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守護飛安沒他們不行!認識航空安全檢查員

鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2022/05/30 ・3527字 ・閱讀時間約 7 分鐘

本文由 我的青航時代-2022航發會×暑期航空營 委託,泛科學企劃執行。

你聽過「航空安全檢查員」嗎?他們的工作可能不為一般大眾所知,卻是維護飛航安全中極為重要的一環。航空安全檢查員簡稱「檢查員」,他們的工作種類繁多,且涉及許多專業知識。本篇文章將帶領你認識航空安全檢查員,讓你對飛航安全有更加全面的了解。

《國家民用航空安全計畫》的根基——航空安全檢查員

1992 年,美國聯邦航空總署(FAA)建立國際航空安全評鑑(IASA)計畫,採用國際民用航空組織(ICAO)的飛航標準,定期評鑑其他國家航空產業的主管機關,並將評鑑結果分為二級:第一級為符合 ICAO 之標準,第二級為不符合 ICAO 之標準。

以美國來說,被評為第二級的國家便被列入觀察且受到不能開拓新航線的限制,對航空公司及旅客權益可說是影響深遠。

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時至今日,全球有多達 193 個 ICAO 會員國採用這樣的分級評鑑制度,就連國內沒有機場的摩納哥和聖馬利諾,也都加入了守護全球飛安的行列。雖然臺灣不是會員國,但為了遵守國際共識,交通部民航局便依據《國際民用航空公約》(Chicago Convention on International Civil Aviation)第十九號附約〈安全管理〉與 ICAO 第 9859 號文件《安全管理手冊》制定《國家民用航空安全計畫》,並且納入 ICAO 的「關鍵要素(Critical Elements,簡稱 CE)」作為參考。

由上表可見,這八項關鍵要素涵蓋範圍非常全面且廣泛,在法制體系、監理組織、人員證照管理、飛航作業管理、適航管理、失事調查、飛航服務管理,以及航空站管理等層面,都有嚴謹的規定。其中,第四項關鍵要素(CE-4)所指的技術人員,就包括了航空安全檢查員!

檢查員有哪些類型?

什麼,檢查員還有分成不一樣的類型?沒錯!民航局在 1996 年引進美國聯邦航空總署的制度後,依照不同的專業資格,將航空安全檢查員分成五種類型,分別是:隸屬民航局飛航標準組的航務檢查員適航檢查員客艙安全檢查員,以及隸屬民航局空運組的危險物品檢查員航空保安檢查員。為此,泛科學採訪了民航局飛航標準組航務科科長張泰誠,希望能夠完整且清晰地了解航空安全檢查員究竟是何方神聖。

張泰誠科長原先是飛行員,於考取民航局約聘航務檢查員後,又參加考選部 108 年的民航特考才成為正式公務人員。他提到,雖然航務檢查員是公務員的一種,卻不是大學畢業的新鮮人能夠擔任的職位,最主要的原因就是航務檢查員必須是有經驗的駕駛員;除此之外,還得持有機型檢定證,具備七年以上的飛航年資、1500 小時以上的飛航總時間,而且近五年不能有任何失事、重大意外事件或民航局處分紀錄,綜合這些條件,才具備報考航務檢查員的資格。若是曾擔任總機師、航務(副)主管,或是檢定考試官等職務者更好。

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民航局飛航標準組航務科張泰誠科長。圖/中華航空事業發展基金會

適航檢查員又分成初始適航後續適航兩種,也就是檢查飛機是否符合各項規定。客艙安全檢查員就是「座艙長」,主要工作是確保客艙與乘客的安全、主持飛行前簡報,以及緊急逃生流程演練。至於危險物品檢查員與航空保安檢查員,平時各司其職,但在調查飛安事件,或是審查引進的新機時,則會聯手執行工作。

張泰誠科長也特別提到航務員這個崗位。他表示,大眾經常將航務員與航務檢查員搞混,但其實航務員隸屬民航局航站管理小組,是標準組的平行單位。他們被稱為「塔臺的眼睛與耳朵」,主要工作是確認跑道狀況,以及應付機場內與跑道上的緊急事故,可說是站在第一線維護機場安全的重要角色!

檢查員有哪些重要的工作?

