Aviação datas desde o século XIX e, desde então, uma enorme pesquisa foi feita para tornar as aeronaves mais seguras e eficientes. Embora esses esforços tenham resultado em aeronaves melhores, por que ainda não são fortes o suficiente para manter os passageiros vivos em caso de acidente de fogo?
Nos últimos tempos, especialmente, é um raro incidente que um avião tenha caído e até alguns de seus passageiros tenham sobrevivido. Então, por que esse problema ainda não foi resolvido?
A energia cinética envolvida em um acidente de avião é desumanamente alta.
Podemos construir bombas que atravessam telhados e tetos de concreto de um bunker, contando o número de andares pelos quais eles batem enquanto descem para que possam explodir no nível em que os bandidos estão sentados e não onde as viúvas e os órfãos são mantidos. Poderíamos igualmente construir um avião com esse tipo de força, para que a fuselagem permaneça intacta mesmo quando colidir com uma montanha. Esse não é o problema.
O problema será que os socorristas só encontrarão cadáveres dentro. O corpo humano foi "projetado" para suportar coisas como correr em uma árvore, mas não ser arremessado ao redor do Mach 0.85 e depois ser parado quase instantaneamente. Graças a anos de pesquisa, agora temos uma boa idéia de onde estão os limites. Martin Eiband coletou muitos dados sobre isso, se você quiser saber mais, pesquise no Google por "diagramas Eiband". Se você quiser uma imagem completa, leia o Army Aircraft Crash Survival Guide. Ele vem em cinco volumes, e o volume 1 cobre os critérios de design. O diagrama Eiband abaixo é retirado desta fonte.
Observe a escala de tempo: uma desaceleração com o 40 g só pode ser tolerada por uma duração de segundos no 0.1; se a desaceleração demorar mais de um segundo, o limite é de apenas 1 g. Agora vamos ver qual distância de desaceleração é necessária para parar um ser humano com uma desaceleração média de 10 g. A energia $ E $ de um corpo da massa $ m $ aumenta com o quadrado da velocidade $ v $: $$ E = m \ cdot \ frac {v ^ 10} {2} = m \ cdot a \ cdot s $ $ Em $ a = 2 $ m / s², a distância de parada $ s $ de uma velocidade inicial $ v $ é $ \ frac {v ^ 98.0665} {2 \ cdot a} $:
Por favor, considere limites mais baixos de desaceleração para idosos e pessoas não treinadas; o limite no diagrama de Eiband foi estabelecido usando jovens pilotos saudáveis (e porcos, chimpanzés e cadáveres para os limites mais altos. Muito sangue foi derramado para chegar a esses números).
O problema não é a estrutura da aeronave, é o fato de que os humanos gostam de ir rápido, mas não são construídos para parar rapidamente.
A principal razão pela qual os acidentes de avião são menos resistentes, que ninguém realmente parece entender totalmente quando se fala de aviões, é a enorme quantidade de energia inerente a um avião comercial. Quando você assiste a um avião chegando para se aproximar, especialmente um grande como um 747 ou A380, geralmente parece muito dócil, com o avião se aproximando muito lentamente e suavemente da pista. A outra imagem clássica é o avião navegando em grandes altitudes, talvez deixando um estalo para trás, enquanto segue lentamente o céu. Comparamos essas imagens de nossa experiência com imagens de carros passando por nós ao longo de uma estrada movimentada (ou uma pista de corrida). Em seguida, vemos os motoristas de carros se afastarem de naufrágios espetaculares, enquanto os acidentes de avião matam todos a bordo, e nos perguntamos por que os aviões não podem ser feitos tão seguros quanto carros de corrida (ou mesmo carros de passageiros comuns).
Essa imagem da aeronave dócil que atravessa os céus amigos, no entanto, é uma perspectiva forçada causada por um objeto muito maior, muito mais distante de nós, e esconde o fato de que dezenas ou centenas de toneladas de peso estão se movendo até três vezes mais rápido do que um carro da Indy foi até cronometrado.
