2018年5月14日，川航A319/B-6419號飛機執行3U8633從重慶飛往拉薩，在起飛後40分鐘，飛機的右風擋飛脫，副駕駛險些被吸出飛機外。算上這次，飛機風擋飛脫在歷史上僅發生過兩次。這一事件從發生那天起就引發了無數人的關注。3U8633的機組被稱為是英雄機組，當天的故事更是罕見的被拍成了電影。
今天我們拿到了2018年3U8633事件的調查報告。這次的調查，根據ICAO的附件13的相關規定，由CAAC主導，並邀請了BEA、EASA、空客公司和風擋製造商SGS的代表和顧問參與調查。接下來，我們就一起解讀一下這份調查報告的內容。
關鍵時間點
隨著報告的發表，我們也第一次有機會完整的了解到事件的時間線，我們先根據報告來回顧幾個關鍵時間點：06:27:18 飛機從重慶江北起飛。
07:07:05 飛機當時在9800米巡航，在「嘭」一聲悶響後，機組發現右側風擋玻璃出現了放射網狀破裂，根據事後分析，這時應該是其中一層結構玻璃發生了破裂。
07:07:10 第二次出現「嘭」聲悶響，又一層結構玻璃也發生了破裂。再過1秒，機長接過飛機控制權。
07:07:19 風擋玻璃破裂後的第14秒，機組已經通報成都區管，要求下高度，隨後通報風擋裂了，要求返航成都。此時，風擋仍未飛脫。07:07:45 兩層玻璃都破裂的35秒後，CVR記錄到第3聲「嘭」的悶響。此時，副駕駛面前的右風擋在艙壓作用下變形飛脫，瞬間的壓力變化下，強烈的氣流將副駕駛、副駕駛面前的130VU面板和遮光板扯出窗外，力量強大到甚至扯彎了FCU面板，駕駛艙門也被吸開，彈開瞬間撞上了門邊的跳開關面板，導致多個跳開關跳開，切斷了飛機多個系統，間接引發了一系列故障。
副駕駛的襯衣被強大的氣流撕碎，手臂也受了傷
07:41:05 在劉機長的操縱下，B-6419安全著陸在成都雙流02R跑道。落地重量63噸，略超A319機型最大著陸重量62.5噸上限。
事故誘因
風擋玻璃破裂此前也有發生過，但是整片風擋在飛行中飛脫的事件，此前只有一起：發生在1990年的BA5390事件。那次事件中，機長也是因為風擋突然飛脫而被吸出窗外，險些喪命。調查認為事件誘因是機務在拆裝風擋時不按規定操作，使用了過小的螺絲。然而，那次事件中，並沒有發生玻璃破裂的情況。
BA5390事件還原（ACI截圖）
3U8633事件的調查報告認為事故誘因可能是右風擋氣象封嚴存在破損，風擋內部存在空腔（可以理解為手機貼膜時的小氣泡），外部水汽通過破損的封嚴滲入並存留於風擋底部邊緣。風擋左下角的電線在長期泡水後絕緣性降低，在潮溼環境下會出現持續電弧放電。而這個電弧產生的局部高溫導致了中、內兩層結構玻璃相繼破裂。而外層玻璃因為不是結構玻璃，在兩層結構玻璃全部破裂後，在9800米的高空處無法憑一己之力承受機艙內外壓差的力量，風擋繼而在客艙氣壓的作用下以爆裂形式從窗框脫落飛出。可見，這次事件和當年的BA5390隻是結局類似，誘因卻完全不同。想搞清楚事件的來龍去脈，我們必須先了解一下現代客機的風擋結構。
風擋的結構
現代民航客機的風擋設計一般採取三層玻璃設計，接下來以A320客機的風擋結構示意圖為例，簡單介紹一下。
