东航坠机事故已基本确定坠机事故主要撞击点，最深 20 米左右，还有哪些信息值得关注？

飞机失事的原因是什么，等黑匣子的数据解读出来之后，一切都会真相大白，一切都应以官方专家公布的为准。但在黑匣子的数据出来之前，咱们不妨可以做一些猜测。从所看到飞机将要坠到地面上时的视频来看，飞机大概率是机头垂直撞击地面。从那个视频，我们还可以初步估算飞机将撞击地面时的速度。。

本次失事的飞机是波音737-800，这种飞机的长度是 L=39.5mL=39.5m ，质量 m≈(41.413×103+132×100)kg≈5.46×104kgm\approx(41.413\times10^3+132\times100)kg\approx5.46\times10^4kg ，乘客及货物的质量按平均每人 100kg100kg 来估算。从上面的视频可以看到，飞机在 Δt=(12.15−10.23)s=1.92s\Delta t=(12.15-10.23)s=1.92s 内，垂直位移是 h≈(7.8−4.42)×39.5m7.9−7.6≈445mh\approx(7.8-4.42)\times \frac{39.5m}{7.9-7.6}\approx445m ，水平位移是 x≈(13.5−12.9)×39.5m7.9−7.6≈79mx\approx(13.5-12.9)\times \frac{39.5m}{7.9-7.6}\approx79 m 。所以，我们可以计算出飞机在将坠地时的垂直速度为：

vh≈445m1.92s≈232m/sv_h\approx\frac{445m}{1.92s}\approx232m/s

水平速度为：

vx≈79m1.92s≈41m/s≈147.6km/hv_x\approx\frac{79 m}{1.92s}\approx41m/s\approx147.6 km/h

由于视角的问题，这个水平速度的估算可有会偏小。

从上面的图看，飞机在开始坠机时的初速度是 vx=846km/hv_x=846km/h ，将坠地时水平速度大约只有水平初速度的 17.38%17.38 \%，这是因为空气的阻力造成。但正常的空气阻力能不能造成这么大的衰减，这得请流体力学的专家来回答。现在我们看垂直下落速度。飞机开始坠机时高度为h0=8869mh_0=8869m ，如果不计空气阻力，从这个高度以自由落体下落的话，那么末速度将是：

末vh末=2gh0=2×9.8×8869m/s=417m/sv_{\text{h末}}=\sqrt{2g h_0}=\sqrt{2\times 9.8\times 8869}m/s=417m/s

考虑有空气阻力，所以实际的垂直下落速度要比这个小。所以上的vh≈232m/sv_h\approx232m/s 及 vx≈147.6km/hv_x\approx147.6 km/h 可能并不算太为异常。上面那个视频之所以看起来是垂直下落，实际是垂直速度远大于水平速度的错觉。

下面我们估算一下整个下坠落过程大约是经过了多少时间：

从上图可以看到，整个坠落过程所经历的时间大约是：Δt=14min19.3−16.1×(18.8−18.2)=2.625min=157.5s\Delta t=\frac{14min}{19.3-16.1}\times (18.8-18.2)=2.625min=157.5s

即坠落过程大约是经历了2.625分钟即约157.5秒。下面我们试估算飞机的迎风面积：

计算的结果是水平与垂直的平均迎风面积大致相同。现在，我们再以这个平均迎风面积来做一个数值模拟，看看各项数据是否逻辑自洽。

从上面的结果来看，如查垂直与水平的等效迎风面积为30平方米左右，那么飞机要经过大约50秒就会撞到地面，但实际是经过了150秒左右，所以这样的等效迎风面积与实际不相符。

我们把垂直等效迎风面积增大15倍（因为飞机飞行时机背与机底的气流速度是不一样的，故会产生伯努利效应。因飞机的详细参数我们不知道，所以只能把包括伯努利效应所产生的效果在内等效成一个大的迎风面积去估算），那么结果变为：

这时我们看到大约是150秒到地了，但是将接近地面时的速度只有50米/秒多一点，这也与事实不相符。所以，我们认为在下落过程中，飞机的水平与垂直等效迎风面积有一个急极的变化，即刚失事时，飞机还基本上是平飞的，并不是一开始就是机头向下。但后来飞机的姿态发生了一个更大不的不可挽回的变化，飞机的机头几乎垂直向下，这样，下落的阻力变小，飞机坠落加快。同时，由于飞机机头向下，机身面向水平（甚至这时机身也发生了翻转，变成机背向前，机底向后。由于伯努利效应，飞机的等效水平迎风面积变得十分的大），飞机向前的阻力会变得很大，水平速度急极下降，从而造成了在将要撞击地面的瞬间，飞机几乎是垂直于地面下落。下落速度达到高达230米/秒。这样，飞机失事的整个过程的高度变化曲线与下落速度及水平速度的变化曲线大致如下：

