技术研发

哈佛大学研究:与购物或外出就餐相比,乘坐飞机的病毒传播风险更小

独立研究确定多层保护措施是健康旅行的关键

哈佛大学“航空公共卫生行动项目”(APHI)的科学家发布了他们正在进行的有关减少新冠疫情期间飞行的公共卫生风险的战略和实践研究的 第一阶段报告。第一阶段的“登机口到停机口”报告的重点是飞机上,证实了多层保护的有效性,得出的结论是,在这些保护层就位后,“疫情期间,相比杂货店购物或外出就餐等其他日常活动,飞机上的病毒传播风险更低。”

“如果遵守所有这些[多层防护]的要求,包括在登机和离机时保持正确的距离,则风险非常低。”

约翰斯宾格勒博士
第一阶段报告团队负责人,哈佛大学陈曾熙公共卫生学院

前所未有的探索
“我们全力投入的研究流程是独一无二的,”约翰斯宾格勒博士表示。他是哈佛大学陈曾熙公共卫生学院环境卫生与人类居所专业的山口晃(Akira Yamaguchi)讲席教授,也是撰写报告的科学家团队的领导。他的团队直接与整个航空生态系统的主要制造商、航空公司和机场协同工作,对从通风系统和建模到航空公司现实的实践和挑战进行了深入的调研。该团队还对文件进行了广泛的审查,并认真关注了新冠病毒的最新研究。他说:“我认为,与任何其他报告相比,我们对整个系统进行了更全面的研究。”但这仅仅是开端。

一项独立的研究工作
我们不能依靠别人的结果,斯宾格勒博士表示。“我们选择向自己证明这一点。”这要求他的团队多次乘坐民航航班,并使用他们自己的设备测量通风系统的质量。然后,在与其他人交谈并了解其复杂的计算机模型之后,他们开发了自己的复杂模型。“这能让我们灵活地了解飞行过程中以及登机等其他阶段实际发生的各种不同情况。”

给航空公司的建议
该报告概述了航空公司为减少航空旅行过程中新冠病毒传播而采取的措施和建议。

  • 通风系统在登机、离机和飞行中持续一致地运行。
  • 增加在两个航段之间的过站期间优先对高频接触表面消毒的流程和程序,以及在夜间或者当两个航段之间的过站时间充足时增加更深度清洁。
  • 在登机和离机过程中(包括在连接登机口和飞机之间的廊桥上)保持物理距离。

给旅客的建议
研究结果还包括 旅客能采取的措施, 以降低其自身和他人的风险,包括在整个旅程中使用口罩。

  • 遵守航空公司关于降低风险的行为的政策和程序
  • 在整个航空旅行过程中(在机场、登机、飞行中、盥洗室和离机时)始终佩戴口罩,并在进食和饮水时尽量减少摘除口罩的时间。
  • 当身边的乘客在进食和饮水时短暂摘除口罩期间,始终佩戴口罩。

该报告第二阶段的重点是抗疫机场 - 抗疫机场环境,探讨测试、机场的室内空气环境以及其他降低疾病传播风险的措施。

阅读第一阶段报告

关于航空公共卫生行动项目
航空公共卫生行动项目”(APHI)的目标是全面理解报知新冠病毒传播的科学知识与航空环境中采取防疫行动之间的交叉点。APHI由美国航空协会(A4A)赞助。美国航空协会是由包括波音在内的飞机和设备制造商与航空公司和机场运营商组成的协会。但本报告中的研究结果和建议是哈佛大学陈曾熙公共卫生学院研究人员得出的独立结论。了解有关航空公共卫生行动项目的信息。

查尔斯格巴博士, 亚利桑那大学
技术研发

波音和亚利桑那大学展示能有效杀灭新冠病毒的清洁工具和技术

在一架未载客的波音飞机内部针对一种对人体安全的病毒进行了清洁技术与消毒解决方案的试验

结果表明,经测试的产品、方法和技术是有效的

波音公司与亚利桑那大学通过一系列首创的试验确定,航空公司目前采用的清洁解决方案可以有效杀灭新冠病毒。在公司的“放心出行“行动项目(CTI)之下,波音完成了这项旨在支持客户的试验,以增强疫情期间出行乘客和机组人员的健康与安全。

这项针对MS2病毒的测试是利用整个夏季在一架空载的波音飞机上进行的。亚利桑那大学环境科学系将这些结果与具有安全防护措施的实验室环境中的新冠病毒(一种导致新冠肺炎的病毒)相关联。

波音“放心出行”行动项目负责人迈克•德拉尼(Mike Delaney)表示:“尽管这些清洁解决方案已经在其他环境中经过了试验,但飞机是有所不同的。我们非常重要的一项工作是,需要评估和确认推荐给客户使用的化学药品和技术是有效且经过实地验证的。通过与亚利桑那大学合作,我们得以借助他们在病毒学领域享誉世界的技术专长。”

