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突然消失的法航447

(2014-02-28 16:06:08)
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杂谈

2月25日,奥凯航空一架由天津飞往沈阳的航班BK2870(机型新舟60),在抵达沈阳桃仙机场准备着陆前,机组发现左起落架指示灯信号不稳定。机组随后按程序应急处置,低空通场让地面人员协助判断,确认起落架已放到位后决定着陆。飞机于20时17分安全着陆。最终,该事件被确认为虚惊一场,飞机起落架并无故障,而是仪表发出“虚假信号”,飞机于20时17分正常降落,机上38名乘客安然无恙。这已是该机型3周内第2次发生事故,上一次则是2月4日晚,一架幸福航空的新舟60在郑州新郑机场降落时前起落架未放下,致机头与地面摩擦出火花。

还好,这只是一般的飞行事故,没有造成人员伤亡。根据调查,大约90%的空难发生在飞机起飞或降落的过程中,因此这两个阶段也是飞机最容易出事故的时候。导致空难的原因有很多,但最主要的因素在于飞行员的操作失误,大约占到了空难总数的51%。此外,恶劣的气候、飞机故障和人为破坏也是造成空难的原因。

不过飞机事故概率远远低于陆上及海上交通工具,但由于飞行的特殊性,通常空难中所有的乘客和机上的服务员和机师很少会幸免于难,全体罹难的概率远远高于部分生还或是全员生还。在空难调查方面,西方国家走在了前列,接下来我们通过加拿大Cineflix公司所制作的空难纪录片《空中浩劫》(英文:Mayday Air Crash Investigation),让大家对空难有一个比较直观的理解。

我们把日历表翻到2009年6月1日,一架飞机从巴西里约热内卢加利昂国际机场起飞飞往法国巴黎戴高乐机场。该航班使用空中客车A330-203客气执飞(编号:F-GZCP)。载有216名乘客以及12名机组人员, 在巴西圣佩德罗和圣保罗岛屿附近坠毁,机上人员全数罹难,为法国航空成立以来伤亡最惨重的空难,亦为空中客车A330型客机投入营运后的首次空难。

突然消失的法航447
法航飞机

该航班机长为58岁的马克·杜波伊斯(Marc Dubois),在执飞之前已经累计将近一万一千小时的飞行经验(其中空客A330的时间为1700小时)可谓是法国航空公司中最富有经验的机长之一。两名副机长分别是37岁的大卫·罗伯特(David Robert)和32岁的皮埃里-凯德里克·伯宁(Pierre-Cedric Bonin)。班机在里约热内卢5月31日晚上10时03分(UTC)起飞,预计6月1日上午9时10分到达巴黎。凌晨1时33分,客机报告称即将在50分钟内进入塞内加尔的空中管制区域,当时班机正位处巴西东北海岸565公里,巡航高度为35000英尺(10670米),以时速为467节(每小时840公里)的飞行速度飞行。飞机的电脑每隔10分钟把飞机的位置和各项维修数据发送到目的地,以确保地面人员获取信息,在下一班飞行前进行必要的维修准备工作。凌晨1点49分,该架客机离开巴西雷达监控范围,进入大西洋中部的雷达死角。2个小时后,塞内加尔的航管人员尝试联系法航447,但是却没有联系上,随即联系法国航空公司,得到的也是否认的回答。法国航空公司唯一获取的消息则是飞机几个小时前发过来的24条维修信息。一名法国航空公司维修员尝试联系法航447,得到的也是未发现的回复。当时的判断可能是飞机的通信系统故障了。根据环球飞行杂志编辑大卫·里尔芒特(David learmount)解释:高频无线电通信在晚上通常不可靠,所以在失踪的这段时间里,人们都感觉是通信系统出了问题。但是到了飞机预定达到达法国本土的时间,航管人员依然没有联系到法航447。随着时间的推移,按照正常情况,飞机的燃油已经被耗尽。航空公司开始通知乘客家属——飞机基本上确定在大海里坠毁了。6月1日下午,法航447失踪的消息传遍全球。世界一流的航空公司执飞一架相当先进的空客A330,失踪的如此悄无声息,飞机失事的讯息震荡了整个航空业。事故调查的重任落在了法国航空安全部门民用航空安全调查局身上(BEA),事故的调查随即展开。对于一架突然在大西洋上失踪的飞机来说,找到飞机的部件至关重要,只能根据飞机发出的信息推断出大概的位置。终于在第五天,发现了飞机的残骸,也从另外一个侧面印证了,飞机上无人生还。事故的原因成为调查组的关键。

