一代又一代的新型飛機在不斷縮短人們的旅程時間,而安全永遠是核心問題。每一次空難的發(fā)生,都讓人們無比的悲痛。悲劇發(fā)生之后,社會各界都極為關(guān)注調(diào)查報告闡明的事故原因。對飛機失事分析的有關(guān)資料表明,除了軍事破壞和恐怖劫機等原因外,常見的空難原因有人為因素、環(huán)境因素和飛機質(zhì)量因素。
從1950 年到2010 年,全球已查明確切事故原因的1085次空難中,人為因素在事故原因中占80.5%,其中機組原因、操作程序和維修因素分別占62%、15%和3.5%。人為因素涉及飛行員素質(zhì)、培訓是否到位、飛機維護人員和機場控制塔臺航管人員等是否按照規(guī)章辦事等多方面。有統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,在造成致命的空難事故的因素中,飛行員操作失誤占比高達50%。造成飛行員操作失誤的原因有很多,例如疲勞駕駛、疏忽大意和配合不佳等。還有一個生理因素值得關(guān)注,即在高空駕駛時產(chǎn)生的飛行錯覺,如對飛機的空間狀態(tài)、位置、運動及飛行環(huán)境所產(chǎn)生的不正確的感知。此時,飛行員若意識不到,就會產(chǎn)生災(zāi)難性的后果。如果出現(xiàn)緊急情況,那么飛行員是最后一道防線,他們能預(yù)防很多可能發(fā)生的事故。
1977 年3 月27 日傍晚,西班牙的特內(nèi)里費島上發(fā)生了一起震驚世界的空難事故。兩架滿載油料與人員的波音747 大型客機在跑道上相撞爆炸,共有583 人喪生,是迄今人類史上最慘烈的空難事故。事發(fā)前數(shù)小時,特內(nèi)里費島非常寧靜。當日13 時15 分,附近的大加那利島上的拉斯帕爾馬斯國際機場發(fā)生了一起炸彈恐怖襲擊事件。由于提前收到警告,機場及時進行了人員疏散,只有8 人受傷。不久后,機場工作人員接到電話說還有一枚炸彈,為安全起見開始封閉疏散,全面搜查。原本要在拉斯帕爾馬斯國際機場降落的航班,全部被轉(zhuǎn)降到特內(nèi)里費島上的洛斯羅迪歐機場上。該機場很小,只有一條跑道,停機坪容量有限。轉(zhuǎn)降而來的航班大量涌入,密密麻麻,一片混亂。
洛斯羅迪歐空難
其中,荷蘭皇家航空的4805 號航班于9 時31 分從荷蘭起飛,搭載著235 名乘客,經(jīng)過4 小時的飛行,原本要降落在拉斯帕爾馬斯國際機場,但現(xiàn)在只能擠在洛斯羅迪歐機場。荷蘭皇家航空公司規(guī)定,為了飛行安全,防止疲勞駕駛,嚴格限制一次飛行任務(wù)中機組人員的工作時間,超時大家都會受到嚴厲的處分。眼看著快要超過規(guī)定時間了,機長雅可布·范·贊頓非常不安。他決定在等待的時候給飛機加滿油,這樣在飛行余下的航程時就無須加油了。