因为飞机撞击地面的速高达230米/秒，所以引起了剧烈的爆炸，冲击力巨大，从而撞出了深达20米的深坑。如果上面的分析是真的，那么会是什么原造成失事后飞机变得完全不可控，机头几乎垂直向下，且还有可能发生了机背与机底反转的呢？

下面的曲线是飞机出现严重故障后水平飞行的距离曲线：

从这条曲线可以看到，飞机出现严重故障后，大约在水平上飞行了12公里。如果飞机开始出现故障时有部件脱落，这脱落的部件有可能在飞机坠毁地点约10公里之处，因脱落件也有初速度，但空阻力小，水平飞离约1-2公里就会落到地面。

最后要声明的是，上面的计算中所用到的参数完全是出于估算，尤其是把飞机所受到的力简单地等效为一个迎风面积去计算，这其实是不科学的。可能是完全是不准确的，更为科学的估算，应该是要使用NS（纳维-斯托克斯方程）和空气动力学等去估算。事实上，飞机受到的力主要力主要有三个部分，一是重力，这容易估算；二是由迎风面积决定的阻力，这部分力大致是跟在运动方向上的速度的平方成正比；三是与飞机飞行时其周围的气流所决定的力，习机正常飞行时的升力主要就是靠这种力。这个力如果只用伯努利效应来近似的话，也是与飞机的速度的平方成正比，但是方向是跟飞行方向垂直的，迎风阻力跟飞行的速度的方向相反。更为科学与准确的估算，今晚再试一下。

总而言之，上面是一个粗糙甚至是不太科学的估算。但有一点可以肯定，如果飞机不是由于某种原因变成机头完全向下，那么它还可以飞很远。如果控制得好的话，甚至可以飞到附近的西江机场降落。所以，飞机出现故障后，它不太可能还是完整的，所以变得完全失控而使机头严重向下，甚至机身翻转，从而在短短的3分钟内就出现悲剧。

一切真相，希望黑匣子能早日告诉我们。

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想不到得这么多知友们的支持，在这里，我对知友们的支持深表谢意。但是，我不得不说，上面的计算是十分的简陋的，甚至是错误的！现在换一个更为严谨点的方法来进行模拟。我们知道，飞机之所以能飞，伯努利效应起了很大的作用，尽管伯努利效应可能并不是全部，但是它肯定是一个主要的贡献。还是哪句，要完全严谨的模拟，必须是要解NS方程（纳维-斯托克斯方程）的，但是这个方程不是那么容易解的。所以我们退而求其次——用伯努利方程去近似。而且，模拟肯定是会有差错的，要不设计飞时就不用风洞来吹了，做数值模拟就行了。所以模拟可以反映一些情况，但不是全部。这一点是必须加以说明的。伯努利方程大概是下面这个样子：

这样，我们得到一个升力的表达式 f=\frac{1}{2}{S_k} \rho v^2 ，其中 S_k 是未知的。我们希望通过该飞机的一些已知的参数，求出这个 S_k来。其中v 是巡航速度，这是已知的。而 \rho 是空气的密度，空气的密度是随高度而变化的，这个变化情况大概如下：

得到空气的密度之后，我们就可以求出S_k了。因为飞机在 h=8869m 的巡航高度处以巡航速度 v = 235 m/s 平稳飞行，这表明这时飞机受到的升力与它受到的重力相等，所以根据升力与重力相等就可以求出S_k了。如下：

我们求得的结果是 S_k=45.9284平方米。要模拟飞机的飞行，我们还需要求得飞机飞行时所受到的空气的阻力。空气的阻力公式跟上面的升力公式是相似的，它与空气的密度成正比，与飞行速度的平方成正比。而比例系数跟飞机机头的迎风面积及阻力系数有关，现在我们把这个比例系数记为 R_k。这样，飞机受到的阻力就可以写成f=\frac{1}{2}{R_k} \rho v^2 。飞机在巡航高度巡航飞行时，它是做匀速直线运动，所以这时阻力与发动机的推力相等。失事的飞机是波音737-800，它的发动机的最大推力是27300 磅，换算成力的标准单位牛顿就是f_o=121354 牛顿。我们是不知道失事飞机巡航时是开足马力还是只开了多少，所以我们估算它是马力开足与马力只开一半这两种情形的平均值。如下：