MS2噬菌体病毒对人类安全无害,却比新冠病毒更难杀灭。科学和行业研究常年使用MS2,但之前从未涉及飞机客舱内部。亚利桑那大学为本次试验提供了MS2病毒并分析了试验结果。

“这项研究能让我们首次测试和验证在飞机上用于杀灭新冠病毒的消毒剂。”

查尔斯.格巴博士
亚利桑那大学微生物学家

亚利桑那大学微生物学家查尔斯•格巴博士(Dr. Charles Gerba)指出:“这项研究让我们得以首次试验并验证消杀解决方案可以杀灭飞机上的新冠病毒。这很重要,我们探讨的不仅是新冠病毒,还有其他病毒和微生物。”

消毒后收集样品,以检测是否残留任何MS2病毒。

这项研究中,科研人员将MS2置于整个客舱中主要的频繁接触点上,包括座椅桌板、扶手、座垫、行李舱的接触面,以及洗手间和厨房内部。技术人员使用各种产品和技术对每个区域进行消毒。消毒剂是通过两种方式施加的,即人工擦拭和静电喷雾器,其中后者使用了经批准的液体消毒剂进行雾状喷射。试验还对波音公司的手持式紫外线消杀设备 和抗菌涂层的效果进行了验证。抗菌剂可以产生长效的抗菌涂层,杀灭客舱表面的细菌和病毒。

亚利桑那大学分析了各个区域的消毒效果。结果显示,尽管有效程度有所区别,但是最终所有经推荐的产品、方法和技术都成功杀灭了MS2病毒。

将一滴带有MS2病毒的液体滴在位于埃弗雷特的客舱实体模型的小桌板上。

波音公司和亚利桑那大学将继续在实验室中对所推荐的用于杀灭新冠病毒和其他类似病毒的各类清洁方法进行测试,以进一步验证其有效性。

研究结果表明,飞机客舱设计和气流在每位乘客之间营造了相当于7英尺(2米)的物理距离。
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飞机客舱如何降低新冠病毒传播风险

新的研究发现客舱环境最大程度地减少了咳嗽和呼吸产生的微粒扩散

当飞机上邻座的乘客咳嗽时,会发生什么? 波音的新研究 表明,客舱环境显著减少和去除了空气中咳嗽产生的微粒。

波音研究人员表示,事实上,客舱和气流系统的设计在每位乘客之间营造了相当于7英尺(2.1米)的物理距离(甚至在航班满员时同样如此)。这些研究结果以及使用口罩、增加清洁力度和次数与其他保障措施降低了旅客在航空旅行中感染新冠病毒的风险。

“我们发现,飞机上邻座乘客受到保护并免受咳嗽产生的气溶胶微粒的影响,与在典型建筑物环境中站立距离超过7英尺(约2.1米)时一样。”

丹弗里曼
波音“放心出行”行动项目总工程师

“波音针对一名乘客坐在不同位置的座位时咳嗽进行建模,以确定进入其他乘客呼吸区的咳嗽微粒的数量,” 波音“放行出行”行动项目总工程师丹·弗里曼说道。“我们发现,飞机上邻座乘客受到保护并免受气溶胶性咳嗽微粒的影响,与在典型建筑物环境中站立距离超过7英尺时一样。”

波音的研究人员使用一种被称为计算流体力学(CFD)的数学建模方法来跟踪客舱内的微粒运动。然后,他们开发了一个单独的办公环境CFD模型,与飞机上的建模结果对比。根据空气悬浮微粒计数,研究发现,飞机上邻座乘客得到的保护,与在办公室或建筑物中保持物理距离时相当。

“我们的团队从工程角度入手开展研究,进行了数据驱动的分析、仿真建模和测试,展示出非常可喜的结果,”“放心出行”行动项目(CTI)概率分析负责人维什瓦乌达瓦戴克(Vishwa Uddanwadiker)表示。“目前,正通过飞机在地面和飞行中进行的现场咳嗽微粒测试,验证CFD模型的有效性。”

新的研究表明,客舱设计和气流(蓝色)显著减少和去除了咳嗽产生的微粒(粉红色)。

在2020年10月8日的国际航空运输协会(IATA) 新闻发布会上,波音分享了这些研究结果。空中客车和巴航工业也发布了独立的研究报告,他们得出了相似的结论。

这些研究结果是在发布2020年新的航空旅行数据之后公布的。根据最佳可用数据,国际航空运输协会报告说,目前已有超过12亿乘客乘坐1600多万个航班,但疑似的飞机上乘客之间传播新冠病毒的案例不到50例。

研究人员表示,除了机场的安检筛查和预防措施与乘客自己能采取的防护措施之外,客舱环境也能降低乘客接触病毒微粒的概率,这是因为:

  • 空气交换率高(客舱空气每隔2-3分钟全部更新;普通建筑物每小时换气2-5次)
  • 采用从天花板到地板的气流循环模式
  • 高效颗粒物空气(HEPA)滤网,可捕获超过99.9%的微粒
  • 飞机座椅布局充当传播障碍(前向式,座椅靠背高)