三層中比較厚的兩層玻璃為負責承載結構載荷的8毫米厚的化學鋼化玻璃，也就是圖中的中層和內層玻璃，統稱為結構玻璃。按照設計要求，這兩層玻璃互為冗餘，即其中一層破裂的情況下，另外一層也能夠承擔標準飛行中最大壓差兩倍的壓力，確保機艙不會失壓。而最外層是一片約3毫米厚的普通鋼化玻璃，主要作用是在結構玻璃和外界空氣之間隔絕出一個空間來安裝加熱膜避免風擋起霧結冰。三層玻璃之間夾著聚氨酯和聚乙烯（PVB）夾層。而風擋玻璃的邊緣則通過兩種不同的封嚴進行密封，第一種封嚴是黑色的氣象封嚴，這是一層沿著風擋玻璃外側Z型板塗抹的黑色聚硫密封劑，用於Z型板與玻璃之間的密封，防止水汽侵入風擋內部。而所謂的Z型板則是一條用於加固的金屬條。第二種封嚴是沿著三層玻璃邊框安裝的一層灰白色矽膠，用於風擋玻璃與窗框之間的氣密密封，同時也避免金屬窗框直接擠壓玻璃，起一定緩衝作用，簡稱封嚴矽膠。按照這個設計，飛機的風擋應該是非常安全的。為什麼3U8633會遇上如此罕見的故障呢？這就要從風擋為什麼會進水，為什麼會出現局部高溫這兩點來探究了。
風擋為什麼會進水？
前邊提到，黑色的氣象封嚴應該能夠阻擋水汽進入風擋內部，沒水的話，乾電弧放電持續時間極短，所釋放的熱能不足以造成玻璃破裂。可是為什麼B-6419的風擋卻進水了呢？是不是川航在維護過程中沒有按照規定執行呢？一個可能很多人已經知道的細節是這片風擋為原廠裝機件，由空客安裝到飛機上，從裝上去到事發都沒有進行過拆裝工作。此外，飛機從2011年交付到事發前，這片風擋的維修和檢查都按照空客相關要求執行，全部都有恰當記錄。那麼，既然用戶（川航）沒有拆裝，為什麼風擋封嚴會進水？調查人員認為，有可能是氣象封嚴老化、風蝕，或封嚴矽膠破損，甚至是風擋加溫導線的的細小縫隙都可能造成水汽進入。但是，如果水汽蒸發，也不會造成溼性電弧放電。那麼水是怎麼留存在風擋裡的呢？調查人員前往法國SGS的工廠進行了實地調查，發現在生產和翻修過程中，SGS是使用鋁金屬膠帶對兩層結構玻璃邊緣環繞一圈進行包裹，這就造成了膠帶在轉角處出現了褶皺。這些褶皺就使得封嚴矽膠和玻璃之間出現了空隙，形成空腔。
調查人員在法國SGS生產車間檢查的同型號風擋
鋁膠帶形成空腔的示意圖
這個原理就和我們平時拿膠帶貼東西一樣，在轉角的地方難免會不平順，在鼓起來的地方有時候還會看到水汽形成。而那些通過各種縫隙進入風擋的水汽就在飛機飛行中氣溫和氣壓變化下被壓強擠進了空腔裡。加上接線盒位於風擋的最低點，當水汽重新凝結成液態水時，自然就流入了接線盒中聚集。
風擋玻璃為什麼會過熱爆裂？
當調查人員分析B-6419飛機的風擋和關聯的接線盒的情況時，發現右風擋結構玻璃破裂的起點為拐角處加溫導線經過的地方。隨著進一步調查，調查人員發現接線盒、電線和接線端都有被水長期浸泡導致腐蝕的情況，腐蝕後產生了電解質溶液長期留存在風擋內部與導線接觸，為導線放電提供了條件。在殘餘電線和與電線接觸的灰白色封嚴矽膠上，也發現了符合電弧放電的高溫燒損情況。通過分析右側風擋殘留的電線情況，調查人員發現風擋的A\B\C（丟失）\D\E\F共6根導線中，A線端頭的形貌符合潮溼環境下電弧放電的特徵。因為在潮溼環境下電弧放電可以持續較長時間，調查人員推斷，事發時，在潮溼環境下A線產生了持續性電弧放電（溼性電弧放電）。玻璃本身雖然既耐高溫又耐低溫，但是偏偏就是很不適應突然的溫度變化。飛行中，加溫膜使得兩層結構玻璃保持在25攝氏度左右。而導線的電弧放電帶來的溫度卻高達數百甚至上千攝氏度，這樣的局部高溫導致了雙層結構玻璃在5秒內相繼呈網格狀爆裂，而且裂的「非常碎，非常花，全都裂了」。