不遠處,美國泛美航空1736 號航班的機長維克多·格魯布同樣很焦急,他不想在洛斯羅迪歐機場停留,因為飛機起飛和降落最容易誤事??紤]到拉斯帕爾馬斯國際機場關(guān)閉時間短暫,維克多·格魯布要求允許客機直接在上空盤旋等待??刂扑_航管人員拒絕了他的請求,命令他必須降落在洛斯羅迪歐機場。
當日16 時左右,拉斯帕爾馬斯國際機場重新開放,停留在洛斯羅迪歐機場的飛機準備再次起飛。但此時大霧逐漸籠罩了機場,能見度變得很低。由于美國泛美航空的乘客們沒有下機,一直在原地等待,所以享有優(yōu)先起飛的特權(quán)。飛機停在跑道的末端,需要滑行到跑道的起點去。維克多·格魯布發(fā)現(xiàn)前方巨大的荷蘭皇家航空的客機擋住了去路,跑道只有一條,沒辦法繞開,所以不得不等荷航的乘客重新登機,才能起飛離開。
16 時56 分,控制塔臺航管人員允許荷航客機滑行前往跑道,泛美客機也獲準尾隨其前往跑道。跑道上有C1、C2、C3 和C4 出口。航管人員讓泛美客機從C3 出口(左邊第三個出口)離開跑道,并經(jīng)外側(cè)繞到跑道起飛點去。航管人員發(fā)出命令時,泛美客機已滑行過了C1 出口。機長維克多·格魯布將“左邊第三個出口”理解成了“再往前第三個出口”,也就是C4 出口。他沒有向控制塔臺報告確認可疑之處,自行到C4出口離開。
另一邊,荷航客機滑行到跑道起飛點,并掉轉(zhuǎn)180°。副機長用無線電呼叫航管人員請求起飛,并接收到了一個“起飛后的航線航行許可”的命令反饋,但并非“起飛許可”,這兩者是絕對不同的。然而,機長雅可布·范·贊頓急于起飛,誤解了航管人員的意思,以為已經(jīng)授權(quán)起飛。沒等副機長復述,就答復道:“我們正在起飛?!睓C長帶有濃重荷蘭口音的英文,讓當時的航管人員將“我們正在起飛”聽成了“我們正在起飛點”,于是回復:“好的!原地待命吧,我們會通知你的!”
就在航管人員說后半截話的時候,無線電信號正巧被泛美客機匯報的“我們還在跑道上滑行”給干擾了。控制塔臺和泛美客機同時發(fā)話,令荷航客機的無線電設(shè)備產(chǎn)生高頻的噪音,機組人員只聽到了一句“好的”。17 時03 分,泛美客機已經(jīng)來到了C4 出口前,準備拐彎離開,副機長忽然注意到位于跑道遠處的荷航客機的降落燈正在晃動,且離他們越來越近,這才發(fā)現(xiàn)荷航客機竟然正處于加速狀態(tài)。然而,這時距離兩架飛機碰撞只剩下9 秒了。泛美客機的機長維克多·格魯布立即全速推進想轉(zhuǎn)頭沖進旁邊的草坪里,但為時已晚。荷航客機此時正在加速,準備起飛,并未發(fā)現(xiàn)前面有一架飛機。直到撞擊前3.16 秒,他們才終于看到前方濃霧中正在拼命躲閃的泛美客機,機長雅可布·范·贊頓不禁發(fā)出了驚呼:“天??!”
