飞机上最危险的液体是什么?

澎湃新闻 2019-11-15 15:52 大字

虽然赶飞机之前已经百度了无数遍“xxx可以托运/带上飞机”吗,还是不确定这一次,我心爱的发油、香水、威士忌和花生酱会不会被当做危险液体收走。

毕竟,液体们太复杂了,不仅具有流动性、溶解性、爆炸性,甚至还携带着毒素和病原体。即使我们的安检技术已经越来越先进,扫描仪还是无法直接检测出液体的分子结构,并且快速判断它们是否“无辜”。

为了最大程度地确保飞机的安全,所有行李箱中取出的液体物品,在一定程度上都会被视为“隐患”。

那么,如果我们都两手空空地登上飞机,是不是就没有来自液体的威胁了?飞机上最危险的液体到底是什么呢?

 什么才是飞机上最危险的液体 

随着机舱门关闭,我们的飞机从希思罗机场的停机口推离,有一个声音宣布:“现在开始广播起飞前安全须知。

“女士们,先生们,下午好,欢迎搭乘本次大英航空飞往旧金山的航班。起飞之前,请注意一下,现在由机组人员向您指出飞机上的安全设施。“

我一直认为这是一种令人不安的起飞方式,因为我很确信这是个谎言, 安全手册根本不是真的与安全有关。

首先,他们压根儿忘了提飞机上的数万升液体。这些液体中蕴含的巨大能量足以让我们飞完全程,正是它的易燃性使喷气式引擎充满动力。对我们来说,引擎将跑道上这架载有400名乘客、重达250吨的飞行器从静态推至每小时500英里E的巡航速度以及4万英尺的飞行高度,只需要花费几分钟。

这种液体蕴含着令人敬畏的力量,点燃我们最狂野的梦想。它让我们在云端遨游,可以抵达世界上的任何一个地方。将第一位宇航员尤里 · 加加林送往太空的火箭中,装的也是这种液体,它还是最新一代Space X向火箭所用的燃料,可以将卫星发射到太空中。

它就是航空煤油。

航空煤油是一种无色、透明的液体,令人困惑的是,它看上去几乎与水一模一样。那么,它那巨大的能量贮藏在何处?能量又是从何而来的?为什么液体内部储存着这么多原始能量却没有使它变得更像糖浆或者更危险呢?还有,为什么它没有在起飞前的安全须知中被提及?

 

什么是航空煤油?

如果你能将“镜头”放大到原子层面,就会看到航空煤油的结构很像意大利面。每一根“面条”的骨架都由很多碳原子构成,它们依次键合在一起。每个碳原子都与两个氢原子相连,除了分子末端的那两个碳原子,它们是和三个氢原子相连的。

在这个观察层面下,你就可以很轻松地说出航空煤油与水的差别了。水没有面条状的结构,只有一堆杂乱无章的“V”形小分子(一个氧原子与两个氢原子相连,H2O)。你肯定不会混淆,航空煤油看起来更像是橄榄油,而橄榄油也是由碳原子骨架的分子胡乱堆砌而成的。不过,航空煤油中的原子串更像意大利面,橄榄油中的原子串却生出很多枝节并缠绕在一起。

△ 煤油中一种炷类分子的结构

因为橄榄油的分子形态比航空煤油的分子更复杂,对它们来说,摇摆着越过其他分子的难度也就更大,因此不那么容易流动。换句话说,橄榄油比航空煤油更黏稠。它们都是油类物质,在原子层面来看也比较相似, 但是因为结构上的差异,橄榄油就是黏糊糊的,航空煤油却能像水一样倾倒而出。这一差异不仅决定了这些油的黏度,也决定了易燃程度。

 和炸药一起飞行 

此时我很想知道,紧急迫降在海上,生还后漂浮在水面上是什么感觉,或许还是在晚上。我也很想知道,当这样的事故发生时,飞机油箱中的航空煤油会怎么样。会爆炸吗?

我知道,有一种液体肯定会爆炸,那就是硝化甘油。

和煤油一样,硝化甘油也是无色透明的油状液体,它最早是由意大利化学家阿斯卡尼奥 · 索 · 布雷洛(Ascanio Sobrero)在1847年合成的。硝化甘油没有杀死他,简直就是个奇迹,因为这是一种异常危险的不稳定化学品,很容易发生意外爆炸……

他的学生阿尔弗雷德 · 诺贝尔(Alfred Nobel)也发现了这种液体的潜力,并认为它可以替代黑火药。最终,他成功地将硝化甘油由液体变为固体,使它更易于掌控,不会突然爆炸(尽管如此,他的弟弟埃米尔还是因此丧生),炸药诞生了。

……

只允许乘客携带低于100毫升的液体登机,是为了防止有人将大量类似硝化甘油的液体爆炸物带上飞机,这足以炸毁整架飞机。当然在这一限量以下,硝化甘油还是会爆炸,但是不足以让飞机坠毁。

