空難改變航空史:冰殤客機 安大略航空1363號航班

2020-12-22 航空之家AH

喬善勳/文

機翼上看似不起眼的一層薄冰卻會給客機帶來致命的危害,而航空業則是從一再發生的事故中才吸取到足夠的教訓。積冰到底會給航空安全帶來多少嚴重的後果呢?

我們可以從飛箭航空1285號航班空難中可見一斑,然而航空業並未從中吸取足夠的教訓,直至另外兩起意外發生整個局面才得以扭轉。

安大略航空1363號(GX1363)航班是從安大略桑德貝機場起飛,經停德賴登地區機場飛往溫尼伯詹姆斯·阿姆斯特朗·理查森國際機場的定期航班。1989年3月10日,一架福克-28(F-28)從德萊頓地區機場起飛49秒後墜毀,事故共造成24人遇難。

圖1、安大略航空塗裝的F-28

安大略航空(Air Ontario)是加拿大的一家航空公司,它成立於1987年6月,總部位於加拿大安大略省倫敦市,2001年1月終止運營,在次年併入加拿大爵士航空公司。德萊頓地區機場在德萊頓東北方向8公裡處,擁有兩條跑道,包括1828米長的12/30跑道和一條610米長的06/24跑道。

3月份的德萊頓地區還屬於冰雪天地的季節。在加拿大寒冷的冬季,氣溫低至零下35攝氏度。1363號航班從安大略桑德貝機場飛來,稍作停留便飛往溫尼伯。

航班的機長是喬治·約翰·莫爾伍德(GeorgeJohn Morwood),52歲,他累計24100飛行小時。副駕駛是基思·米爾斯(Keith Mills),35歲,他累計超過10000飛行小時。雖然兩人飛行經驗豐富,但是駕駛F-28型客機的時間不超過100小時。執飛1363號航班的客機是F-28,這是荷蘭福克公司生產的一款支線噴氣式客機。在1967年至1987年間共生產了241架。

莫爾伍德看到天氣還在繼續變差,但是現在還在安全起降的範疇,他決定駕機起飛。當米爾斯和塔臺取得聯繫時,得到的另一架通航飛機緊急降落的消息,他們還需要再等一會。1363號航班延誤了近一個小時才來到跑道上,此時客艙外的雪越飄越大。

圖2、德萊頓地區機場

莫爾伍德發現客機在起飛抬頭時,顯得異常困難,他想讓飛機開始爬升,但客機的性能卻顯現得心有餘而力不足。隨後客機陷入了不斷的顫抖中,最後擦著樹梢墜毀在樹林中,這距離起飛僅僅過去了49秒。

GX1363號航班失事時,客機速度較慢,高度也較低,所以墜機後還有45名倖存者。倖存者所處的環境也危機四伏,他們回過神後相互扶持展開自救。

救援隊員也馬上開赴事故現場,他們立刻將倖存者送到醫院。不久後加拿大運輸安全委員會也派員趕赴現場,他們身負事故調查的重任。

調查員發現客機墜毀的地方距離跑道頭僅950米,客機的殘骸僅有尾部保持相對完整。他們很快便找到了客機的「黑匣子」,但是記錄信息的磁帶遭到了破壞,墜機後引發的大火是「罪魁禍首」。

調查員通過走訪倖存者得知,GX1363號航班的初始計劃是從溫尼伯飛往雷灣後,再返回溫尼伯。但在實際飛行中計劃有變,當客機飛抵雷灣後,有一架客機取消了行程,讓他們多增加了10名乘客。飛行員經過計算後發現客機超重,他們決定卸下部分燃油,這就需要在德萊頓添加一次燃油。

然而調查員並未發現1363號航班的飛機載重平衡記錄,這個表格隨客機的墜毀而消失了。他們按照標準數據計算後,認為重量並不是引發空難的原因。

圖3、調查員和1363號航班客機殘骸

調查員開始梳理飛機的電力、液壓和燃油系統,包括之前的維修記錄。有空乘人員反映,在事發前幾日,客艙內曾有彌散煙霧的情況,他們並未發現機上有起火現象,這可能是輔助動力(APU)系統出現了異常。

APU主要在客機主發動機停止工作時,在不依賴外部電源的情況下,為飛機的液壓系統和空調系統提供電力支持,它也用來啟動噴氣式發動機。第一架使用活塞發動機輔助動力系統的飛機是英國超級馬林,第一架使用渦輪燃氣發動機輔助動力的噴氣式客機是波音727型客機。通常情況下APU安裝在飛機尾部,F-28型客機的APU則是兩具客機發動機。

調查員翻閱F-28型客機的維修記錄,上面顯示1363號航班的APU系統故障了。它雖然不能直接導致空難發生,但是會有其他方面影響。飛行員只能保持一個發動機運轉的情況下加油,雖然這不違規,但是也可能導致燃油洩漏。

圖4、F-28型客機的APU裝置

有目擊者稱,他看到GX1363號航班在起飛時曾發出尖銳的爆炸聲,這是否是發動機故障的表現?調查員從事故現場拆解下客機發動機,送往實驗室進行徹底的檢查。調查員發現,這兩具羅·羅發動機只有輕微的結構損傷,並無發動機起火和故障的跡象。

事故調查又陷入僵局。

然而目擊者的證詞讓整個調查撲朔迷離,目擊者提到他們看到起飛時機翼上有積冰存在。調查員發現GX1363號航班在德萊頓機場的半小時中,由於突降暴風雪,機場的能見度從4千米降至不足1千米。起飛時乘務員看到機翼表面也有積冰。

F-28型客機的防冰系統中,僅機翼前緣有保護裝置,它可以通過加熱形式去除冰,裡面的熱氣正是來自發動機,但這並不能除掉機翼表面的積冰。福克公司的工程師也加入了事故調查中,他們在模擬客機失事的場景時發現,機翼上少量的冰就會導致客機失速。

圖5、GX1363號航班的客機殘骸

GX1363號航班的客機為什麼沒有進行除冰呢?