鋼化玻璃破碎示意圖，非涉事風擋（來源網絡）
以前發生過風擋玻璃破裂的事件嗎？
根據報告，在本次事件之前，中國的A320系列飛機曾在2009年和2010年期間發生過3次同型號風擋電加溫接線盒區域局部高溫的情況。針對這些情況，空客在2013年10月28日發布了一份服務公告。在此次事件前，全球的空客機隊中，在1997年至2011年間發生過6起雙層結構玻璃破裂的事件，而加溫導線局部過熱是多數事件的根本原因。但是這些風擋都保持了整體結構沒有從飛機脫落。針對這些情況，空客與風擋供應商修改了風擋的設計和布線方式。其中2011年的事件後以STA320-1-8-2和STA320-2-8-2型風擋（-8型）取代了那起事件中的STA320-1-7-1A和STA32-2-7-1A。總的來說，雙層結構玻璃破裂的事件是極其罕見的，而因此造成的風擋脫落更是前所未見。而廠商也在每次事件後進行了調查，並採取了相應的措施。在換成-8型風擋後，A320系列飛機自2011年起也沒有出現過雙層結構玻璃破裂的情況。3U8633事件是-7型風擋11年後第一次出現雙層結構玻璃破裂的問題。
機組處置是否存在問題？
總體來說，報告認為機組的表現可圈可點，關鍵操作上符合公司手冊要求，且體現了較強的CRM（機組資源管理）能力。雖然機組在下降至10000英尺安全高度後未與客艙乘務組建立聯繫，但是考慮到當時機長忙於操縱飛機，且副駕駛基本失能的情況，也是可以理解。另外一點就是機長並未及時佩戴氧氣面罩。
機長為什麼一直沒有吸氧？
至於許多人都關心的機長全程未佩戴氧氣面罩是否存在缺氧的情況，報告也做出了一些解答。報告提到，在風擋飛脫的瞬間，副駕駛被氣流帶離座位，期間應該是碰到了側杆導致自動駕駛斷開。因此左座責任機長立即上手人工操縱，用左手操縱側杆。機長曾經試圖用右手去取氧氣面罩，但是因為氧氣面罩在其座位的左後方，在左手無法離開操縱杆且身體被肩帶固定的情況下，僅憑右手根本夠不著氧氣面罩。加上機長後來專注於操縱飛機，他暴露在座艙高度10000英尺以上的缺氧環境時長為19分54秒。
機長拿取氧氣面罩方式示意圖
A320系列飛機駕駛艙氧氣面罩位置示意圖
相比之下，副駕駛在回到駕駛艙座位後就及時戴上氧氣面罩，缺氧時間不超過3分12秒，而第二機長從頭等艙進入駕駛艙後也馬上戴上了氧氣面罩。而兩人都反饋未吸氧前有明顯的缺氧感受。但是機長在事後訪談表示沒有明顯覺得缺氧。這可能與機長全神貫注操縱飛機有關，也可能與其患有「白大衣高血壓」的情況有關，這類人對應激有增強的反應，對缺氧的耐受可能更強。調查發現，機組均沒有出現喪失意識的情況，副駕駛儘管感覺缺氧，但是一直意識清醒，並自行用雙手將身體撐回駕駛艙。