那麼,航空安全檢查員的工作有哪些呢?上文提及交通部民航局採用 ICAO 的標準制定《國家民用航空安全計畫》,而航空安全檢查員的三大職責,也都是依據 ICAO 的附約制定,這些工作內容可粗略分成檢定給證技術管理,以及一般檢查,介紹如下:

檢定給證著重在人員層面:對於初次通過測試的技術人員,要頒發證照給他們;對於已持有證照的技術人員,則要定期訓練,航空器駕駛員及飛航管制員還必須定期實施體格檢查,確保這些專業人員可以穩定發揮能力,做好份內的工作。若是給證的對象是航空器或飛航模擬機,則有另外的檢驗作業與流程要進行。

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技術管理著重在制度層面,不但要訂定飛安政策,還要進行繁瑣的航務查核。查核範圍從製造維修,到訓練機構與航空人員都包括在內——只要與飛安有關,就與檢查員有關

根據張泰誠科長的說明,以引進新機型為例,首先要陳述申請意圖,也就是說明該機型預計飛行的航線、商務艙和經濟艙的數量,以及需要另外申請哪些特殊作業,陳述後才可以正式申請。從引進、訓練、到開放載客,通常要經過一年以上的時間。在這期間,要通過文件審查的關卡,將新機型的手冊規範併入現有的手冊。修訂完成後,就進入驗證階段,分別在地面和空中演練飛安事故發生時的應對措施。以上四階段都通過後,才可進入給證階段,完成新公司成立或是新機引進的作業。

適航檢査則是檢查航空器紀錄及實機,確認航空器符合適航法規後,核發適航證。此外,還得針對航空人員訓練、維護計畫、可靠度計畫、航空器維修等各項作業等進行不定期檢查,確保航空器得到妥善維護。

初始適航驗證是針對新型航空器的認證作業,目的是確認航空器符合各項設計法規的要求。另外,如果航空器進行大修理及大改裝備,也必須通過功能評估與初始適航,才能取得認證。飛航測試則是利用飛測機測試機場及航路上的地面導航設施,是非常重要的例行性工作。每年花費在飛航測試的時間約 300 到 400 小時,是確保飛航安全的關鍵環節。

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檢查員需要具備什麼特質?

針對這個問題,張泰誠科長認為最重要的就是對航空產業有熱情。畢竟工作地點就是機場,要是對航空產業沒有熱情,想必很快就會厭倦這份工作。其次,科長也認為這份工作非常要求細心,因為檢查員著重在技術管理層面,經常需要正確且詳細地撰寫檢查記錄與報告,或是依法執行嚴格的檢查程序;也就是說,如果不夠細心,面對大量的文書工作就容易出錯,甚至間接造成飛航安全問題。

想加入守護飛安的行列嗎?歡迎報名 111 年民航特考!今年的民航特考設有飛航管制、飛航諮詢、航空通信、航務管理、飛航檢查、適航檢查等六大科別。其中,與檢查員相關的「飛航檢查」和「適航檢查」共計開設七個名額。

只要你是中華民國國民,符合年齡規定,具有各科別應考資格,就可以參加考試,成為檢查員!相關資訊歡迎參考考試簡介應考須知

補充影片

張泰誠科長的專題演講:跨域飛翔─從機師到飛航檢查員。影/YouTube

本文由 我的青航時代-2022航發會×暑期航空營 委託,泛科學企劃執行。

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從PD-L1到CD47:癌症免疫療法進入3.5代時代
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2025/07/25 ・4544字 ・閱讀時間約 9 分鐘

本文與 TRPMA 台灣研發型生技新藥發展協會合作,泛科學企劃執行

如果把癌細胞比喻成身體裡的頭號通緝犯,那誰來負責逮捕?

許多人第一時間想到的,可能是化療、放療這些外來的「賞金獵人」。但其實,我們體內早就駐紮著一支最強的警察部隊「免疫系統」。

既然「免疫系統」的警力這麼堅強,為什麼癌症還是屢屢得逞?關鍵就在於:癌細胞是偽裝高手。有的會偽造「良民證」,騙過免疫系統的菁英部隊;更厲害的,甚至能直接掛上「免查通行證」,讓負責巡邏的免疫細胞直接視而不見,大搖大擺地溜過。

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過去,免疫檢查點抑制劑的問世,為癌症治療帶來突破性的進展,成功撕下癌細胞的偽裝,也讓不少患者重燃希望。不過,目前在某些癌症中,反應率仍只有兩到三成,顯示這條路還有優化的空間。

今天,我們要來聊的,就是科學家如何另闢蹊徑,找出那些連「通緝令」都發不出去的癌細胞。這個全新的免疫策略,會是破解癌症偽裝的新關鍵嗎?