荷航客機機長雅可布·范·贊頓反應(yīng)及時,盡全力讓飛機側(cè)翻爬升,起飛角度之大,甚至在地面上剮出了一條深溝。然而,加滿了油的機身沉重,很難提起,雖然在距離泛美客機約100 米以內(nèi)之處飛離了地面,機頭成功地越過了泛美客機,但是引擎和機身下半部與主輪仍以約260 千米/時的速度與泛美客機右上部機身相撞,并撕裂了泛美客機中段部分。荷航客機依然繼續(xù)爬升,可是撞擊使得左側(cè)外引擎被扯落,大量的碎片被左側(cè)內(nèi)引擎吸入,并破壞了機翼。飛機隨即失速,激烈翻滾,從空中150米處墜落在跑道上,因為慣性還滑動了300 米。頃刻之間,油箱滿載的荷航客機爆炸變成了一團火球,幾乎將整架飛機焚化。而被劇烈撞擊的泛美客機,則在瞬間爆出大火,整架飛機斷裂成好幾塊,只有左翼與機尾在事后保留大致的模樣。
兩架飛機碰撞模型圖還原
在常見的空難原因中,環(huán)境因素排第二位,其中最主要的是惡劣的天氣,如大霧、冰雹、雷暴雨、低云等,還包括機場的凈空條件(如機場周圍的地形)、鳥類飛行等。
達美航空191 號航班原計劃從佛羅里達州的勞德代爾堡經(jīng)停達拉斯后再飛往洛杉磯。1985 年8 月2 日下午,執(zhí)飛該航班的洛克希德L-1011 型三星式客機在降落達拉斯國際機場時失事,造成137 人死亡,僅有29 人生還。
當時,該客機在飛越路易斯安那州后進入了一個雷暴區(qū)。機長艾德華·康諾斯發(fā)現(xiàn)機場控制塔臺指定的航路上有正在成形的風暴,便申請更換航路。航管人員同意了他的請求,很快指示其換向。與此同時,為了讓各架飛機的降落間隔時間符合要求,保證前機尾流不影響后機降落,航管人員指示該客機減速,與前面的一架小型商務(wù)機保持間距。此時,達拉斯國際機場的天氣一樣不穩(wěn)定,不僅地面溫度高,而且有一個暴雨區(qū)在機場附近形成。
機長艾德華·康諾斯和副機長魯?shù)稀づ寥R斯留意到前方的暴雨區(qū),決定越過該區(qū)域。當飛機離地不到500米時,魯?shù)稀づ寥R斯報告前方云層有閃電,好在原本位于前方的小型商務(wù)機已經(jīng)安全降落了。在離地只有200多米時,艾德華·康諾斯發(fā)現(xiàn)空速突然增大,由原本的276 千米/時沒來由地加速到320 千米/時,魯?shù)稀づ寥R斯立刻調(diào)小了發(fā)動機油門。此時,艾德華·康諾斯似乎意識到了什么,提醒魯?shù)稀づ寥R斯關(guān)注空速,可能會出現(xiàn)飛機失速。就在這時,飛機突然狠狠地向下墜落,速度從320 千米/時跌至246 千米/時。艾德華·康諾斯立即明白遇上風切變了,魯?shù)稀づ寥R斯急忙將節(jié)流閥推前以增加升力,不過飛機速度進一步下降至220 千米/時。飛機首先在機場17L 跑道以北的一個田野觸及地面,后立即彈回空中,沖向機場附近的114 號公路,撞到一輛汽車,司機當場死亡。飛機剎停不住,以407 千米/時的速度撞上兩座水塔,并爆炸起火。造成了包括地面114 號公路那名不幸的司機在內(nèi)的137 人死亡,27 人受傷。只有29 人生還,生還的乘客大都位于機尾部分,因為這一部分在飛機機身撞擊水塔時,仍能大致保持完整。機身前部乘客和駕駛艙內(nèi)的3 名機組人員全部喪生。
在事故調(diào)查的初期,專家們把懷疑的重點放在機械故障上,但經(jīng)檢查后顯示一切正常。因為魯?shù)稀づ寥R斯在臨近降落時曾報告過有閃電,調(diào)查人員便開始檢查飛機是否因被閃電擊中而使部分零件失靈或起火,但機翼上的靜電放電刷并沒有明顯損傷。這時,安全降落的小型商務(wù)機飛行員提供了一條線索:該機著陸時速度快,坡度陡,幾乎用完了整條跑道才停了下來。那么,這與空速有關(guān)系嗎?調(diào)查人員研究了該機的飛行資料,發(fā)現(xiàn)降落時飛機首先遭遇強逆風,緊接著是強下降氣流,以及隨之而來的強順風。
