救命跑道阻拦床在高速公路旁截停喷气式飞机

Technology
Lifesaving Runway Bed Stops Jet Near Freeway
2025年9月3日,一架庞巴迪挑战者 300 型飞机在博卡拉顿冲出跑道,最终被工程材料阻拦系统 (EMAS) 安全截停。美国联邦航空管理局 (FAA) 发布了此次阻拦过程的视频,并强调了同一天内发生的两次成功救援,凸显了 EMAS 在安全空间有限的机场中所发挥的关键作用。

惊险逃生:FAA 视频记录

同一天发生两起拦截

EMAS 如何发挥关键作用

EMAS 的概念看似简单,但在实践中经过了精密的工程设计:在跑道尽头铺设了一层轻质、易碎的材料床。当飞机冲出跑道时,其起落架会陷入该材料中,通过材料的渐进式破碎吸收飞机的动能,使其在短距离内迅速减速。FAA(美国联邦航空管理局)的设计指南指出,设计合理的 EMAS 能够可靠地拦截以最高约 70 节(约 80 英里/小时)速度进入拦截区的多数目标飞机。这种可预测的行为与紧凑的占地面积相结合,使得 EMAS 成为因地形、道路或建筑而无法提供全尺寸安全区的机场的首选解决方案。

材料与制造商

如今的 EMAS 拦截床由经过测试和全规模试验验证的工程材料制成:泡沫水泥块和浇筑硅质泡沫产品是两种广泛使用的方法。制造商根据跑道概况和使用该机场的机群构成,量身定制水泥块的尺寸、密度和拦截床长度。一家主要的供应商 Runway Safe 销售泡沫混凝土产品 (EMASMAX®) 和回收硅质泡沫选项 (greenEMAS®);当符合 FAA 设计标准时,两者均获得监管机构的认可。材料的选择对于维护、冲出跑道后的修复速度以及寿命至关重要——泡沫块是模块化且可更换的,而泡沫系统则宣传更快的修复周期和可持续性优势。

从研究项目到行业标准

拦截床的概念可以追溯到 20 世纪 90 年代的 FAA 研究,当时该机构进行了实验室测试、数值模拟和全规模试验,以开发实用的软地面拦截器。这项工作产生了当今机场使用的咨询通告和设计指南,并促成了 20 世纪 90 年代末和 21 世纪初的首次运行安装。工程背景至关重要:可预测的、经过建模的破碎行为,对于说服设计人员和监管机构相信工程床可以在不产生新危险的情况下可靠地使喷气式飞机减速是必不可少的。

性能、记录与普及

FAA 指出,美国目前有数十个机场由于空间限制无法设置全尺寸跑道安全区,因而安装了 EMAS。在围绕 9 月 3 日事件的简报中,FAA 报告称全美 70 个机场共安装了约 122 套 EMAS;行业总结和安全报告显示,在该系统的历史上曾发生过多次成功拦截。EMAS 拥有从小型公务机到商业客机的各种拦截记录,且现实中的拦截往往只让机上人员受些淤伤或惊吓,而没有造成严重伤害,这比其他后果要好得多。该技术确实存在局限性——性能受进入速度、飞机质量以及进入拦截床的起落架部分的影响——这就是为什么精密的工程设计和定期检查是每次安装的前提条件。

成本、物流与权衡

EMAS 并非现成、廉价的解决方案:拦截床需根据跑道几何形状、机型和局部限制进行定制设计,安装可能需要数月的规划和施工。制造商说明了定制水泥块或泡沫生产的提前期,并强调了售后维修方案,以便机场在拦截发生后能迅速恢复受损的拦截床。在资金方面,美国立法和 FAA 资助计划已明确将 EMAS 列为符合条件的跑道安全投资,这有助于机场在无法获得土地用于建设全尺寸安全区时,争取联邦资金。因此,这种权衡更多是财务和运营层面的,而非技术层面的:机场需要在征用更多土地以扩大安全区,与安装占地更小的工程床以提供保护之间做出抉择。