所有寒冷地區的機場均配備有專業除冰設備,然而在事故發生前,1363號航班的飛行員並未請求除冰。當時安大略航空公司正處於快速成長期,他們引入噴氣式客機準備大展宏圖。也許莫爾伍德認為要求除冰會延誤,甚至取消航班。

又有目擊者向調查員反映,客機起飛前,莫爾伍德機長曾向公司打了一通電話。通話結束後,他顯得既憤怒又沮喪。調查員發現,事發當周莫爾伍德執飛了5天航線,此次任務後他還打算和家人去度假。

莫爾伍德發現,他們來德萊頓機場之前,客機的APU系統就壞掉了。在雷灣過站時,還被要求臨時增加10名乘客,他只能再度修改飛行計劃。延誤的時間和糟糕的天氣搞得他鬱悶不已,他還特意向地面人員詢問了除冰服務的問題。

安大略航空公司規定,發動機在運轉時不能進行除冰程序,因為會有除冰劑被吸入發動機,從而通過空調系統進入客艙中。莫爾伍德一旦關閉兩個發動機,他便無法啟動客機。一是德萊登機場沒有外部電源裝置,二是APU壞掉了。怪不得莫爾伍德打完電話後大為光火。

圖6、GX1363號航班客機殘骸

GX1363號航班的機組成員認為機翼上的雪並不影響飛行安全,然而事故的罪魁禍首是雪覆蓋下的冰。客機機翼的燃油溫度能低至零下40攝氏度,當雪落在冷極了的機翼上時,便會結成人眼難以識別的冰,這也被稱為冷浸(cold soaking)。

看不見不代表不存在,莫爾伍德決定起飛的一刻,也註定了悲劇的發生成為一種必然。然而GX1363號航班空難的原因不能全歸咎於莫爾伍德身上。

調查員認為安大略航空公司為了節省成本,並未及時修理客機的APU裝置,這讓GX1363號航班始終帶著安全隱患執行任務。航空公司管理層對航空安全的漠視是導致事故的主要原因。

為了防止類似事故的發生,調查員在調查進行中便發布一份報告,其強調F-28型客機容易受到積冰影響,在冬季運營時必須進行除冰程序。

15個月後的一場空難顯示,航空業並未從1363號航班中吸取教訓。

圖7、全美航空塗裝的F-28型客機

1992年3月22日,全美航空405號(US405)航班從美國紐約州拉瓜地亞機場起飛不久後,便墜毀在跑道盡頭的紐約法拉盛灣。當時天降大雪,執飛機型也是F-28型客機。由於天氣原因,US405號航班延誤了約35分鐘。

US405號航班的機長是華萊士·J·馬尤爾二世(Wallace J.Majure II),44歲,累計9820飛行小時。副駕駛約翰·J·拉楚巴(John J. Rachuba),30歲,累計4507飛行小時。

客機經過兩次除冰,終於要決定起飛,這距離上次除冰過去了35分鐘。US405號航班得到塔臺允許後,他們將使用13號跑道起飛。然而機長起飛後發現,飛機始終拉不起來,幾秒鐘後便墜毀在跑道盡頭的法拉盛灣,事故共造成27人遇難。

圖8、客機機翼上的積冰

調查員發現,事故的原因主要是數個較長延誤的航班導致客機機翼和機身堆積大量的冰,拉瓜迪亞機場的除冰措施不當,飛行員操作失誤導致而成。

F-28型客機接連的空難發生,讓大家終於認識到積冰的危害性。調查員發現當時並未強制要求,當航班遭遇延誤時必須進行多次除冰。他們發現US405號航班使用的是I型除冰液,這是水和乙二醇1:1比例經過加熱後的混合液體,但是它的有效期僅有15分鐘,尤其是惡劣天氣下僅有6分鐘有效期。GX1363號航班事故後,調查員建議使用II型除冰液,這種較為黏稠的液體有效期可達45分鐘。

調查員在大雪天來到多倫多皮爾遜機場做實地調研,他們發現飛機從接受除冰到起飛,相隔時間長達41分鐘。讓大家欣慰的是,美國芝加哥奧黑爾國際機場採用在跑道口附近安裝除冰設備。

圖9、白色橢圓處是全美航空405號航班的墜機地點

事故報告指出,GX1363號航班客機在事發時輔助動力系統(APU)發生故障,飛行員關閉發動機後無法重啟APU。然而如果他們想要除冰,飛機發動機必須關閉,否則除冰劑進入發動機後會導致將有毒氣體送入客艙中。

德萊登機場不具備客機的外部電源設備,所以客機在起飛前並未進行除冰程序。這導致機翼上積冰並未除去,飛機爬升時氣動性能造成嚴重影響,導致飛行高度過低而撞樹墜毀。

1363號航班事故一年後,航空公司開始使用更為有效的IV型除冰液,它的有效期長達2個小時。而芝加哥在跑道口附近安裝除冰設備的做法也被推廣到世界。客機也開始安裝更為複雜的除冰系統,地面除冰技術也同樣日新月異。

往者不可諫.來者猶可追,航空業引入的多重防護系統讓「冰患」遠離了航空安全。

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