美國國家運輸安全委員會起初以早1 分鐘降落的小型商務(wù)機能安全著陸為由,認為是該航班飛行員的失誤操作造成了意外。但隨著調(diào)查的深入,調(diào)查人員發(fā)現(xiàn),當天達拉斯國際機場附近的風暴團形成得異常迅速。小型商務(wù)機降落時風暴團尚未成形,而當洛克希德L-1011 型三星式客機降落時,風暴團迅速籠罩在跑道,連地面雷達也未能偵測到,待機場控制塔臺航管人員發(fā)現(xiàn)后已來不及通知航班復飛了。調(diào)查人員綜合天氣因素得出結(jié)論:微下?lián)舯┝饕l(fā)的低空風切變是達美航空191 號航班空難的主因。此次空難促使美國宇航局和美國聯(lián)邦航空管理局進行了長達7 年的研究,直接讓機載雷達和風切變探測器成為飛機上的標準裝置。
達美航空191 號航班空難
在造成空難事故的諸多因素中,飛機結(jié)構(gòu)和機械故障也是重要的一環(huán)。作為飛機上最常用的控制方向的裝置,方向舵通常通過液壓、機械或線傳裝置來控制。飛機轉(zhuǎn)向時主要依靠兩側(cè)機翼上的副翼,而垂直尾翼上的方向舵主要起著反向偏航和調(diào)節(jié)非對稱負載的作用。方向舵一旦失靈,就會給飛行安全帶來極大的隱患。
1991 年3 月3 日,執(zhí)飛聯(lián)合航空585 號航班的一架波音737 型客機從丹佛國際機場前往科羅拉多泉機場。該航班起飛后不久,沿途遇到多次強亂流(又稱湍流或紊流),天氣預(yù)報顯示科羅拉多泉機場有強勁陣風。飛機越靠近機場越顛簸,垂直尾翼的方向舵突然向右傾斜,毫無預(yù)兆地失控翻滾。當時,該航班進場高度很低且事發(fā)突然,飛行員試圖選擇把襟翼放到15°和增加推力來挽救危局。但失速的客機還是無可挽回地向地面墜去,最終以394 千米/時的速度墜地,10 秒內(nèi)垂直墜毀于距離跑道約6 千米的一處空地上。隨即,客機爆炸起火,粉碎性解體,殘骸散布在足球場大小的區(qū)域內(nèi),機上20名乘客和5 名機組成員全部罹難。
調(diào)查人員從收集客機殘骸入手,因為上面留下的信息是幫助破解空難的關(guān)鍵要素。駕駛艙話音記錄器顯示,飛行員之間配合默契。飛行數(shù)據(jù)記錄器雖然外殼遭到破壞,但是內(nèi)部的數(shù)據(jù)還是能被完整解讀出來,包括航向、高度、空速、加速度和麥克風鍵控5 個參數(shù),但未記錄方向舵、副翼或擾流板的數(shù)據(jù),并不能直接解釋客機為什么會突然失控。在天氣因素方面,飛機在航程中曾遭遇過不穩(wěn)定的氣流,而當天機場附近亦有強烈的回轉(zhuǎn)氣流,但不足以導致如此嚴重的空難。
調(diào)查人員轉(zhuǎn)而研究機械故障因素,通過拆解方向舵功率控制單元(PCU)后發(fā)現(xiàn),液壓油中充斥著金屬雜質(zhì)。他們猜測這些雜質(zhì)很可能會卡住伺服器,導致飛行員無法控制客機的方向舵。然而,從PCU 制造商的實驗室中得知,PCU 中的過濾器就是為了防止雜質(zhì)影響伺服器。調(diào)查人員也未從裝置中發(fā)現(xiàn)遭到磨損的痕跡,裝置內(nèi)的潤滑油同樣沒有遭到污染。他們匯總所有證據(jù)后,懷疑是PCU 出現(xiàn)的故障導致該航班突然向右傾斜并導致了墜機,但這一猜測缺乏證據(jù)支持。1992 年12 月8 日,關(guān)于585 號航班事故的第一份調(diào)查報告發(fā)布,但沒有得出結(jié)論,成為航空史上的一樁懸案。
