从电影感受航空文化——从《飞机总动员2——火线救援》...

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从电影感受航空文化——从《飞机总动员2——火线救援》说开去

原作者：七度之雷  

　　迪斯尼的新作《PLANES: FIRE AND RESCUE》（我国译为飞机总动员2：火线救援）在2014年的7月14日上映，这是飞机总动员的续作，本片主角仍然是大家耳熟能详的“灰尘”DUSTY，只不过在本作中，主角暂时不能比赛了，出于挑战自我，并且为了能够让被关闭的小镇机场重新开放，他换了一份职业，认识了一些新朋友，参加了消防培训，并且在森林消防工作中证明了自己的能力，获得了大家的认可和尊重,并且通过努力让小镇机场重新开放的故事。
　　影片在开始就声明了这一部是在向世界各国奋战在消防一线的勇士们致敬影片（图01），因为是一部致敬片，所以全片都是满满的正能量，片中没有尔虞我诈的竞争者，矛盾冲突的对手换成了轻而易举就能夺取他人生命和财产的大火，与大火相比，个人的力量立刻显得很渺小，障碍主角成长的因素不仅来自外部，更多的还来自于内心的反省，主角在与火灾的战斗中挑战自我极限，实现了精神和人格的升华，完全是一部主旋律影片，当然，在严肃的背后本片尽量设计诙谐内容，除了保留了很多第一部的笑点——比如开滑油罐子的专用工具和飞机样子的山峰（图02系），也有很多新的笑料，比如桌子上的糖果盘里放的都是螺栓螺帽（图03）等等，当然更主要的是蕴藏的专业航空知识点，今天，我们就结合这部影片来和大家聊一聊本片中那些相关的航空知识。

01 影片开头的致敬字幕，谨以本片向世界各地奋战在消防战线、为了挽救他人生命而奉献自己的全体消防战士致以崇高的敬意，一开始就定下了非常的正能量的影片基调。其实，美国人也非常喜欢拿消防队员开玩笑，很多早期的迪斯尼动画短片就有不少是恶搞消防队员的

02 酒吧里多的是那些专业的油桶，油罐以及插在油罐子上的专用工具

02 看看背景，还是飞机样子的山峦，还是B-17范儿

03 桌子上的糖果盘里放的是维修常用耗材——螺栓螺帽。看看滑油罐子上的专业工具，传统笑点保留的同时还有新增内容

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　　一开始还是在描述主角在竞技场上的征战，很精彩的展现了两项航空竞技界顶级赛事：一项是RENO AIR RACE，中文名叫“雷诺飞行竞赛”或者叫“全美飞行锦标赛”（图04系），该项赛事从1964年就开始了，每年的九月在内华达州的雷诺市北面的雷诺机场（Reno Stead Airport，ICAO的四字代码是KRTS）举行，每届为期7天，是全美乃至全球的最高水平的飞机的空中竞速活动，各参赛机要围绕着放置于地面的航标完成闭合航线的竞速飞行，根据参赛机型和组别的不同，航标单圈距离从3-8英里(约合4.8-12.9公里)也有差别，为了参加此项赛事，各参赛机都是专门设计的，如果用现有的飞机参赛，也会做令人匪夷所思的，几乎接近全新设计的重大改装，因此，在雷诺飞行竞赛上经常能看到使用诸如P-51野马、雅克等著名的二战战机改装的竞赛机（图05系）。

04 2014年参加雷诺飞行竞赛的T-6机群，大家都在大坡度转弯，飞行高度也很低，同一机型飞行比赛更加公平，完全比拼的是飞行技术、团队力量

04 晨曦中的雷诺机场

04 片中精彩展现了“雷诺飞行竞赛”，大家可以看到激烈竞争的机群、雷诺机场的观众席以及特色的交叉跑道，注意，所有的参赛机都是逆时针绕飞那些矗立在场地中的红白相间的地标