科學家如何另闢蹊徑,找出那些連「通緝令」都發不出去的癌細胞。這個全新的免疫策略,會是破解癌症偽裝的新關鍵嗎?/ 圖片來源:shutterstock

免疫療法登場:從殺敵一千到精準出擊

在回答問題之前,我們先從人類對抗癌症的「治療演變」說起。

最早的「傳統化療」,就像威力強大的「七傷拳」,殺傷力高,但不分敵我,往往是殺敵一千、自損八百,副作用極大。接著出現的「標靶藥物」,則像能精準出招的「一陽指」,能直接點中癌細胞的「穴位」,大幅減少對健康細胞的傷害,副作用也小多了。但麻煩的是,癌細胞很會突變,用藥一段時間就容易產生抗藥性,這套點穴功夫也就漸漸失靈。

直到這個世紀,人類才終於領悟到:最強的武功,是驅動體內的「原力」,也就是「重新喚醒免疫系統」來對付癌症。這場關鍵轉折,也開啟了「癌症免疫療法」的新時代。

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你可能不知道,就算在健康狀態下,平均每天還是會產生數千個癌細胞。而我們之所以安然無恙,全靠體內那套日夜巡邏的「免疫監測 (immunosurveillance)」機制,看到癌細胞就立刻清除。但,癌細胞之所以難纏,就在於它會發展出各種「免疫逃脫」策略。

免疫系統中,有一批受過嚴格訓練的菁英,叫做「T細胞」,他們是執行最終擊殺任務的霹靂小組。狡猾的癌細胞為了躲過追殺,會在自己身上掛出一張「偽良民證」,這個偽裝的學名,「程序性細胞死亡蛋白配體-1 (programmed death-ligand 1, PD-L1) 」,縮寫PD-L1。

當T細胞來盤查時,T細胞身上帶有一個具備煞車功能的「讀卡機」,叫做「程序性細胞死亡蛋白受體-1 (programmed cell death protein 1, PD-1) 」,簡稱 PD-1。當癌細胞的 PD-L1 跟 T細胞的 PD-1 對上時,就等於是在說:「嘿,自己人啦!別查我」,也就是腫瘤癌細胞會表現很多可抑制免疫 T 細胞活性的分子,這些分子能通過免疫 T 細胞的檢查哨,等於是通知免疫系統無需攻擊的訊號,因此 T 細胞就真的會被唬住,轉身離開且放棄攻擊。

這種免疫系統控制的樞紐機制就稱為「免疫檢查點 (immune checkpoints)」。而我們熟知的「免疫檢查點抑制劑」,作用就像是把那張「偽良民證」直接撕掉的藥物。良民證一失效,T細胞就能識破騙局、發現這是大壞蛋,重新發動攻擊!

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狡猾的癌細胞為了躲過追殺,會在自己身上掛出一張「偽良民證」,也就是「程序性細胞死亡蛋白配體-1 (programmed death-ligand 1, 縮寫PD-L1) 」/ 圖片來源:shutterstock

目前免疫療法已成為晚期癌症患者心目中最後一根救命稻草,理由是他們的體能可能無法負荷化療帶來的副作用;標靶藥物雖然有效,不過在用藥一段期間後,終究會出現抗藥性;而「免疫檢查點抑制劑」卻有機會讓癌症獲得長期的控制。

由於免疫檢查點抑制劑是借著免疫系統的刀來殺死腫瘤,所以有著毒性較低並且治療耐受性較佳的優勢。對免疫檢查點抑制劑有治療反應的患者,也能獲得比起化療更長的存活期,以及較好的生活品質。

不過,儘管免疫檢查點抑制劑改寫了治癌戰局,這些年下來,卻仍有些問題。

CD47來救?揭開癌細胞的「免死金牌」機制

「免疫檢查點抑制劑」雖然帶來治療突破,但還是有不少挑戰。

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首先,是藥費昂貴。 雖然在台灣,健保於 2019 年後已有條件給付,但對多數人仍是沉重負擔。 第二,也是最關鍵的,單獨使用時,它的治療反應率並不高。在許多情況下,大約只有 2成到3成的患者有效。

換句話說,仍有七到八成的患者可能看不到預期的效果,而且治療反應又比較慢,必須等 2 至 3 個月才能看出端倪。對患者來說,這種「沒把握、又得等」的療程,心理壓力自然不小。

為什麼會這樣?很簡單,因為這個方法的前提是,癌細胞得用「偽良民證」這一招才有效。但如果癌細胞根本不屑玩這一套呢?

想像一下,整套免疫系統抓壞人的流程,其實是這樣運作的:當癌細胞自然死亡,或被初步攻擊後,會留下些許「屍塊渣渣」——也就是抗原。這時,體內負責巡邏兼清理的「巨噬細胞」就會出動,把這些渣渣撿起來、分析特徵。比方說,它發現犯人都戴著一頂「大草帽」。

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接著,巨噬細胞會把這個特徵,發布成「通緝令」,交給其他免疫細胞,並進一步訓練剛剛提到的菁英霹靂小組─T細胞。T細胞學會辨認「大草帽」,就能出發去精準獵殺所有戴著草帽的癌細胞。

當癌細胞死亡後,會留下「抗原」。體內的「巨噬細胞」會採集並分析這些特徵,並發布「通緝令」給其它免疫細胞,T細胞一旦學會辨識特徵,就能精準出擊,獵殺所有癌細胞。/ 圖片來源:shutterstock

而PD-1/PD-L1 的偽裝術,是發生在最後一步:T 細胞正準備動手時,癌細胞突然高喊:「我是好人啊!」,來騙過 T 細胞。

但問題若出在第一步呢?如果第一關,巡邏的警察「巨噬細胞」就完全沒有察覺這些屍塊有問題,根本沒發通緝令呢?