幾年后,直至有關(guān)波音737 型客機的另外兩起類似事故的發(fā)生,才又重啟了585 號航班空難事故的調(diào)查工作。1994 年9 月8 日,執(zhí)飛全美航空427 號航班的波音737-200型客機從芝加哥歐海爾國際機場飛往匹茲堡國際機場的途中,突然向左傾斜,并很快陷入失控俯沖姿態(tài)。飛行員拼盡全力試圖挽救客機,但一切都無濟于事,飛機幾乎以垂直的姿態(tài)墜毀在比佛縣的森林中,事故共導致127 人遇難,無人生還。
427 號航班的墜毀方式和585號航班空難事故存在諸多相似之處:在最后的進近階段,前者突然向左傾斜,而后者則向右傾斜。失控的方式都像是方向舵被卡住,唯一的不同是427 號航班發(fā)生空難時天氣晴好。由于427 號航班幾乎以垂直方式墜落,客機的黑匣子和方向舵都基本保持完整,但并未從方向舵上看到被卡住的痕跡。
1996 年6 月9 日,執(zhí)飛東風航空517 號航班的波音737-2H5 型客機從美國特倫頓-梅沙縣機場飛往里士滿國際機場。當時機長感到方向舵像是有輕微的向右方碰撞,突然飛機毫無預(yù)警地向右傾斜,而方向舵像是被卡死了一般完全失控。于是,機長調(diào)節(jié)引擎不均勻輸出功率,以求讓飛機恢復水平飛行。過了不久,飛機突然自行恢復水平飛行。但不久后,飛機再一次向右傾側(cè),并且偏離了航道并失速墜下。不過,飛機又再一次自行恢復了水平飛行。由于擔心會發(fā)生第三次失控,機長立即宣告進入緊急狀態(tài),并要求副機長對里士滿國際機場控制塔臺航管人員反映遇到的問題,里士滿國際機場亦作出緊急戒備。最終飛機安全著陸,除了一名空乘人員受輕傷外,乘客及其他機組人員都沒有受傷,飛機亦沒有損毀。
517 號航班遭遇的意外情況引起了美國國家運輸安全委員會的高度重視,調(diào)查人員次日便來到里士滿國際機場啟動了調(diào)查取證程序,很快判定上述三起事故的肇因一致,517 號航班也因此成為最終揭開連環(huán)空難案真相的關(guān)鍵。調(diào)查人員拆解了517號航班方向舵的功率控制單元,但未發(fā)現(xiàn)這個組件有任何問題。隨后,他們模擬517 號航班的事故環(huán)境,對方向舵內(nèi)的液壓系統(tǒng)做了一系列的實驗后,發(fā)現(xiàn)液壓系統(tǒng)在經(jīng)受-50℃(9 千米高度時的環(huán)境溫度)至地面溫度30℃時就會卡住,而且不留下任何痕跡。這一突破性的發(fā)現(xiàn)揭示了三起事故的成因:方向舵的PCU 在特定環(huán)境下會被卡住。當飛行員試圖修正客機姿態(tài)時,方向舵還會向反方向移動,從而造成致命的意外。
1999 年3 月24 日,美國國家運輸安全委員會發(fā)布最終的事故報告,指出是方向舵故障直接導致客機偏轉(zhuǎn)并墜地的事故。調(diào)查人員花費了8 年的時間才發(fā)現(xiàn)585 號航班與427號航班離奇失事的原因,是人類航空史上最漫長的調(diào)查之一。波音公司立刻對737 型客機的方向舵進行重新設(shè)計,還耗費百萬美元為全球范圍內(nèi)服役的737 型客機更換相關(guān)零件。此外,國際航空業(yè)也加強了飛行員的相關(guān)培訓,以幫助他們掌握方向舵發(fā)生異常后的操作方法,之后再未發(fā)生過類似的事故。
執(zhí)飛聯(lián)合航空585號航班的波音737型客機的殘骸