摘要:一根4英寸(10釐米)長固定銷的脫落,讓這架載有117人的A340不得不面臨一個在模擬機上都無法訓練的特情——單邊起落架迫降。這也許是駕駛大型民航飛機所能遇到的最兇險的挑戰之一了。
1997年11月5日,維珍大西洋航空的空中巴士A340-300(註冊號:G-VSKY),從洛杉磯國際機場起飛,執行飛往倫敦希思羅機場的VS024航班。飛機剛剛離地,擁有超過14000小時飛行經歷的機長就察覺到了些許異樣——從副駕駛抬起起落架收放手柄,到指示起落架收上並鎖定,所花費的時間要明顯比平時長了很多。然而此時飛機的ECAM(飛機中央電子監控系統)上卻並未出現任何的不正常告警。
經過進一步的檢查,在ECAM的機輪頁面中,機組發現6號剎車(位於左主起落架內側靠後的機輪上)的溫度指示為「XX」,然而這並不算神馬大不了的事,畢竟剎車溫度傳感器出現故障在飛機上並不罕見。至少……這比可靠性極高的起落架機械結構出故障的可能性要大得多。
A320系列ECAM的機輪頁面,每個剎車都有對應的溫度顯示 圖片來源:Airbus
之後的飛行過程輕鬆愉快,沒有任何異常出現。直到距本次飛行的目的地,倫敦希思羅機場只有15公裡時,機組加入了27R跑道的5邊,並按程序放下起落架手柄後,ECAM顯示」起落架未放下鎖定「,左主起落架指示燈也顯示為異常。
15點04分,機組決定復飛,此時飛機上的油量為10.3噸,大約還能飛行兩個小時。機場的天氣條件並不算理想,雖然能見度尚可有25公裡,但云底高較低,僅為1900英尺,更主要的問題則是明顯的側風——風向介於150°至210°之間,風速為13節。側風對於本來就只有單側起落架,難以保持著陸滑跑方向的飛機而言,可謂雪上加霜。
A340-300的主起落架布局 圖片來源:見水印
在空管的指揮下,飛機復飛後爬升至8000英尺高度,加入等待航線。機組開始按照QRH(快速檢查單)執行重力放起落架程序,然而並沒有任何作用,左主起落架仍指示為異常。機組在無線電中,與航空公司的機務及運控團隊討論了所遇到的麻煩,並按建議嘗試重置了起落架收放控制相關的跳開關,所有的努力都無法讓問題得到解決。
機組決定在希思羅進行低空通場,以便地面人員目視確認左主起落架的實際狀況。在按照空管指令進行了27R跑道的盲降進近後,機組將高度保持在300英尺飛過機場上空。這次他們得到了來自地面機務人員的明確答覆——左主起落架輪艙門打開了,但起落架本身還」掛在輪艙裡面「。
地面人員還希望機組再飛一個通場,以確認左主起落架卡住的原因,但這時候ECAM上出現了低油量警告,飛機還剩下5.4噸油。時間越來越緊迫,機組已經沒有更多的時間可以去猶豫了。
機長做出決定,不進行第二次通場,也不考慮前往其他機場進行備降,但他將進行一次大幅度機動嘗試」甩出起落架「。儘管在機動中這架A340以10°的迎角達到了1.46G的過載,但仍然未能將左起落架放出。機組討論了進行接地復飛將起落架」蹲出來「的可能性,但並沒有人進行過單側起落架接地復飛的訓練,且飛機油量告急,因此這個想法也被否掉了。
16點08分,機長宣布」Mayday「(緊急情況),並開始準備在希思羅迫降。機場方面在與機組商討之後決定使用27L跑道降落,雖然23號跑道的側風最小,但當時這條跑道未投入運行,因此停放有飛機。相比27R跑道,27L跑道可以保證飛機接地後失控向左偏出的情況下,不至於撞上航站樓。
1997年希思羅機場平面圖 圖片來源:AAIB
機場的應急救援力量迅速被部署到了27L跑道邊,其他的飛機、人員和地面車輛則都從27L跑道的兩邊撤離。機長向機組成員布置了迫降時的應急程序,並對接地時關閉發動機的時機和順序做出了重大調整。
按照手冊上的程序,機組應在飛機接地前將四臺發動機全部關閉,以防止發動機撞擊後地面發生火災。至於接地後滑跑時操縱飛機所需的電源和液壓源,則依靠提前放出衝壓渦輪(RAT)帶動應急發電機和液壓泵來提供。
事故前的A340-300單側主起落架著陸應急程序 圖片來源:AAIB