這正是更高竿的癌細胞採用的策略:它們在細胞表面大量表現一種叫做「 CD47 」的蛋白質。這個 CD47 分子,就像一張寫著「自己人,別吃我!」的免死金牌,它會跟巨噬細胞上的接收器─訊號調節蛋白α (Signal regulatory protein α,SIRPα) 結合。當巨噬細胞一看到這訊號,大腦就會自動判斷:「喔,這是正常細胞,跳過。」

結果會怎樣?巨噬細胞從頭到尾毫無動作,癌細胞就大搖大擺地走過警察面前,連罪犯「戴草帽」的通緝令都沒被發布,T 細胞自然也就毫無頭緒要出動!

這就是為什麼只阻斷 PD-L1 的藥物反應率有限。因為在許多案例中,癌細胞連進到「被追殺」的階段都沒有!

為了解決這個問題,科學家把目標轉向了這面「免死金牌」,開始開發能阻斷 CD47 的生物藥。但開發 CD47 藥物的這條路,可說是一波三折。

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不只精準殺敵,更不能誤傷友軍

研發抗癌新藥,就像打造一把神兵利器,太強、太弱都不行!

第一代 CD47 藥物,就是威力太強的例子。第一代藥物是強效的「單株抗體」,你可以想像是超強力膠帶,直接把癌細胞表面的「免死金牌」CD47 封死。同時,這個膠帶尾端還有一段蛋白質IgG-Fc,這段蛋白質可以和免疫細胞上的Fc受體結合。就像插上一面「快來吃我」的小旗子,吸引巨噬細胞前來吞噬。

問題來了!CD47 不只存在於癌細胞,全身上下的正常細胞,尤其是紅血球,也有 CD47 作為自我保護的訊號。結果,第一代藥物這種「見 CD47 就封」的策略,完全不分敵我,導致巨噬細胞連紅血球也一起攻擊,造成嚴重的貧血問題。

這問題影響可不小,導致一些備受矚目的藥物,例如美國製藥公司吉立亞醫藥(Gilead)的明星藥物 magrolimab,在2024年2月宣布停止開發。它原本是預期用來治療急性骨髓性白血病(AML)的單株抗體藥物。

太猛不行,那第二代藥物就改弱一點。科學家不再用強效抗體,而是改用「融合蛋白」,也就是巨噬細胞身上接收器 SIRPα 的一部分。它一樣會去佔住 CD47 的位置,但結合力比較弱,特別是跟紅血球的 CD47 結合力,只有 1% 左右,安全性明顯提升。

像是輝瑞在 2021 年就砸下 22.6 億美元,收購生技公司 Trillium Therapeutics 來開發這類藥物。Trillium 使用的是名為 TTI-621 和 TTI-622 的兩種融合蛋白,可以阻斷 CD47 的反應位置。但在輝瑞2025年4月29號公布最新的研發進度報告上,TTI-621 已經悄悄消失。已經進到二期研究的TTI-622,則是在6月29號,研究狀態被改為「已終止」。原因是「無法招募到計畫數量的受試者」。

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但第二代也有個弱點:為了安全,它對癌細胞 CD47 的結合力,也跟著變弱了,導致藥效不如預期。

於是,第三代藥物的目標誕生了:能不能打造一個只對癌細胞有超強結合力,但對紅血球幾乎沒反應的「完美武器」?

為了找出這種神兵利器,科學家們搬出了超炫的篩選工具:噬菌體(Phage),一種專門感染細菌的病毒。別緊張,不是要把病毒打進體內!而是把它當成一個龐大的「鑰匙資料庫」。

科學家可以透過基因改造,再加上AI的協助,就可以快速製造出數億、數十億種表面蛋白質結構都略有不同的噬菌體模型。然後,就開始配對流程:

  1. 先把這些長像各異的「鑰匙」全部拿去試開「紅血球」這把鎖,能打開的通通淘汰!
  2. 剩下的再去試開「癌細胞」的鎖,從中挑出結合最強、最精準的那一把「神鑰」!