突然消失的法航447
法航477残骸

一般情况下,大约九成的事故都是在起飞或降落过程中,飞机在巡航状态下坠机是很罕见的。恐怖袭击成为调查人员首先想到的一个成因。大西洋的洋流把海面漂浮的残骸带扩大到了500平方公里,使得每收集一块的残骸都保存归档,以便后期的调查。但对调查人员来说最重要的残骸沉于海底的“黑匣子”,里面两个记录仪包含了两方面的关键数据,飞行中的操作和交谈数据。“黑匣子”一般都配备有定位器,即使在水下也能帮助调查人员找到他们,不过时间仍是最关键的,它只能在三十天内发出信号。更加麻烦的是,大西洋的某些洋底深达4.5公里,这个距离已经超过了泰坦尼克号沉没的深度。在BES搜寻“黑匣子”的同时,团队的其他成员在调查现有的唯一证据,来自法航447的飞机通信寻址与报告系统ACARS(Aircraft Communication Addressing and Reporting System)发送的24条维修记录。这是现代航空业开始使用ACARS数据以来发生的第一起严重事故。ACARS系统非常先进,虽然不能监控飞机的运行状态,但是能提供与维修相关的数据。记录上显示出一条细微的线索——皮托管出了问题。皮托管位于机体外部,是一个小圆筒状的传感器,可以通过测量在管中流过的气流计算空速,但有时皮托管会暂时性失灵。

突然消失的法航447
A380的空速管,气流从该设备右边流入,左边流出。

最明显的一个例子就是结冰,但是皮托管结冰并不会直接导致坠机。可能还有其他原因导致此次事故。调查人员怀疑极端的天气也许是造成事故的原因,猛烈的乱流可能损坏飞机,甚至会撕裂机翼或者破坏飞机的其他设备造成事故。法航447号班机失事的地方天气变化无常,处在赤道低气压带上,两半球的季风在这里回合,容易引发猛烈的风暴。夜间的飞机通常会改变航道以避免这片易发的风暴区。当然除了风暴之外,闪电也能造成无可挽回的后果,特别是在飞机上的绝缘材料上有瑕疵存在的时候,飞航系统可能遭到损坏,从而引发其他的问题。搜救人员的手上只有一些飞机残骸和未使用过的救生衣,意味着事故发生的非常突然和迅速。尾翼的发现使得调查得以继续下去,残骸的断裂痕迹能证实尾翼是如何断开的。所有的撕裂痕迹表明都是外力导致的,并没有金属疲劳造成的破坏迹象。撞击的痕迹显示这家飞机在落水前并没有解体。从而排除了恐怖袭击和恶劣天气的因素。在找到“黑匣子”之前,调查人员只能通过其他残骸分析事故的原因。调查人员通过调查法航447的一段厨房残骸,发现在飞机落水那一刻经历的强大的垂直加速,从而判断飞机是以水平状态高速坠海。“黑匣子”成为解开所有秘密的钥匙,随着时间的流逝,调查人员不得不启用声呐系统来探测散落在海床上的金属。复杂的海底也给搜寻工作带来了重重难题,即使采用了载具的水底搜寻工具仍一无所获。直至2011年3月25日,BEA启动最后一次搜寻计划。利用水下载具在锁定飞机最后位置方圆37公里进行搜索。皇天不负有心人,搜索人员在位于飞机最后位置东北方向12公里深度4000米的地方找到了飞机残骸。随即进行的第二轮搜索中,通过潜艇搜寻到了飞机的“黑匣子”。幸运的是,即使在海底待了2年,“黑匣子”里的数据然保存完好。调查人员得以通过获取的数据分析出了当时的情况。飞行记录仪显示皮托管的确被冻住了,结冰的皮托管显示出错误的读数,导致自动驾驶仪自动关闭,飞行员接管了以后的飞行。飞行员在受训的时候明白,皮托管在一分钟后会自动解冻,机上的皮托管只会被堵大概56秒左右,之后的空速数据就会恢复正常。这时飞行员只需稳定的操作飞机飞行就能平稳渡过这一时期。但驾驶飞机的飞行员却向后拉起控制杆抬起机头,改变了飞机的俯仰姿态。飞机大概爬升了2500英尺,相应的速度会降低,飞机的速度在一分钟内降低了90节,然后出发了时速警报。在高空中进行这样的操作飞机很容易就进入失速状态,机翼失去动力,飞机就会从天上掉下来。这个时候的正确操作是退低飞机的机头,以获取升力。只能从录音记录上得知驾驶室里发生了什么,以查出法国航空史上最严重空难发生的原因。