04 影片中的参赛机正在雷诺赛中绕飞地标，大家都是逆时针方向围绕预设地标绕标飞行

04 这个角度能清楚地看到地标以及热情的观众

05 2014年参加雷诺飞行竞赛的P-51“野马”，很明显这是一架“魔改”机，和原始的样子已经有很大差别了

05 参加雷诺飞行竞赛的方程式竞赛机机群编队，此类飞机多为运动员自行设计建造

05 参加雷诺飞行竞赛的注册号为N5934的雅克-11型竞赛机

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　　另外一项赛事就是RED BULL AIR RACE，中文名“红牛飞行特技世界锦标赛”（图06系），该项赛事是从2003年开始的，既然叫世锦赛，那也就清楚的表明了红牛赛和雷诺赛的不同，前者是在世界范围内选择场地来进行，后者就一直固定在雷诺机场举行，红牛赛和雷诺赛的另外一项区别是飞行的技巧和要求，虽然大家都是在闭合的航线内比赛飞行速度，但是红牛赛不仅仅只是像雷诺赛那样简单的同方向绕飞地标很多圈，而是需要穿越由多个高20米的气柱组成的“气柱门标”并且完成闭合航线的竞速竞技，首先，这个飞行路线很复杂，飞机随时要改变飞行方向，其次，为了增加飞行难度、观众看点和评判标准，赛事制订了了很多穿越规则，比如遇到红色的气柱门就必须以侧飞的“刀锋”的动作（就是大翼所在的飞机横轴与天地线正交90度的侧飞方式）来穿越气柱门，而遇到蓝色的气柱门则必须以平飞的方式来穿越，飞越的高度有严格的限制，过高、过低、划撞气柱、遗漏穿越气柱门、飞出比赛规定空域以及将飞机飞出12G的过载等危险动作都会被罚分甚至是直接取消比赛资格。由于红牛赛的可看性更强而且举办地相对灵活，所以红牛赛的观众正在与日俱增，这两项世界顶尖的航空竞技活动的高难度和竞争的激烈，诸位读者都可以在微软飞行模拟中来直接感受。

06 影片表现的红牛飞行特技世界锦标赛，注意主角刚刚用“刀锋”的动作穿过红色气柱门，气柱门下方还写着红牛赛的变形字体,它很有意思的使用的red bulldozer“红色推土机”来取代了真实世界里的“red bull air race”显得更搞笑

06 真实世界里红牛飞行特技世界锦标赛

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　　主角屡屡获奖，知名度越来越大，也开始给粉丝们签名了，他的签名是一个大大的D字，注意这个可爱的轮胎印，这种印痕很清楚的展现了现代航空轮胎的花纹（图07系），目前所有的航空轮胎都是这样的花纹，它的胎面只有纵向沟纹而没有类似汽车轮胎那种横向花纹，虽然看起来没有汽车轮胎那样花哨，但是这样却是为了保证飞机轮胎在足够安全的强度下具有优秀的排水性能，飞机轮胎是飞机上最常更换的消耗型航材，更换的标准之一就是这些沟槽被磨平，根据飞机机型和飞行强度的不同，飞机轮胎基本上就是100-150个飞行起落就要更换。因为飞机比汽车重很多，而且每次着陆接地时有着很强的冲击，这要求飞机轮胎的负荷能力必须比汽车轮胎高很多，而航空轮胎充气压力也很高，这要求航空轮胎有更多层数的帘线加强支撑材料，橡胶胎体也比汽车轮胎的厚，飞机轮胎运行环境较为恶劣，环境温度变化较大，地面工作可以到近百度的高温，而空中又是零下40-50度的低温；飞机着陆时速度高，还伴随有下降率，轮胎瞬间从0加速到250公里/小时的速度，瞬间拖胎的机会远大于汽车；而且飞机刹车能量很大，这就更要求轮胎又要具备具有良好的耐热耐冲击以及恶劣工况的适应性能。这都要求航空轮胎必须采用特殊的材料与工艺技术，其材料物理性能高、生热低，而且配置合理，如过单纯看生产工艺流程其实与普通汽车轮胎区别并不是很大，无非就是航空轮胎可以在磨损更换之后，只要按规定能够通过对胎体的检测，就可以重新覆盖表面橡胶层来实现轮胎重复的利用，而车用轮胎一般就不具备这样的能力了。