接著,就是把這把「神鑰」的結構複製下來,大量生產。可能會從噬菌體上切下來,或是定序入選噬菌體的基因,找出最佳序列。再將這段序列,放入其他表達載體中,例如細菌或是哺乳動物細胞中來生產蛋白質。最後再接上一段能號召免疫系統來攻擊的「標籤蛋白 IgG-Fc」,就大功告成了!

目前這領域的領頭羊之一,是美國的 ALX Oncology,他們的產品 Evorpacept 已完成二期臨床試驗。但他們的標籤蛋白使用的是 IgG1,對巨噬細胞的吸引力較弱,需要搭配其他藥物聯合使用。

而另一個值得關注的,是總部在台北的漢康生技。他們利用噬菌體平台,從上億個可能性中,篩選出了理想的融合蛋白 HCB101。同時,他們選擇的標籤蛋白 IgG4,是巨噬細胞比較「感興趣」的類型,理論上能更有效地觸發吞噬作用。在臨床一期試驗中,就展現了單獨用藥也能讓腫瘤顯著縮小的效果以及高劑量對腫瘤產生腫瘤顯著部分縮小效果。因為它結合了前幾代藥物的優點,有人稱之為「第 3.5 代」藥物。

除此之外,還有漢康生技的FBDB平台技術,這項技術可以將多個融合蛋白「串」在一起。例如,把能攻擊 CD47、PD-L1、甚至能調整腫瘤微環境、活化巨噬細胞與T細胞的融合蛋白接在一起。讓這些武器達成 1+1+1 遠大於 3 的超倍攻擊效果,多管齊下攻擊腫瘤細胞。

結語

從撕掉「偽良民證」的 PD-L1 抑制劑,到破解「免死金牌」的 CD47 藥物,再到利用 AI 和噬菌體平台,設計出越來越精準的千里追魂香。 

對我們來說,最棒的好消息,莫過於這些免疫療法,從沒有停下改進的腳步。科學家們正一步步克服反應率不足、副作用等等的缺點。這些努力,都為癌症的「長期控制」甚至「治癒」,帶來了更多的希望。

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傳說中的黑盒子:我們與飛航安全的距離
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・2023/04/18 ・3271字 ・閱讀時間約 6 分鐘

本文由 我的青航時代-2023航發會×暑期航空營 委託,泛科學企劃執行。

「緊急緊急,這裡是全美航空 1549 航班,遭到鳥擊,雙引擎失去推力,正要返回拉瓜地亞機場(LaGuardia Airport)……」這是美國空難電影〈薩利機長:哈德遜奇蹟〉中,機師緊急向塔台呼救的台詞。

〈薩利機長:哈德遜奇蹟〉中飛機迫降畫面。圖/IMDb

〈薩利機長:哈德遜奇蹟〉改編自 2009 年 真實發生的「全美航空 1549 號班機事故」。事件當下 1549 號班機遭受鳥擊,在來不及抵達最近機場的情況下,最後緊急迫降在哈德遜河面,幸好全機無人傷亡。直至今日,你都能在網路上找到當時飛機迫降前與塔臺最後的對話。

等等……這些對話是怎麼被保留下來的呢?

這個秘密就藏在飛機尾段的「黑盒子」裡。

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為什麼要有黑盒子?黑盒子的研發歷史

你常聽到在空難事件後,眾人的焦點都在搜尋「黑盒子」。「空難」成為一般人對「黑盒子」的第一印象,它的出現可以說是 20 世紀改善飛行安全的重要發明。

最初為了要記錄飛機的飛行變化,例如1939 年的法國馬里尼亞納試飛中心,以及1942 年的芬蘭航空的工程師 Veijo Hietala ,他們都曾運用照相機原理,以滾動式照相機的感光底片,記錄飛機的高度與速度的變化。

但他們都無法解決如何在當飛機失事後,保存資料的問題。這個大問題,挑戰著全歐洲工程師們的腦神經。

直到 1953 年,由澳洲科學家大衛·沃倫(David Warren, 1925-2010),做出劃時代的突破!

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黑盒子的發明者,大衛·沃倫。圖/wikimedia

原本在航空研究實驗室(ARL)擔任火箭研究員的他,受到上級指派,負責了解為何英國哈維蘭航空公司所推出哈維蘭彗星型噴氣式客機(British de Havilland Comet jet)會接連失事。這場調查對大衛也別具意義,因為他的父親也是在 19 年前的空難中離世。

但如何破解,卻是一個大問題。正當大衛傷透腦筋時,沒想到小組同事隨口說最新墜機事件的原因可能是因為劫機,他靈機一動想到「要是能將飛機上的對話錄下來就好了」。因此他藉著父親留給他的收音機組裝件,利用類似於錄影帶的運作原理,發明了黑盒子的雛形「ARL Flight Memory Unit」,可以記錄約 4 小時的聲音,以及 8 項飛航資料。