突然消失的法航447
黑匣子并不是黑色的,这是打捞出来的法航447的黑匣子正准备送去读出数据

事发40分钟前,机长杜波伊斯还在驾驶席上,副驾驶凯德里克·伯宁坐在右边。两名飞行员驾驶飞机正飞向风暴,正常情况下飞行员会尝试在风暴上飞过,但在跨大西洋航线的这个阶段,这样做是危险的。在三万五千英尺高空,空气很微薄,飞机在满载情况下很难爬升。飞行员只有两个选择,一是直接飞进风暴或者尝试绕过去。这时另外一个副驾驶大卫·罗伯特接替了机长的工作,以便机长得到充分的休息,但他们并不知道一场灾难即将来临。调查人员现在已经得知飞机由两名副驾驶在操控,但他们的分工并不明确。在当飞机遇上一大团冰晶时,这种分工上的混乱最终引爆了大问题。冰晶冻住了皮托管,空速读数出现错误,突然间飞行员们不能得到准确的空速读数。自动驾驶系统被切断,进入人工操作模式。副驾驶伯宁拉杆抬起机头,飞机就发出失速警报,最终调查人员查明了是哪个飞行员使飞机陷入了失速状态。令人惊诧的是,飞机上两名驾驶员并不清楚为什么失速警报会一直在响。罗伯特搞不清楚状态为什么发生——飞机一直在爬升,空速一直在下降。此时飞行员只需推杆压下机头便可使飞机提速,脱离失速的困境。但不知为什么伯宁还在拉杆,飞机仍处在抬头状态。飞行员努力控制飞机,但他们却被现实的困惑迷住了手脚。在危机的状况下,完全做出了相反的操作。这时罗伯特叫来了机长,罗伯特把油门推到最大,但没起作用,飞机仍在下降,距离坠落还有两分钟的时候,飞机失控了。罗伯特决定控制飞机,他尝试着降下机头,这是总失速中改出来的关键一步。但意想不到的是,伯宁仍在拉杆,相当于两个人的操作相互抵消掉了,飞机的飞行姿态并没有改变。这个时候机长回来了,杜波伊斯扫视着整个仪表盘,试图发现问题的源头,但飞机的降落速度太快,完全没有给他们足够处理危机的时间。录音中的副驾驶伯宁说了一句话成为了事件的关键:“我已经一直在拉机头,不过一点反应都没有!”,杜波伊斯终于搞清楚副驾驶伯宁一直拉杆造成了失速。但这一切都为时已晚,在高度两千英尺的位置,高度传感器检测到了海面并触发了新的警报。飞机以几乎200公里的失速撞向海面。

2012年BEA宣布,法航447班机并不是由于空速管结冰引起的,而是由于机组未能查明情况,人为的错误操作引发了事故。由于这次事故的发生,各大航空公司都改进了新的训练程序,用以训练机组在空速不可靠时人工驾驶飞机,以及如何在高空风暴中平稳飞行。事实证明,越是先进的飞机,越是要加强基础手动飞行的训练和机组成员之间的协调合作。突然消失的法航447消失的并不突然,通过空难的调查更能避免此类事故的发生。

空难改变航空史。

客机资料:法国航空447号班机所使用的型号为空中客车A330-203型,使用通用电气CF6-80E1型喷射引擎,制造商系列号为660,在法国飞机注册编号为F-GZCP,在2005年2月25日首飞,失事前已飞行18870小时, 在2009年4月16日客机曾入厂接受大规模的修理。 

后记:中国外交部公布,已确认班机上9名中国乘客全部身份,分别为禚佳春,上海人,男,27岁,是华为技术有限公司员工;陈庆伟,浙江人,男,35岁,是巴西投资移民申请者;肖翔,男,中国科学院工程热研究所副研究员;另有6名辽宁省本溪钢铁集团公司前往巴西作考察的经贸代表团,分别为:李明文,男,44岁,总经理;张庆波,男,经理助理、制造部部长;孙连有,炼铁厂厂长;申作冰,男,原燃料处处长;高星,女,该公司国贸公司经理以及陈持平,女,国贸公司辽本公司副经理 。  

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