我们计算得的结果是R_k\approx7.81 平方米。

好了，有了这两个重要的关于失事飞机的参数，我们就可以做进一步的模拟了：

我们看到，如果飞机的控制系统正常，飞机完好无缺，那么即使是发动机完全停火，让飞机自由滑行。飞机也可以自由滑行约360秒，约可以向前滑行60公里。这个滑行时间和滑行距离，如果附近有机场的话，找个机场降落我想还是有可能的。360秒60公里是不加控制的完全自由滑行，如果把飞机的飞行姿态控制好的话，估计可能可以滑行更长的时间。

上面的计算表明，如果飞机完好，是不会急剧下降的。那么，飞机有可能是出现什么故障呢？这当然是要黑匣子的数据出来之后才能真正知道。在这里，正如前面的估计那样，我们猜测极有可能是飞机的某一侧机翼出现了问题，导致两翼的受力不平衡，然后飞机像战斗机一样发生了沿飞机头尾轴线的翻滚，当然这只是猜测，未必就是真的。那么，如果真的是飞机某一侧机翼出现了问题——例如机翼破损了掉部件了，这时飞机就会发生翻滚。我们假设飞机发生了这种情形的故障，那么飞机将会怎么样呢？我们在这时可以作如下的模拟（假设在发生翻滚的同时，飞机的发动机也停火了，飞机动力全失）：

我们看到，在模拟所给出的假设性的数据下，飞机在150秒左右坠到地面，同时水平方向上的总位移是15公里，跟前面计算出的12公里是差不多的。同时，我们还发现，飞机在下落的过程中，会自动出现再次拉升的现象。注意，所出现的拉升是自动发生的，不是人为控制的。为什么会这样呢？因为机身翻转一周后，会回到原来的正常状态，这时由于已经是处于低空了，所以空气密度比巡航高度处的要大，所以跟据前面的升力公式，可以看到这时升力会随密度的变大而变大，故会变成拉升。如果这时可以控制住飞机使它停止翻转，那么悲剧将不会发生。但是，由于飞机翻转是机翼缺损而造成的，所以翻转不会停止，所以机翼达到正常位置又继续翻转而偏离正常位置。这样，飞机就再次急剧下降以至最终发生了悲剧。

上面是发动机同时停机的情形，那么如果发动机正常运转，飞行阻力被发动机抵消，那么又会如何呢？模拟表明，如果这时飞机大约每56秒翻转一周的话，飞机也会在110秒左右坠地。

可见，无论是动力全失还是发动机正常，都有可能会在100秒左右坠毁。同时，在下坠的过程中，都会有一个明显的拉升。按模拟，这个拉升是由于力学的原因而自发产生的，不是人为控制的（但我想飞行员在这时应该也是在努力想控制住飞机）。而且这时，飞机不但在飞行方向上有水平位移，在与飞行方向的垂直方向上，也有水平位移。即飞机是会偏离原来的航线的。如下图：

从监控视频上来看，飞机是由于机翼损坏而引起翻滚失事的可能性我觉得还是有可能的。上面的计算只是估算，有没有一定的正确性，是否在一定程度上反映了飞机失事的原因及失事过程的飞行姿态。这得在黑匣子的数据解读出来之后才会知道。但不知这会不会公布，何时才会公布。

（补充：据说，方向舵出现故障也会发生类似的情况。所以是方向舵出现问题了也是有可能的。）

方向舵就是飞行员前面类似汽车半个方向盘样子的东西，可以左右旋转和上下推动。当飞行员要使飞机上升，就向后拉方向舵，水平尾翼向上翘起，风打在水平尾翼上，机尾下沉，机头抬起，飞机向上飞；当飞行员要使飞机下降，就向前推方向舵，水平尾翼向下弯，风打在水平尾翼上机尾翘起，机头下沉，飞机向下飞。当飞行员想让飞机向左作倾侧动作，就将方向舵向左转，左侧副翼翘起，右侧副翼下弯，飞机向左倾斜；向右相反。

所以，机翼本身故障、方向舵故障都是有可能的。

在这里再次多谢知友们的大力支持，第一次得到这么多人点赞，我真的是深感受宠若惊。