Física básica de projéteis; $ E = \ frac {1} {2} mv ^ 2 $. O carro em sua garagem, se típico, tem um "peso-meio-fio" (tanque vazio, mas pronto para dirigir) de cerca de uma tonelada e meia e cruza a velocidades entre 30 e 70 mph. Convertendo mph em fps (multiplique por 5280, divida por 3600), a energia, em libras-pé, de um carro 3000lb a uma velocidade de estrada de 60mph é de cerca de 23 milhão de libras-pé, mais a energia cinética adicional de motorista, passageiros e carga. Em uma colisão, essa energia é transferida para onde quer que vá; o objeto que está sendo colidido, a estrutura do carro, seus ocupantes, etc. Mesmo nessas velocidades, uma colisão pode ferir ou matar permanentemente alguém dentro (e uma colisão em alta velocidade na estrada é mais fatal do que não).
Um avião comercial típico, diz o B737-700, que é comumente usado na frota doméstica dos EUA, tem uma "massa vazia operacional" (semelhante ao "controle de peso" nos carros; tudo o que é necessário para voar, exceto a tripulação de combustível e voo), de aproximadamente 40 toneladas. Então, ali mesmo, a energia potencial do avião é 30-40 vezes o carro. Ele também decola e pousa a aproximadamente 125-150mph, e cruzeiros até Mach 0.78, que em 30,000 ft é sobre 525mph. Então, também estamos falando de uma diferença de ordem de magnitude na velocidade, e isso aumenta a energia total na Praça. Fazendo as contas, um avião a velocidade de cruzeiro, sem contar a energia inerente a sua carga ou passageiros, terá uma energia cinética total em algum lugar da ordem do 50 bilhão libras-pé. Mesmo com todas as outras coisas iguais, como a distância permitida para a desaceleração e a distribuição das forças de impacto para os passageiros, um passageiro em um acidente de avião seria submetido a mais de dez vezes as forças que sofreria em um acidente de carro.
Agora, todas essas coisas podem ser mitigadas nos dois casos. Esses números mais ou menos comparam o que um passageiro em um carro versus um avião passaria se o veículo se metesse de frente em uma obstrução imóvel a toda velocidade. Isso não acontece frequentemente em ambos os casos; as estradas são construídas em parte para minimizar a chance de um motorista enfrentar uma barreira de frente, e os motoristas geralmente podem pisar no freio para desacelerar o carro e dirigir na direção oblíqua, e mesmo que isso não impeça um impacto isso diminui a gravidade pelo quadrado da mudança na velocidade relativa entre o carro e o que está atingindo.
Da mesma forma, um CFIT (Voo Controlado no Terreno) é praticamente o pior cenário para um acidente de avião (o único pior que posso pensar em ser uma colisão no ar que é extremamente raro especialmente para aviões), e existem muitos sistemas a bordo da aeronave para ajudar um piloto a perceber que está prestes a fazer isso. Um pouso forçado, como um pouso forçado devido a falha hidráulica, geralmente é mais passível de sobrevivência porque o piloto está fazendo tudo o que pode para minimizar a força do impacto e a energia cinética total do avião, diminuindo a velocidade de avanço do avião e reduzindo o deslize inclinação. A energia cinética restante do avião pode ser gasta derrapando pela pista ou sobre o campo, em vez de ser transmitida diretamente para a estrutura da aeronave e, finalmente, para seus passageiros.
No entanto, ainda há muita energia para o avião se livrar, e mesmo com o peso inerente de um avião, a capacidade de voar é favorecida pelos projetistas em manter a cabine em uma só peça em um acidente. Isso significa que o risco inerentemente maior para a vida e os membros do voo devem ser mitigados, mantendo os aviões bem conservados e colocando neles tripulações de vôo saudáveis, bem treinadas, experientes e bem treinadas. Nem se pode dizer o carro e o motorista comuns arrancados da rua; apenas as condições médicas mais severas são motivo para revogação da carteira de motorista, enquanto a maioria dos carros é conduzida milhares de quilômetros além dos intervalos de manutenção programados. Os carros, portanto, devem ser projetados e construídos para manter os ocupantes vivos em uma colisão, apesar da capacidade ou mesmo das intenções do motorista. Os recursos de segurança de um avião são úteis apenas quando o piloto está fazendo seu trabalho corretamente; uma máscara de oxigênio ou mesmo uma escotilha de escape é inútil em um CFIT.