然而機長對這個應急程序有自己的疑慮,如果提前關閉所有發動機,同時切斷APU的供油,確實能降低發生火災的風險。但按照RAT的工作性能,當飛機速度小於100節後,就難以產生足夠的動力來維持發電機和液壓泵的運轉,而他即將面對的挑戰偏偏要求飛機在速度逐漸降低的過程中,操縱絕對可靠。
因此機長決定,在接地前只關閉最可能與地面發生碰撞的兩臺外側發動機(1/4號發動機),然後聽他的指揮在飛機左傾前關閉2號發動機,最後在飛機穩定的在地面滑跑後再關閉3號發動機。
衝壓渦輪的功率在飛機速度太小後就十分有限了(圖中非A340) 圖片來源:ATI
另外機組在開始進近後收起了飛機的中主起落架。A340-300的中主起落架安裝在機身的下部,且在設計時不考慮承受不對稱載荷的情況。所以在左主起落架無法放下時,如果帶著中主起落架迫降,可能導致其折斷並對機身結構造成威脅。
343的中主起可以單獨收起 圖片來源:Airliners.net
機長手動操縱飛機完成進近,並以129節的速度在27L跑道接地帶中線右側接地。與此同時未上座的觀察員在機長的指令下關閉了1/4號發動機。機長努力的將飛機的左側機翼抬起,依靠右主起落架在跑道上滑行,再次過程中最右側的4號發動機短暫與地面發生接觸,並冒出火花。
接地10秒後,飛機速度111節,機長下令關閉2號了發動機。隨著飛機速度降低,機長不再能靠空氣動力將左側機翼抬起,飛機開始向左傾斜,位於左大翼下的1/2號發動機短艙與地面接觸摩擦,並發生了輕微的燃燒。右主起落架的四個輪胎全部爆胎。
1/2發短艙及右主起落架與地面摩擦冒出火花 圖片來源:Airliners.net
減速滑行過程中,機組努力使機頭保持右偏,以抵消飛機左傾帶來的不平衡受力,並成功將飛機的軌跡維持在了跑道中線上。直到最後200米飛機速度逐漸趨近於0,方向舵的氣動力也無法抵消飛機左偏趨勢後,機頭才向左轉了20度。
雖然機頭左偏,但機身還穩穩壓在跑道中線上 圖片來源:Aviation Accident Net
飛機挺穩後,消防車和救援人員迅速抵達現場,向起火的1/2號發動機及右主起落架噴灑泡沫滅火。機組也按照預案釋放了1/2號發動機及APU的滅火瓶。機長下令全機應急撤離。
撤離中大多數艙門和滑梯工作正常,左前門(L1)和右後門(R4)開啟時需要機組和乘客推動,左前門(L1)和右中前門(R2)的滑梯需要人工充氣。有5名乘客和2名機組人員在撤離過程中受了點皮外傷。
無法放下的左主起落架 圖片來源:AAIB
造成左主起落架未能放下的原因,可以說在事故現場便一目了然。左起落架內側後輪上剎車作動器的防扭臂一端鬆脫,移位後卡在了起落架輪艙的龍骨梁上,導致起落架無法被放下。
導致起落架被卡在輪艙裡的防扭臂 圖片來源:AAIB
紅色箭頭標記的便是前文照片中的扭力杆 圖片來源:AAIB
然而這根本該連接起落架減震支柱底端與剎車作動器的防扭臂,怎麼會卡到輪艙裡去了呢?英國航空安全事故調查委員會AAIB經過調查發現,負責將防扭臂連接在剎車作動器上的防扭臂固定銷不見了……
而這根防扭臂固定銷,最終在飛機起飛的洛杉磯國際機場24L跑道盡頭被找到……至於固定銷另一端的護圈、螺母和開口銷,則再也沒有找到。
洛杉磯機場找到防扭臂固定銷的地點 圖片來源:AAIB
經過對防扭臂固定銷,及其安裝孔襯套的檢查和分析,AAIB認為,A340的機輪剎車在設計時對輪軸、防扭臂、剎車作動器殼體的彈性形變估算過小,導致防扭臂固定銷承受了過大的拉伸載荷。使得固定銷上螺母的開口銷被剪斷,螺母鬆脫,固定銷脫落。
這架A340-300雖然受損嚴重,但經過修復之後還是重新回到了藍天。她於2004年從維珍大西洋被轉手到了千里達及托巴哥,繼續服役至2008年,最終在2009年被拆解。
這次事件中機長的成功處置,最終也成為了A340飛行手冊中的標準程序,好在……這個應急程序至今也沒有再被用上過了~
註:本文轉載自微信公號:航空物語
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