不过,一想到每升航空煤油中蕴含的能量是硝化甘油的10倍,而飞机油箱中有几万升的煤油, 还是会让人不寒而栗。

不过,航空煤油并不是爆炸物,它不会自发爆炸。与硝化甘油不同,它的分子结构中不含有任何氧原子或氮原子,因此相当稳定,不会无缘无故爆炸。你可以猛砸它、挤压它,甚至用它冲凉,都不会发生爆炸。

 

煤油也有危险的一面 

煤油蕴含着超强的能量,而我们能用可控的技术手段燃烧它,这让它成为一种重要的液体。

目前,全球每天大约会消耗10亿升煤油,主要是用在喷气式飞机的发动机和火箭上,但在很多国家,它仍被用于照明或取暖。在印度,还有3亿多人在他们家里使用煤油灯照明。

不过,尽管我们总以为自己已经控制了煤油,但它还有危险的一面。

 2001年9月11日的恐怖袭击,就是一个典型的例子。飞机上的燃料引起了大厦的倒塌。那不是一场爆炸,因为煤油是稳定的。

FBI (美国联邦调査局)通报称,大厦的楼板被破坏,风便由此处吹进来,煤油与随风潜入的氧气发生反应,将楼板加热到800°C以上。这个温度足以将大厦的钢结构熔化。

虽然钢材的熔点在1500°C以上,但是在800°C 时,钢的强度会下降到正常强度的一半,于是钢结构开始变形。一旦有一层楼板变形,整座大厦就会坍塌到下一层并造成新的变形,如此一层接一层地坍塌,就像纸牌屋一样。

共有2700多人在双子大厦的坍塌中死亡,其中包括343名纽约的消防员。这一系列的恐怖袭击在世界史上极具象征意义,不仅因为它们引发了战争,恐惧也随之而来,还因为这些大厦的倒塌有力地象征着民主文明的脆弱。而参与这场大毁灭的破坏分子,就是飞机上的航空煤油。

所以你可以看出,为什么我认为航空煤油应该在安全须知中被提及。但我们的安全须知刚刚播报完毕,他们还是没有提一句飞机上有15万升航空煤油的事,更没有评价这种液体的两面性。

怎么说呢?一方面,它是一种十分普通、透明的油,非常稳定,你甚至可以朝油箱里扔一根点着的火柴,它也不会被点燃;另一方面,当它与适量的氧气混合后,威力就会变得比易爆品硝化甘油还要大10倍。

我的邻座苏珊看起来并没有因此感到困扰,她依旧深深地沉浸在书中。

 

飞机就是现代版的阿拉丁神灯 

如果你也曾吹起一只气球又将它放开,任由它“嗡嗡”作响,一边排气体一边在房间里乱飞,你也会获得喷气式发动机的创造灵感。将压缩气体朝着某个方向排出,气球就会被推向反方向,这当中蕴含着牛顿第三运动定律,即任何作用力都会产生大小相同、方向相反的反作用力。

从发动机后部喷射出的气体,为我们这架重达250吨的飞机加速……煤油中蕴含的全部能量推着我们向前,越来越快,一种比硝化甘油威力更大的燃料正以每秒4升的速度被消耗着。直到此时,我们的飞机才靠近 2英里长的跑道的尽头,速度达到了每小时160英里。

按理来说,这是本次航班最危险的时刻,前方已经没有多余的跑道了,如果我们不能尽快升入空中,就将冲出跑道尽头,带着油箱中成千上万升液态煤油,一头扎进附近的大楼之中。

还好,我们就像湖面上起飞的天鹅一般,矜持地爬升到了空中,仅仅用了几秒钟,就把地面上所有的建筑、汽车和人群抛在了身后。这是飞行中我最喜欢的时刻,特别是穿过伦敦的低云层,拥抱明媚阳光的那一刹那。那一天也是如此,这种感觉,就像是来到了另一个王国,我乐此不疲。

从某种程度上来说,飞机就是现代版的阿拉丁神灯,煤油便是藏在里面的“妖怪”,满足你飞往世界任何地方的愿望。带着你飞翔的不是魔毯, 而是一种更棒的“法宝”——机舱。它保护你不受严寒和劲风的侵扰,让你在旅途中更舒服地休息,甚至是好好睡上一觉。

当然,和所有妖怪一样,它也有黑暗的一面。我们迷恋于煤油蕴含的强劲动力,但是飞行以及各种依赖原油的产品为全球气候带来了一场浩劫, 地球正在快速升温,因为人类燃烧的煤油等燃料排放出了大量二氧化碳。

目前,全球每天会消耗160亿升油品。能否找到一种将妖怪重新送回瓶中的办法,无疑是21世纪最重要的课题之一。

不过,坦白讲,当我飞上云端时,并没有在思考这个问题,只是不住地对云景啧啧称奇,等待着小推车到来并喝上一杯饮料,而它此时还在过道中缓缓前行。

本文摘自《迷人的液体》,出版方:未读·探索家,上市时间:2019年10月


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