然而,這項發明在澳洲一開始並沒有受到重視,甚至引來飛行員的抗議,認為這有監聽機上人員的疑慮,但也有人從中看出了這項發明的重要性。1958 年,英國航空管理局的秘書長直接到實驗室找大衛,並邀請他帶著發明一起來英國發展,之後也正式應用在英國的民航機上。

為了能在飛機失事後迅速被找到,生產公司其實將裝置盒子塗成亮橘色。但在一場 BBC 與大衛的訪談時,記者誤用電子裝備的統稱「黑盒子」介紹這具裝置。

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「黑盒子」也就成為最廣為人知的暱稱。

黑盒子在記錄什麼?

黑盒子的真式名稱為「飛行紀錄器」,全名就寫在它亮橘色的外殼上,「FLIGHT RECORDER DO NOT OPEN」(飛行紀錄器,不要打開)。只有當飛機失事時,調查人員會將它打開。

黑盒子外盒上用法語寫「飛行紀錄器,不要打開」。圖/wikimedia

它的內部主要分為兩個部分:飛行資料紀錄器(FDR)以及座艙通話紀錄器(CVR)。飛行數據紀錄器記錄飛行數據,例如飛行高度、速度和位置等。座艙通話紀錄器則會記錄駕駛員和機組人員的對話,以及飛機內部的所有聲音。各國規定,飛行期間不能關閉飛航資料紀錄器。唯有在航空器失事、重大意外發生後,必須立即關閉飛航紀錄器。而在取出紀錄前,不得再開啟黑盒子,以免對話遭到洗掉。

當飛機發生事故後,調查與維修人員等相關人員能透過黑盒子的數據,幫助找出事故原因,針對問題持續加強飛機設計或人員訓練等,降低飛機飛行的各項風險。黑盒子本身也歷經四代的改良後,更利於它在各種極端的情況下還能夠運作。現在它不僅更耐高溫與抗壓,還可以承受 3400 公斤的重力加速度,相當於一臺小型貨車的重量。除此之外,它更發展出水下定位的發報器與影像紀錄器,可以記錄艙內的影像。

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確保它的運作:黑盒子的檢測與維護

黑盒子既然與飛行安全緊密相關,那麼又是多久需檢測與維護呢?

根據我國「航空器飛航作業管理規則」中,提到黑盒子每五年需至少重新校準一次。另外,當高度及空速之參數是飛航資料紀錄系統所專屬的感應器所提供時,應依據其製造廠家的建議重新校準,或每二年執行一次校準。

座艙通話紀錄器則與飛航資料紀錄器其他裝置,如有裝設內建測試功能時,應列為每天第一次飛行前的檢查項目。

黑盒子的法規與國際標準

1947 年,聯合國「國際民航組織」(ICAO)成立,為了管理與發展世界民用航空業務,每三年集會一次並召開理事會,制定相關規定。除此之外,它也會針對全球層級之航空事故,以中立身分進行跨國調查。

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國際民航組織(ICAO)標誌。圖/wikimedia

在國際法規上,由 52 個國家立定的《國際民用航空公約》針對任何有關空領域、航空器安全等制定,是具有法律效益的國際公約。其中也包含 18 條附約,規範航空器相關的規定、規格、操作,以及搜索服務等。其中,與黑盒子有關的法規則集中在第 6 號附約「航空器之操作」,以及第 13 號附約「航空器失事及意外調查」。臺灣所制定黑盒子的法規,以及標準都是從此而來。

臺灣在 1987 年跟進附約要求,規定當民航機「最大起飛重量(航空器起飛時所容許的最大重量)」超過 5,700 公斤時,就要安裝黑盒子。

在臺灣的「航空器飛航作業管理規則」中,規定每年都須進行年度檢查,確保紀錄器在記錄期間內能正常運作。

針對黑盒子的兩部分——飛航資料紀錄器及座艙通話紀錄器,則有各自不同的檢查方式。

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飛航資料紀錄的年度檢查中,只要出現有一重要區間的資料品質不佳,信號不可理解,或其中一項或多項主要之參數未被正確記錄。這些都會將飛航紀錄系統視為不可用。另外在民航局要求下,年度檢查報告應隨時能夠提供飛航資料紀錄作為監視之用。

座艙通話紀錄器的年度檢查,會以重新播放所記錄信號之方式實施。當裝置於飛機上時,座艙通話紀錄器應記錄來自每一個信號源及相關外部信號源之測試信號,以確認所有必要之信號達到可辨識的標準。

