我成功自研阻止飛機衝出跑道技術 打破美壟斷

不久前，陳先生在Discovery頻道上看到一個新奇的玩意：美國人在一些機場跑道的盡頭鋪了攔阻牀，居然能阻止飛機衝出跑道。在電視畫面上，跑道端鋪就的材料成功阻止了一架即將衝出跑道的波音客機，保護了飛機，更保證了乘客的安全。

畫面中呈現的這項技術叫做特性材料攔阻系統（Engineered Material Arresting System，簡稱EMAS），這項技術長期以來都被國外公司所壟斷。2012年7月12日，由中國民航科學技術研究院研發的，具有完全自主知識產權的EMAS正式通過了中國民航局的合格審定並獲得工程應用批准，這是中國民航在涉及飛行安全的重大系統研發方面取得的重要進展，也是世界上第二個取得政府民航主管機構批准的EMAS。這一成果的取得，將大幅降低機場安裝該系統的成本，從而推動我國眾多高原機場和特殊地形機場有效提升安全保障能力。

如何阻止飛機衝出跑道？

隨着世界民航業迅的速發展，航班起降架次明顯增多，飛機衝出跑道的次數呈上升趨勢，如何避免飛機衝出跑道後發生嚴重事故，已經成為民航安全的一個重要課題。為了解決這一難題，早在20世紀60年代，英國人就着手研發相關技術來攔停衝出跑道的飛機，但是由於種種原因未能形成產品。到20世紀80年代，美國聯邦航空局（FAA）與美國一家公司開始共同研發EMAS系統。

事實上，EMAS是由一種具有特定力學性能的泡沫混凝土，以數十釐米的厚度鋪設在跑道延長線的地面上，形成一個攔阻牀。其寬度與跑道一致，長度在數十米到100多米之間。飛機一旦衝出跑道即進入其中，泡沫混凝土在機輪的碾壓下破碎，以此吸收飛機的動能，在保證飛機和機上人員安全的前提下，讓飛機逐漸減速並最終停止在攔阻牀內。

20世紀90年代，FAA審定了EMAS系統的設計方法。1996年首次在紐約肯尼迪機場進行了試驗性鋪設，併成功攔停了3架飛機。隨後，FAA對其頒發了許可證，並在全美國有需要的民用機場中推廣使用。截至目前，美國已有35個民用機場鋪設了55套EMAS系統，成功攔停了8架飛機。與此同時，美國在全球範圍內推廣EMAS系統。近年來，我國四川九寨黃龍機場和台灣松山機場也先後安裝了該系統。

能解決衝出跑道的難題

四川九寨黃龍機場削山而建，三面環山，由於受複雜地形和高海拔的影響，飛行員在執行九寨黃龍機場飛行任務的過程中往往感覺跑道偏短，特別是在雨雪天氣狀況下，飛機着陸和中斷起飛一旦出現反噴、剎車失效或衝出跑道的情況，後果不堪設想。因此，在2006年，九寨黃龍機場進行二期擴建工程時，就在跑道南北兩端分別安裝了兩套EMAS系統。

在我國，有相當數量的機場削山而建，俗稱“桌面機場”。雖然這些機場均按標準建立了跑道端安全區，但安全區外往往為陡坎或懸崖，飛機一旦衝出跑道端安全區，機毀人亡的悲劇必然上演。此外，一些臨江、臨海、臨居民區的機場也存在這樣的問題。

隨着中國民航的快速發展，航班數量劇增，要維持過去的安全水平，就需要更新的安全手段。國際民航組織統計數據顯示，在全球範圍內衝偏出跑道事故次數排在民用航空器事故類型統計的首位。我國民航近年來衝偏出跑道事件次數在民用航空器嚴重事故徵候類型統計中亦居首位。由此可見，在跑道端安全區不夠長的機場安裝EMAS系統，解決好飛機衝偏出跑道的問題，能明顯提升安全運行水平。

的技術難題

在中國民航科學技術研究院研發的EMAS獲得中國民航局的審定批准之前，國內沒有類似產品，我國機場如果要安裝，需要面對三個問題：產品價格高、運輸距離遠和系統維護難。

據報道，2010年台灣松山機場計劃鋪設1套該系統，預算高達43000萬新台幣，與2006年四川九寨黃龍機場鋪設該系統時相比，價格有較大幅度的增長。如此高昂的費用，即使政府給予大部分補貼，國內最需要安裝EMAS系統的中小機場也難以負擔。

中國需要自己的EMAS系統！2010年，在民航局副局長李健的指示下，航科院組織了由院主要領導掛帥、數十名科研骨幹參與的研發團隊，聯合國內相關單位，投入數千萬元經費。經過2年多的時間，攻克了材料生產和系統設計方法的技術難題。為了有效驗證產品的性能和系統的安全性，航科院設計並建造了專用的試驗枱架，對機輪碾壓材料的過程進行了數十次試驗測試，取得了大量寶貴的數據，並最終建立起一套完善的攔阻過程仿真計算模型和設計方法。航科院還專門從國航購買了一架波音737飛機，從2011年第四季度開始，利用天津機場第二跑道先後開展了6次大規模的真機驗證試驗。試驗結果表明，航科院研發的EMAS系統具有有效的攔阻功效，並能保證飛機和機上人員的安全。

的發展展望

“對於中國民航而言，EMAS項目是一項全新的、具有開創性的項目，國際上也僅有美國掌握了這項技術，我們沒有任何經驗可以借鑑和參考。做好這個項目，對於中國民航向國際民航界輸出標準，提升中國民航的國際地位，對於提升複雜機場的安全裕度，對於建設民航強國，都具有十分重要的意義。”民航局李健副局長曾多次在不同場合強調中國民航研發自己的EMAS系統的重要意義。

航科院（北京）科技發展有限公司有關負責人向記者透露，國產EMAS系統的成功研發大幅降低了鋪設費用，為在我國眾多高原機場、複雜地形機場、其他因為特殊原因難以延長跑道端安全區的機場，提供了價位合理的工程解決方案。它具有非常廣闊的市場前景，騰衝機場已經確定安裝EMAS系統，而國內外多家機場也對該產品表現出濃厚的興趣。“我們在天津空港經濟區擁有10000多平方米的生產廠房，能夠滿足攔阻材料生產、養護所需的環境要求，可以保證材料性能的穩定，每月可生產1套EMAS系統所需的材料。”

今年，國際民航組織將在“國際標準與建議措施”中提出提高跑道端安全區長度的標準，以減少因為衝出跑道造成的重大飛行安全事故。但因為地理或者別的環境因素制約，很多機場難以滿足新的跑道端安全區長度要求，EMAS已寫入ICAO《國際民用航空公約》附件14《機場》第一卷《機場設計和運行》第3.5.5條，成為國際通行的等效安全措施。

據瞭解，儘管國產EMAS系統價格相比國外同類產品有較大幅度下降，但對於很多機場特別是中小型機場來説，此費用也是一筆巨大的開支。鑑於EMAS系統鋪設的目的是提高機場運行的安全性，中國民航局正着手製定相關補貼政策，以支持EMAS系統的推廣運用。