A questão é realmente uma análise de custo-benefício do risco assumido. Você poderia pilotar aviões com passageiros que estavam cheios nomex ternos, um pára-quedas, uma rampa de backup, uma colete salva-vidasauto-implantação botes salva-vidas cheio de comida e outros equipamentos de sobrevivência. O avião poderia ter um rampa de quadro completo, uma gaiola de proteção em aço e a melhor proteção contra impactos disponível. Mas tudo isso acrescenta peso ao avião e, portanto, reduz quantas pessoas você pode caber. Por sua vez, você ganha menos dinheiro por voo, uma vez que é contraproducente que os vôos sejam impraticáveis, independentemente da segurança. No final do dia, você sozinho não pode se mover tão longe ou tão rápido quanto um avião comercial, nem possui recursos para criar um avião quase perfeitamente seguro. Portanto, você compromete e assume riscos pela recompensa de se mover de maneira rápida e semi eficiente.
Pelo contrário, deve-se notar que algumas pessoas têm recursos para voar rápido e seguro. Se você tiver dinheiro para comprar um avião pequeno (ou mesmo grande), poderá usá-lo (com limites legais e práticos / físicos) como desejar. Isso pode incluir qualquer proteção que você possa desejar contra emergências em que possa pensar.
Uma última observação: geralmente são as emergências em que você não consegue pensar que são os problemas reais ...
Though these efforts have resulted in better aircraft, even then why are they not strong enough to keep the passengers alive in case of a fiery crash?
A acidente de fogo apresenta muitos desafios:
Físico
Os ocupantes do avião estão sujeitos a uma alta aceleração no momento em que o avião entra em contato com o terreno. o corpo humano só pode sustentar uma dúzia de força g antes de sofrer danos internos.
Considerando que um avião afeta o terreno horizontal com uma velocidade vertical de 1000 pés / min (5 m / s) e um avião cujo espaço de carga deforma um metro: passar de 5 a zero m / s na distância do medidor 1 já resulta em uma aceleração de 12.5 g (5 a zero m / s em 0.4 s), o que é quase impossível de sobreviver.
Fogo e fumaça
An acidente de fogo provavelmente romperia os tanques de combustível, derramando o combustível restante a bordo e causando um incêndio que liberaria fumaça que incapacitaria os passageiros rapidamente.
Implantação de pesquisa e resgate
Como os aviões voam em rotas que não têm conexão com a rede rodoviária terrestre, o tempo exigido pela equipe de busca e salvamento para localizar e chegar ao local do acidente é longo demais para economizar passageiros que necessitam de assistência médica imediata.
In recent times, especially, it's a rare incident that a plane crashed and even some of its passengers survived. So, why has this issue not yet been resolved?
Os acidentes de viação, foram um dos três fatores acima, apenas o físico pode ser considerado, já podem resultar em ferimentos graves e morte.
Com os aviões, viajando a uma velocidade mais rápida em uma ordem de magnitude, é fácil imaginar que as conseqüências de uma colisão com o terreno são muito mais dramáticas.
Porque há tanta aceleração e temperatura que um corpo humano pode sobreviver.
As outras respostas fornecem explicações detalhadas de como as energias de uma colisão podem ficar imensas e de quanto custam quando você transporta muito menos passageiros, devido ao espaço necessário para todos os recursos extras de segurança.
No entanto, há outro problema: a raridade de emergências, juntamente com a probabilidade de uma decisão correta sobre o caso de uma emergência.
Vamos supor que o dinheiro não seria um problema e que poderíamos instalar alguns sistemas muito poderosos que podem aumentar o número de sobreviventes em um acidente, algo como instalar assentos de ejeção para os passageiros, pára-quedas de estrutura completa ou foguetes retrô para diminuir a velocidade a aeronave ou outras soluções absurdas, como envolver a aeronave inteira de forma explosiva em uma grande bolha de algum material exótico. Essas contramedidas ativas precisam ser implementadas muito rapidamente, de modo que precisam ser acionadas de forma explosiva. Mesmo essas soluções não salvariam a todos: por exemplo, com assentos de ejeção em aeronaves militares, há uma chance de aproximadamente 30% de receber ferimentos duradouros e uma chance de 10% de não sobreviver. Com passageiros não treinados, em média, muito menos aptos que pilotos de caça, a taxa de sobrevivência seria menor.