07 飞机维护手册中对飞机轮胎的剖面和结构描述

07 影片中第二次出现轮胎签名，签的很熟练

07 展现飞机轮胎花纹的“签名”，其实，这些“签名”在飞机跑道两端接地区域经常能看到，这些印记能看出很多航空的门道

07 这张能直观的看出航空轮胎的花纹

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　　我们熟悉的这个、小镇名字也很航空，叫“滑流镇”，镇上的居民正在筹备玉米节，洋溢着欢乐祥和的气氛，我们再次看到这个依托机场建设的小镇，这就是典型的“航空小镇”或者“飞行小镇”（AIR PARK），最近“航空小镇”这个名词在我国的媒体上出现的频率较多，其这就是来自于美国的AIR PARK概念（图08系），美国有很多这样的地方，居民家门口往往不是停车场或者马路,而是机场的停机坪、滑行道甚至是跑道，是因为飞行作业的需要或者依托飞行活动而自然形成的一种居民聚集区，小镇的主要硬件元素都是飞行相关，诸如航油、航材保障、气象服务、维修改装等等，而居民的生活配套反倒相对成了附属品，具备这样的地方往往是风景名胜区和适合飞行作业广袤农庄以及交通不便的山中小镇。在本片和前作中表现的就是这样的一个飞行小镇，不过笔者研究了国内的一些所谓的“航空小镇”的规划和发展思路后发现，我国的这些“航空小镇”虽然有汇集飞机制造、维修、FBO（固定运营基地）、销售、观光旅游、飞行培训和包机服务等等，但实际上在建设的时候还是大多以通航飞行或者飞机销售展示为辅，主力还是在搞别墅建设销售等房地产相关的消费产业。因此我们的“航空小镇”的概念往往是借助发展通航产业之名行圈地炒作房地产之实，这也在某一方面就说明了我国公众对于通航的认知，有些地方并没有把通用航空当作是一个实用产业，更多的是觉得通用航空是身份象征，是让土地升值的装饰，是某些泡沫型经济企业实现曲线救国的途径，这些做法会让我国的通用航空产业发展畸形，会给公众带来不良的影响，误导舆论，甚至可能导致地方本来希望打造的通用航空产业崩溃，这些都是特别需要地方政府和民航管理部门引起注意和必须加以正确引导的。

08 美国的航空小镇

08 小镇的居民拉起横幅准备玉米节，注意小镇的名字非常航空特色——滑流镇，三个玉米组成了航空螺旋桨

08 影片中的滑流镇上的旅店，从这里就能感受到很浓的航空氛围，广告牌是飞机很明显，但是屋顶红白相间的风向杯和三盏蓝色的灯您能看出来和飞行有关系吗？？前者是机场气象设施，是测量风向风速的专用设备，后者就是停机坪和滑行道的边界灯

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　　主角在例行的飞行训练中，发动机的主减速齿轮箱齿轮齿面崩落（图09），这导致了严重的发动机故障，影片用卡通的形式精彩地展现了飞机维护工程师“多蒂”（DOTTIE）是如何将滑油滤芯上的金属碎片收集，通过电子显微镜进行金相分析，以及通过化学实验来确定这些材料到底来自哪里的一个故障检查过程（图10系），镜头虽然只有短短的几秒，但是非常真实的描述了对于飞机发动机内部出现金属屑和其他异物的检查程序，飞机的发动机是很精密的部件，是飞机上最昂贵的部件之一，也是在飞机一生中最需要保养、检查和监控的部件，对发动机运行状态的管控主要是监控诸如燃油消耗率、滑油消耗率、发动机震动，推力或者扭力指标，发动机排气温度，启动时间，启动温度，运行循环和在翼飞行小时数等数据。