結語

2014 年 3 月 8 日凌晨,一架從馬來西亞的吉隆坡前往北京的馬航 MH370 航班,起飛後失去聯繫後,至今仍下落不明。

這起事故引發大眾對黑盒子的討論,也因此有廠商針對飛機下落不明的情況,提出增加即時資料傳輸的設計。但這項提議仍存在著侵犯機組人員隱私,以及不信任飛行的爭議。

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在黑盒子問世之後,人們藉由黑盒子的紀錄,得以逐漸增強飛航的安全性,使失事率急速下降。時至今日,加強黑盒子可用性的同時,也必須維持機組人員的隱私,如何取得兩者間的平衡或許是黑盒子的下一個發展重點。

  1. 行政院安全飛行委員會,飛航紀錄器法規與調查實務與調查實務
  2. 科技大觀園,「黑盒子」其實不是黑色——揭開飛行紀錄器的秘密
  3. BBC NEWS,「黑匣子」:誰發明了飛行記錄儀?
  4. BBC NEWS,馬航 MH370:為什麼黑盒子不一定給出答案?
  5. 官文霖(Wen-Lin Guan)、 陳沛仲(Pei-Chung Chen),國籍民用及公務航空器之飛航紀錄器普查與建議,《航空安全及管理季刊》,4 卷 2 期,頁133-144。
  6. 歐文翻譯,瞭解國際民航組織,《飛行安全春季刊》,2013,頁 60-66。
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守護飛航安全,如何避免鳥擊的危害
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2021/12/10 ・3204字 ・閱讀時間約 6 分鐘

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本文由 桃園國際機場 委託,泛科學企劃執行。

與嘈雜的都市環境相比,機場區域有空間開闊、植被生長旺盛的草坪,相當利於動植物生存,也因此經常吸引到各種鳥類聚集覓食或棲息。

這代表機場周遭通常會有更豐富的生態環境,生態環境豐富原非壞事,但機場內仍必須以飛航安全作為最優先考量,如何讓鳥類與飛機共存,兼顧生態與安全,共享這片天空,成為所有機場共同關注,持續努力的課題。

圖/桃園國際機場提供

不過,機場周圍的鳥類會造成什麼安全危害呢?這就要先說說「鳥擊」了!

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鳥擊,俗稱吸鳥,顧名思義指的是鳥類與飛行狀態下航空器相撞。就像各種交通工具會發生撞擊意外一樣,鳥擊造成的損害可大可小,損害程度和撞擊位置、鳥種大小、速度、數量息息相關,嚴重的話可能會影響飛航安全。

鳥擊發生在機場內部起飛、降落及地面活動的「空側」區域,只有工作人員才會遇到,一般人較難接觸。這次,我們有幸能採訪深耕鳥擊防制多年的桃園機場資深航務師——林玉茹航務師,來帶我們一探究竟。林航務師曾草擬「民用機場設計暨運作規範」,更在 107、108 年連續獲得財團法人台灣飛安基金會鳥擊防治績優單位的獎項肯定。不僅如此,在疫情期間更是帶領團隊兼顧飛航安全與服務品質,同時滿足大量航機停駐、空側工程進度穩定及航班營運需求,可說是經驗豐富的空側專家。

飛機每一次的起飛與降落,都是最危險的時刻

「飛機在各種飛行階段都有可能遭遇鳥擊,但最常發生的還是在起飛爬升與進場降落階段。」林航務師說完,我們仍丈二金剛摸不著頭腦,只能繼續追問為什麼這段時間最容易發生鳥擊?

林航務師聽完後,親切地補充說明:「鳥類日常活動飛行高度多在 300 呎以內,這與飛機在起降階段的活動範圍大幅重疊,再加上機場周遭的環境適合鳥類生活,使得鳥擊事件多在機場周遭發生。」

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為確保飛航安全引擎製造商在設計時就會考慮鳥擊發生的情況,但「有考慮」不代表「一定安全」,一旦遇上集結的鳥群或體型過大的鳥種,還是有可能造成意外,因此,現在一旦獲報疑似鳥擊事件,桃園機場便會關閉跑道直至處理完畢。

溫柔地向鳥類借道

機場周遭本來就是鳥類居住的區域,是我們跟鳥類借道。雖然桃園機場航班往來密集,但在鳥擊防制上,主要還是以人道的方式,進行長期的環境整治,林航務師說:「像是透過機場空側區域定期割草、整理環境積水、排水溝清淤加蓋等方式,讓鳥兒離開最危險的區域。」除了長期整治外,桃園機場每日也會定時鳴笛驅離鳥類,以確保當下航班的飛航安全。