報告認為，機組之所以沒有喪失意識，一方面是飛機在釋壓後增壓和空調系統仍然在全力工作，使得駕駛艙座艙高度仍維持在26,368英尺及以下（低於釋壓時飛行高度32,100英尺）；另一方面是機長和副駕駛的身體狀況和平時鍛鍊習慣也可能是兩人表現出較強的缺氧耐受力的原因。
其他問題
在右風擋飛脫，飛機快速失壓時，B-6419飛機的駕駛艙門也在氣壓的作用下打開，並快速打向了門邊的120VU跳開關面板。門板的撞擊力度導致120VU面板上的部分跳開關跳開，直接或間接導致了飛機部分系統斷電，繼而引發駕駛艙風擋、側窗、滑窗加溫故障、自動剎車和防滯功能失效、2號飛行指引失效、1、2、5號擾流板失效的故障。此外，對B-6419飛機的左風擋檢查也發現了氣象封嚴、封嚴矽膠破損的情況。但是最近一次定檢記錄顯示該風擋封嚴正常，不存在破損。懷疑是定檢至事發期間發生破損。
事後改進和檢討
事發後，空客在2018年12月就更新了AFM、FCOM和QRH中針對駕駛艙風擋/窗戶裂紋的處置程序。現在的程序首先要求飛行員系好肩帶，再確認內層結構玻璃是否完好，否則馬上戴上氧氣面罩直至壓差小於5psi。而報告向空客提出了5點安全建議：
向空客提出安全建議
1、評估並改進風擋設計、選材和製造工藝，防止水汽侵入和存留，降低電弧產生繼而導致雙層結構玻璃破裂的可能性。
2、研究在風擋加溫系統中增加對電弧的探測和防護功能。
3、督促風擋製造商加強生產質量控制。
4、完善風擋檢查方法，確保檢查能夠及時發現水汽進入、絕緣性下降等安全風險。同時修訂完善檢修周期，確保航空公司能夠在兩次定檢期間及時發現封嚴損傷。
5、評估A319飛機駕駛艙門是否需要加裝額外安全防護措施，降低因為艙門碰撞導致120VU跳開關跳開造成的影響。
針對上述第3條，風擋生產商SGS採取了4項改進措施：
SGS改進措施
1、2018年11月對工人和生產經理進行了宣傳教育。
2、增加了3名具備籤發適航批准標籤資格的人員，並更新了7名認證人員的資質。
3、自2019年1月起，每一位新員工都需要經過「質量歡迎會」來提升對質量控制水平的認識。
4、在生產車間內定期進行內部質量控制審核。
調查發現，EASA所執行的風擋結構驗證中未考慮到3U8633事件所面臨的因局部過熱導致雙層結構玻璃破裂的情況。因此報告建議EASA考慮修訂相關文件，評估這類故障對飛行安全的影響。報告建議CAAC增加3項涉及風擋/窗戶裂紋的記憶項目，大體上與前邊提到的空客手冊變動一致。報告建議航空公司在飛行員手冊中明確要求其他機組成員在自己戴好氧氣面罩後，第一時間協助因操縱飛機等原因，不方便自行戴上氧氣面罩的組員戴好面罩。並建議航空公司將座艙高度的採樣和記錄頻率從4秒1次提升至1秒1次，以方便故障的調查與預測。這兩項建議已被川航採納實行。
一點想法
看完這份調查報告以後，胖的最大體會就是那句說了千萬遍的：航空安全無小事。無論是多麼細小的一點問題，都有可能演變成一次嚴重的安全事故。
所幸的是，在機組沉著冷靜的應對下，這次事件有一個萬幸的結局。也正因為這樣一次極其偶然的事件，讓我們發現了一些以往根本不會注意到的問題，使未來的飛行變得更加安全。