09 主角在训练中减速齿轮的出现损伤，这种镜头也就只能通过动画CG能表现了

10 机务工程师多蒂正在检查主角的滑油滤芯，此时她已经展开了滤芯的芯材，并使用清洁液来取得干净的异常碎屑

10 多蒂正在利用电子显微镜来检查这些碎屑，分析这些碎屑金相组织，以此判断碎屑的种类和来源

10 通过分析金属的金相组织，能够判断碎屑的种类和来源，但是为了更加准确，通过化学方法能够实现多重手段的互相印证，这证明飞机维修工作必须保持严谨的态度，这是对航空安全和维修质量的保证的必要手段

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　　很多数据可以通过机载设备直接下载保存由工程技术部门处理，但发动机的机械运行状况则要通过人工检查燃油滤芯，滑油滤芯，磁探测堵头以及内窥孔探来进行，滑油滤芯和磁探测堵头堵都设计在飞机发动机的滑油系统管路里（图11），滑油系统在飞机上的作用有四个：润滑、冷却、密封、清洁，滑油往往会因为灰尘或者滑油高温炭化变色变脏，这都是正常和允许的，而且飞机上的润滑油会随着发动机的运转逐渐消耗，一般不更换，只需每天检查滑油的量，并按需添加新的就行。但是只要发现有其他类型的杂物等异常情况就必须谨慎检查，如果是有铁、钴、镍这样的碎屑就会被有磁探测堵头吸附住，而如果是其他金属或者材料的碎屑则通过滤芯来进行拦截。一旦发现异物，机务工程师务必查出这些材料的来源并确保排除相应故障，相应管路清洗完毕，否则就会发生类似影片最后的发动机齿轮箱彻底失效（影片中是咬死，图12）的故障，甚至导致机毁人亡的重大事故。所以机务工程师会经常检查发动机的磁堵和燃油滑油滤芯确保发动机内部运行正常，这种检查需要仔细的掰开滤芯的折叠成型多层过滤材料，不放过任何一个褶皱。为了确保安全，每次检查发动机磁堵和滤芯时都必须更换全新的密封圈和滤芯，当然这样的工作同样适用于在飞机液压系统的检查，笔者曾经维修一架飞机时就发现液压压力低，液压系统运行声响异常，检查油滤发现了大量的铝屑以及细小的轴承滚棒，判断是液压泵失效，液压泵拆下送附件维修部门检查后发现整个液压泵内部运行部件已经几乎完全损坏，此时光更换全新的泵是不够的，必须将该泵上下游相关的液压管路全部拆开检查清洗，确保内部没有杂物积存才重新安装这些管路和新的泵体，操作测试确保没有异常才行。

11 飞机维护手册中对于发动机滑油系统的描述，图中央最大的润滑组件上就安装有滑油供油滤（1个），回油磁堵探头（3个），磁堵一般都安装在回油管路上，以便于收集可能出现的异常材料，在磁堵之后就是回油滤（图右下角）这样两套油滤加三个磁堵足以保证发动机滑油系统在关键的工作区域是可靠的，而且能有效发现各种异常

12 发动机是飞机的关键部件，各种故障现象一定要重视，否则就会造成影片最后出现的发动机失效的严重后果

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　　大家会看到关于发动机故障的维修方面主角和多蒂的争执，多蒂因为找不到备件坚持要限制发动机输出功率，而主角认为更换零件就行，他觉得通过订购A-G部件，这样周末就能进行更换，这里我们要解释一下，影片中主角所说的订购A-G部件在真实世界里叫做订购“AOG”（Aircraft On Ground——飞机趴窝啦，图13系）零部件，这不是某种特殊的航材，而是针对加急航材订货方法的一种专有称呼，这种航材采购方法比正常渠道的订购航材采购价格贵出3-5倍甚至更高昂的价格，是针对特别紧急的情况，是属于航材公司或者飞机制造厂给客户的一种特殊零备件服务（有点类似平信和特快专递的区别），正常的航材采购渠道会有1-3个月甚至更长的周期，但是费用比较低廉，运输方法也多采用成本较低的海运和陆运，而AOG订货的航材则几乎全部是空运，可以保证在全球范围的客户最慢1周就能拿到需要的航材，最快的当天就能拿到，因为AOG订货的零部件都是加急空运，采购成本大大提升，所以一般航空公司或者维修单位的航材采购都会尽量做好计划来通过正常途径采购航材，只有实在不得已才会安排AOG订货。