这项研究是波音“放心出行”行动项目的组成部分。研究人员通过与航空公司、全球各地的监管机构、行业利益相关方以及整个航空旅行业的其他各方合作,去增强现有的保障措施,并开发新的解决方案,以确保航空旅行体验的健康与安全。

研究人员使用咳嗽的人体模型和生物气溶胶传感器,追踪了微粒离开人体模型口腔后如何传播。
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飞机内咳嗽建模测试

美国国防部的研究结果显示客舱环境能迅速去除空气中的颗粒物。

在新冠疫情期间,研究人员一直在仔细研究乘客在飞机上看不到的东西 - 他们呼吸的空气。

刚发布的新的研究结果表明,与传统的室内场所(如家庭,办公室或企业)相比,民航飞机上的空气悬浮颗粒物较少传播。由美国运输司令部主导的研究发现,客舱环境限制了颗粒物运动,并迅速从空中里清除它们。

“在测试范围内,结果表明这两架飞机上通过接触感染雾化病原体(例如新冠病毒)的总体风险低。”

海军中将迪缪伯恩
美国运输司令部副司令

通过与波音、美联航、美国国防部预先研究计划局(DARPA)和内布拉斯加大学医学中心密切合作,美国运输司令部在一架波音767-300和一架波音777-200飞机的客舱内进行了测试。

“在测试范围内,结果表明这两架飞机上的雾化病原体(例如新冠病毒)总体的接触感染风险低,”美国运输司令部副司令、海军中将迪缪伯恩说道。

联合研究团队使用人体模型反复测试咳嗽或呼吸产生的颗粒物扩散,在乘客戴口罩及不戴口罩就座于不同位置的座位时咳嗽的多种情景下进行测试。在各个位置装备了传感器的客舱内,释放荧光追踪剂颗粒物,然后进行追踪。分别在地面和飞行中进行这些测试。

“联合测试补充了我们对单通道飞机和双通道飞机客舱环境中颗粒物运动的内部研究,” 波音“放心出行”行动项目(CTI)概率分析团队负责人乔希·康明斯表示。“与美国运输司令部团队合作开展的这个项目,正在帮助我们所有人更好地了解并最大程度地降低新冠病毒的健康风险。”

美国运输司令部的研究结果验证了波音在10月初发布的最新研究结果。通过使用计算流体力学(CFD)分析,波音“放心出行”行动项目概率分析团队发现,90秒内就能将咳嗽产生的颗粒物从乘客呼吸区中清除。根据建模,他们得出的结论是,客舱设计和气流系统为相邻乘客提供的保护,与物理距离超过7英尺(约2.1米)时相当——甚至在航班满员时同样如此。在 国际航空运输协会(IATA)新闻发布会上分享了这些研究结果。

该研究团队测试了多种情景:在两架波音宽体飞机中不同位置的座位上,乘客在戴口罩和不戴口罩时咳嗽。

这项研究是波音公司数据驱动的科学和工程方法的组成部分,旨在最大程度地降低航空旅行的健康风险,并增强整个端到端旅程中已采取的保障措施。作为 “放心出行”行动项目的组成部分,波音正在与航空公司、全球各地的监管机构、行业利益相关方以及整个航空旅行业的其他各方携手合作,以确保航空旅行体验的健康与安全。

美国运输司令部将使用现场咳嗽产生的颗粒物建模研究结果,为将来如何通过包机运送美国国防部人员的决策提供依据。

“尽管测试确实存在一定的局限性,尤其是测试中只考虑了一名被感染的乘客,并且没有力图收集反映乘客在客舱内移动的数据,但结果令人鼓舞,” 美国运输司令部行动局负责测试联络的负责人乔波普表示。

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技术研发

用手持式紫外线消杀设备对飞机内部消毒

设计用于杀灭新冠病毒的波音设备

当波音工程师明白有必要应对新冠病毒及其对乘客的影响时,他们被紫光所吸引。

多年来,他们一直从事盥洗室紫外线研究工作。他们动员起来开发了一种手持式紫外线消杀设备,旨在对飞机内部消毒。可能在今年年底前向航空公司提供这种技术。

“这令人惊叹。”

凯文卡拉翰
凯文卡拉翰 波音手持式紫外线消杀设备项目

波音公司最近与 Far UV TechnologiesHealthe Inc.® 签订了专利与技术许可协议。依据专利与技术许可,这两家公司将生产和分销商用手持式紫外线消杀设备,帮助航空公司和其他行业抗击新冠疫情。

手持式紫外线消杀设备是紧凑空间的理想选择。

使用类似于随身携带手提箱的独立装置,机组能让紫外线经过频繁接触表面,从而对所有到达之处消毒。手持式紫外线消杀设备在紧凑的空间内尤其有效。

“得益于其设计,它比同类消毒设备更有效。它能快速对飞机表面消毒,并进一步加强对乘客和机组的其他保护措施,”迈克·德拉尼(Mike Delaney)表示。他是波音“放心出行”行动项目的负责人,在新冠疫情期间为航空公司提供支持,并改善乘客和机组的安全与健康。