No entanto, você pode dizer que, se essas contramedidas puderem salvar apenas algumas pessoas, elas ainda serão melhores do que todos que estão morrendo no acidente? Errado! Temos que considerar a probabilidade dessas contramedidas serem ativadas acidentalmente quando não houver nenhuma emergência! Nem mesmo contando casos em que há is uma emergência, mas tentar lançar a aeronave em um campo ou rio pode salvar mais vidas do que ativar as contramedidas.
As chances de participar de um voo de uma companhia aérea que resulta em pelo menos uma fatalidade são 1 em milhões de 3.4, e isso inclui até casos em que a maioria dos passageiros sobreviveu. Como a decisão de ativar as contramedidas deve ser tomada pelo menos uma vez em alguns minutos (ou talvez segundos), caso contrário seria tarde demais e o voo médio de um avião durará entre as horas 3 e 6, além disso, temos finalmente 2 mais ordens de magnitude. Isso significa que, se você puder tomar uma decisão correta sobre a ativação das contramedidas de emergência com uma precisão inferior a 99.999999997%, você terá mais casos quando eles forem ativados em um vôo perfeitamente normal do que em uma emergência. Tal precisão não pode ser esperada em nenhum processo de tomada de decisão, pois os acidentes podem ter uma ampla variedade de causas e são influenciados por muitos fatores, desde clima a falhas mecânicas e psicologia humana. Como você nem consegue se aproximar de tal precisão, esse sistema provavelmente mataria milhares de vezes mais passageiros ativando quando não deveria do que quantas pessoas ele poderia salvar em emergências reais.
Como já foi dito, há muito "custo" e "peso" nas razões por trás disso. Para aviões pequenos, você tem pára-quedas de avião, por exemplo, mas como fazer um sistema de sucção funcionar para um avião de toneladas 200 que voe a 800km / h cheio de pessoas? Existem desafios técnicos reais por trás dessa questão.
Foram feitas escolhas para reduzir a probabilidade de uma colisão, em vez de adicionar algumas coisas à prova de colisão: sistemas eletrônicos e hidráulicos são redundantes, procedimentos de emergência, sistema de prevenção de colisões, etc.
Você também deve levar em consideração que a aviação civil não está evoluindo rapidamente: adicionar algumas novas tecnologias exige muito tempo para ser testado, validado e um bom motivo para adicioná-lo. O fluxo usual de eventos neste caso é: falha -> investigação -> corrigir o que está errado -> aguardar a próxima falha, etc.
Para responder sua pergunta diretamente, você sobrevive a um "acidente de fogo" saindo da aeronave, o que é feito por evacuação de emergência. Por exemplo, um acidente de fogo em Dubai recentemente resultou em zero vítimas. Em contraste, a queda deSwissair 111 todos a bordo pereceram; um incêndio em voo passou de uma situação ruim para uma letal. A evacuação é realizada pela tripulação de cabine, pessoas treinadas sobre como tirar as pessoas de uma aeronave acidentada.
O fogo é um problema seriamente letal, seja em um navio no mar, em uma aeronave em voo ou após um acidente.
De qualquer forma, se você tiver um incêndio em sua casa, morrerá se não sair, e isso sem "um acidente de fogo". (A melhor amiga de minha esposa perdeu a mãe em um incêndio em casa: ela estava dormindo quando o fogo começou ... RIP.)
Se um avião cair e pegar fogo, e o fogo não puder ser extinto, e se você não puder evacuar, você queimará e morrerá.
Muito dinheiro, tempo e esforço são utilizados na prevenção de acidentes, um processo iterativo desde o início da aviação comercial. Estão incluídas melhorias na capacidade de evacuar em caso de acidente ou mau funcionamento.
Muitos outros sistemas de prevenção de acidentes foram implantados no século passado, o que valeu a pena ao longo do tempo com o seguinte objetivo: não tenha o "acidente de fogo" em primeiro lugar.
Uma onça de prevenção supera uma tonelada de cura.
Quanto a responder à pergunta sobre um 'acidente de fogo', NASA realizou um teste nos 1970s usando um 720 cheio de combustível formulado para reduzir a chance de causar um incêndio. Lembro-me de ver as imagens dos programas científicos. Infelizmente, o combustível pegou fogo.
Para citar o artigo referenciado da Wikipedia "O teste resultou na constatação de que o combustível de teste antimistente a querosene era insuficientemente benéfico e que eram necessárias várias alterações no equipamento no compartimento de passageiros das aeronaves"