桃園機場以紗網覆蓋明溝,減少鳥類進入機場之誘因。 圖/桃園國際機場提供

此外,飛機在起降時,必須開啟起落架照明燈,除了能讓塔台地面人員確認起落架有放下,更有嚇走鳥類的效用。而桃園機場也透過空域監控及禽鳥活動監測,同時利用雷達系統長期收集的鳥類活動數據,來協助改善驅鳥作業。

林航務師說:「隨著航空科技進步,減少噪音的飛機更容易與鳥類產生碰撞。」若不密切注意鳥類對飛航安全的影響,未來可能面臨更多的衝突,而那並非是你我所想遇見的未來。

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「我們要更了解鳥類,才能找到共生的可能。」林航務師表示,我們是跟鳥類借道,並不是霸佔這片天空,為了進一步了解鳥類的習性,除了由桃園機場航務員紀錄的報告外,桃園機場也與專家合作,提供機場地區的鳥相報告,協助我們更了解鳥類的一切。

成為鳥類的朋友,才能共享這片天空

雖然所有機場都同樣有鳥擊的困擾,但由於地理位置和環境因素的差異,同樣的防制手段並不見得能夠產生同樣的防治效果,而待鳥群出現後再驅離始終是治標不治本。唯有從理解鳥類生態著手,才能針對採取相應措施,而這也正是「鳥相報告」重要的原因。

為了凸顯鳥相報告的重要性,林航務師說:「鳥類活動難以掌控,也不像飛機一樣設有雷達能預警撞擊。」

桃園機場的鳥相報告,從最早與台大森林系到近年與桃園市野鳥學會合作,桃園機場一直都委請專業人員定期巡視觀察場內生態與活躍鳥種,目的就是協助鳥擊防制人員釐清最重要的兩個關鍵:「為什麼」以及「怎麼做」。

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在經過長年數據收集及生態觀察後,目前桃園機場確認的常見鳥類約有 26 種,而每種鳥類常見季節、活動區域、移動時飛行高度、活動時機都不盡相同,但聚集於機場不外乎兩大原因:覓食以及棲息。在透過野鳥學會專業人士了解不同物種的習性之後,鳥擊防制人員便能根據該時期常出現的鳥種來採取不同手段達到最好防制成效。

桃園機場透過鳥相調查掌握鳥種與習性,根據鳥相資料庫及觀測紀錄,每月發布鳥類活動預告。 圖/桃園國際機場提供

舉例來說,常見的黃頭鷺喜歡等待捕食除草後出現的昆蟲,防制人員便著重棲地管理,避免在日間航務繁忙階段進行草坪修剪,並維持跑道周遭的草長在 30 公分左右,但草坪長度也得注意不能過長,否則便容易吸引到雉雞出現;夏季活動的台灣夜鷹則喜歡在跑道上蟄伏取暖,在入夜至清晨階段最為活躍,必須加強夜間燈光驅趕及減少場內繁殖;鴿子雖然體型不大,但由於賽鴿習慣,金屬製的腳環往往在鳥擊發生時容易造成航機的損害。

黃頭鷺,又稱牛背鷺;特徵為頭、頸、胸呈橘黃色。圖/Pixabay

鳥相觀察報告讓鳥擊防制人員在理解環境因素是如何影響常見鳥群活動後,更能根據自然規律調整驅鳥方式,從棲息地與築巢地著手減少鳥類駐地誘因,進而達到維繫飛航安全的目的,桃園機場今年更納入蟲相調查,目的就是為了更進一步從食物鏈源頭著手。

生態保育有責但飛航安全不可妥協

保育固然重要,但機場終究得以飛安優先、將提供良好的飛航環境為最優先考量。林玉茹解釋,其實航務人員也非常清楚不可能完全抓光或避免鳥類在機場出現,威嚇及消滅終究是最終手段,與生態專家合作的目的也在於此。

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圖/桃園國際機場提供

林航務師指出,國外機場的鳥類防制被稱為「Bird Control」(鳥類控制),展現出防制最主要的目的是控制而非殘殺,而桃園機場現在許多防制措施也並非以致命為主,像是在水溝上及跑道旁設置鳥網時,她便要求鳥網越鮮豔、設置越明顯越好,「畢竟我們的最終目的不是要抓牠,而是希望讓鳥看到這裡有網子後請牠自動讓道。」

鳥相報告的導入也是出於這項初衷。桃園機場希望透過了解鳥類習性,儘可能在降低航機鳥擊威脅前提下兼顧生態環境保育。林玉茹航務師笑著表示,各項數據也是得仰賴懂得鳥類的生態環境專家協助才能更好理解其中資訊,在與野鳥學會合作後,雙方也更加理解彼此都是在為相同目標努力。

「鳥類比起人類更早存在於天空,但飛航安全終究無法妥協,未來也將持續朝向『共享天空』、兼顧生態保育與鳥類防制的目標前進。」

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