为什么这对机场和社区至关重要

来自 Boca Raton 的视频之所以令人触目惊心,正是因为它展示了每一位跑道安全规划者所恐惧的情景:喷气式飞机在靠近无限制的公共空间处冲出路面。当高速公路、住宅区或水域紧邻跑道尽头时,冲出跑道的后果会迅速恶化;EMAS 提供了一种务实的风险降低工具,能将此类灾难降级为幸存事件。9 月的事件还强调了一个运营事实:即使航空安全总体上在不断提高,仍有一些地点因历史选址问题而面临风险。EMAS 是在这些受限地点使用的工程方案,旨在防止小失误或机械故障演变成大规模伤亡。

对于乘客和飞行员来说,拦截过程就像一次残酷的刹车测试——机上人员通常描述会有突然而强烈的减速,但最终能安然离开。对于机场运营商而言,考虑因素则有所不同:设计、采购、定期检查以及维修材料的应急供应链,现在已成为选择“以床代地”方案的机场日常安全预算的一部分。对于社区来说,益处是直接的——原本处于冲出跑道路径上的道路、学校或车流,现在受到了一层工程缓冲垫的保护,该缓冲垫旨在通过牺牲自身来吸收能量并挽救生命。

FAA 决定发布这些近期成功案例的视频和照片,让这项技术进入了公众视野,这不仅是一个有用的提醒,说明一些最重要的安全进步并非软件补丁或座舱插件,而是土木工程解决方案:通过材料和几何形状的调整,在出事时消散能量。随着机场继续在空间限制、预算周期和社区压力之间寻求平衡,EMAS 仍然是一个显著的范例,展示了应用材料科学和严谨的工程设计如何预防轰动性的悲剧。

来源

  • 美国联邦航空管理局 — 两套 EMAS 系统在不同事故中成功拦截飞机 (FAA 新闻室)
  • 美国联邦航空管理局 — 工程材料阻拦系统 (EMAS) 技术和简报页面
  • DOT/FAA 机场技术研发报告:“1994 年至 2003 年工程材料阻拦系统的开发”(技术开发报告)
  • Runway Safe — 关于 EMASMAX 和 greenEMAS 系统的制造商技术和产品信息
Mattias Risberg

Mattias Risberg

Cologne-based science & technology reporter tracking semiconductors, space policy and data-driven investigations.

University of Cologne (Universität zu Köln) • Cologne, Germany

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Readers Questions Answered

Q 什么是EMAS?它是如何防止飞机冲出跑道的?
A EMAS是一种铺设在跑道末端之外的轻质可破碎材料床。如果飞机冲出跑道,起落架会陷进床体中,材料随之逐渐破碎,从而吸收动能并使飞机迅速减速。它的设计目标是拦截大多数以高达约70节(约80英里/小时)的速度进入该区域的目标飞机,具体取决于速度、质量和起落架进入方式。
Q EMAS在美国的普及程度如何?
A 在空间受限的机场,安装EMAS非常普遍。美国联邦航空管理局(FAA)指出,全美70个机场共安装了大约122套EMAS,数十个站点反映了该系统在因地形、道路或建筑物而无法提供完整安全区的情况下的重要作用。这些安装案例共同展示了该技术在降低冲出跑道风险方面的持续应用。
Q EMAS床使用了哪些材料,又是如何选择的?
A EMAS床使用工程材料,如泡沫混凝土块或浇筑的二氧化硅泡沫产品。制造商根据跑道轮廓和机场服务的机群构成来定制模块尺寸、密度和床身长度。当符合FAA设计标准时,监管机构接受这两种选择;模块化设计的砌块是可更换的,而泡沫系统可以实现更快的修复。
Q 安装EMAS在成本和物流方面有哪些考量?
A 安装EMAS既不便宜也不迅速。床体是根据跑道几何形状、飞机类型和当地限制进行定制设计的,规划和施工通常需要数月时间。定制砌块或泡沫存在交付周期,机场通常使用售后维修方案来快速修复损坏的床体,而FAA的拨款则支持此类安全投资。
Q 博卡拉顿事故中发生了什么?FAA披露了哪些信息?
A 2025年9月3日,一架庞巴迪挑战者300飞机在博卡拉顿冲出跑道,并被EMAS床拦截。FAA发布了拦截视频,并重点介绍了同一天发生的两次成功拦截案例,强调了在无法提供完整安全区的机场中,EMAS所发挥的关键作用。

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