13 真实中的中国东方航空公司为保障世博会而专门设计的AOG航材处理表

13 主角说的订购A-G Parts这个事情在现实中就是订购AOG级别的航材，该级别的航材订货主要特点是服务快，让客户在最短时间拿到需要的航材，就是费用贵了很多，除非紧急情况，一般不会用这个级别的航材订购渠道

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　　影片中主角是安装的PT-6涡轮螺旋桨发动机（图14），减速器是将高达2-3万转/分的涡轮转速降到数千转并将驱动力量传输给螺旋桨的重要部件，减速器内部的齿轮一旦出现齿面脱落（特别是咬合面脱落）的情况就绝对不能够再次启动发动机，因为只要那样做一定会导致更大的损失，必须停场检修，至于影片里主角的机务工程师“多蒂”还允许主角“带伤”飞行这个事在现实中是基本不可能发生的，虽然影片里给发动机一定的限制这样的事在实际中也有，只不过是出现在另外一种情况里：比如该发动机进入老龄期，发动机性能正常的衰退，发动机排气温度（EGT）接近规定最大运行极限的时候，飞机维护工程师就会明确给这台发动机予以使用的限制，并且通知运行控制以及飞行机组，确保安排装备这台发动机的飞机在配载方面不要过大，运行的起降机场高度不要太高，航线飞行高度不要过高等等的限制，这些限制都会提前通知飞行员，让他们按照限制来使用和监控发动机，确保飞机的飞行安全以及最大化的经济效益。一旦发动机运行EGT裕度不足，会立刻更换该台发动机。无论如何，绝对不会允许发动机带故障飞行。

14 PT6涡轮螺旋桨发动机的真实例子

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　　现代的航空发动机都采用单元体设计，哪里坏了换哪里，PT-6涡桨发动机的减速齿轮箱就是一个单独的单元体，可以直接进行更换，可惜主角却一直找不到备件而无法再次参加比赛。影片是艺术加工产品,可以适当夸张，因此主角还得飞行，不然就“没戏”唱了，主角赌气的飞行引发了小镇机场的火灾事故（图15），一场大火虽然在大家齐心合力下得以扑灭，但是因为小镇机场消防能力不足直接导致机场运行合格证被取消（图16系），这一变故是非常符合实际的。任何一个机场要能够开始运行必须获得军方或者民航管理部门的审核和批准，特别是民航管辖的机场要能够开放运行都必须获得《民用机场使用许可证》，每一个在民航局注册的机场都有自己严格的运行管理程序，而这些运行管理程序中的应急处置章节是机场能否获得局方给予运行许可的关键因素之一。在这一章里，必须明确该机场的消防能力和处置预案符合《中华人民共和国消防法》和《机关团体企事业单位消防安全管理规定》而且必须明确指出消防设施的种类、数量、等级、消防人员的组织构成和人员数量以及每年实施消防应急救援演练的次数，这些都是机场运行合格审定的关键支撑资料，缺一不可，一旦缺失或者达不到规定的要求就会造成机场的使用许可证被吊销，这种限制在美国一样是有严格的法律条款来约束的。

15 主角的执意飞行酿成了惨祸，飞行是一项严谨的工作，容不得半点胡来

16 根据规章，滑流镇的机场被吊销了使用合格证，看看，有理有据有节

16 构建法制社会的基础就是需要严格且详尽的规章制度

16 在航空圈里，最不缺的就是规定详尽的法律规章和程序制度，所有的航空从业者都是严格按照现行有效的规章制度来办事的，所以，TMST的官员的这些话看似搞笑，其实却非常反映现实