在美国阿罗哈航空243航班上，不过该航班要幸运得多。243航班为往返于夏威夷希洛岛和檀香山之间的定期航班，使用的是波音737-200型客机。1988年4月28日，该航班起飞后不久，在7300米高度上增压舱出现结构破损——先是前舱左侧一小块天花板发生爆裂，机舱失压，然后驾驶室后方至机翼前沿之间的机舱天花板被高速气流撕裂，飞机瞬间成了敞篷车。一位因正在服务而没系安全带的空姐，当即被气流吹出舱外遇难，其余65名机组人员和乘客则不同程度地受伤。
所幸飞机撕裂面积虽然巨大，但并未像日航123航班那样伤及操纵管路，机组仍能操纵飞机。更幸运的是，该航班当时距离备降场卡富鲁伊机场仅43公里，所以仅用了10分钟便落地，避免了更大损失。
事后调查，该机是由于机体老化锈蚀，导致金属疲劳，最终造成客舱爆炸性释压（当时客机已使用了19年，设计寿命是飞75，000次，而实际上却飞了89，090次）。
从前述3起空难看，除“彗星”系列空难是因为对工程科学认识不足而不得不交学费外，日航和阿罗哈航事故都是彻彻底底的人为灾难，“爆炸性释压”类事故并非不可避免。
日航123事故之前半年，该机客舱后部的厕所门便报了28次故障（1985年2月）。但日航机务部门的维修报告里，却并未将厕所门的故障与早年擦尾事故造成的机体变形联系起来。而阿罗哈航空事故更属典型的“要钱不要命”，不但飞机严重超标使用，乘客登机前都已经发现登机门附近有裂痕，但该航还要坚持飞行，结果终于出事。
爆炸性释压对航空器的安全影响
客舱空中失压是民航界相对较常见的安全问题。密封不严、压气机或导气管故障甚至空调故障，都有可能导致失压。但这些情况对安全威胁并不太大——飞行员及时降低飞行高度即可解决。
“爆炸性释压”的情况虽很罕见，但却属于客舱失压范畴类中最严重的情况，因为它不但造成飞机迅速减压，而且往往还附带有机体结构损坏——但损坏到什么程度，就有点听天由命的味道了。如阿罗哈航空243事故，只损坏舱壁而未损毁其他系统尤其是操纵系统，则只要迅速降低高度就近降落，未必会导致太严重的后果。但若是日航123航班一样直接损毁了操纵或其他关键性系统，那就难以挽救了。
内因和外因都有可能导致“爆炸性释压”，本文前面介绍的主要是飞机自身原因，但外来破坏也同样可能造成“爆炸性释压”。具体到马航MH17航班，若在10，000米高空遭到外来攻击，而导弹战斗部的霰弹片或连续杆刚好伤及增压舱承力结构部位，诱发自身“爆炸性释压”的可能性也是完全存在的。
相关报道
本文来源：网易航空
责任编辑：
王晓易_NE0011
