疲勞駕駛萬事休
辛巴威埃文特航空公司標誌
2009年11月28日北京時間凌晨4時49分,一架隸屬於辛巴威埃文特航空公司的麥道MD-11F貨機降落在上海浦東國際機場,該機於北京時間11月27日18時08分從肯亞奈洛比喬莫·肯雅塔國際機場以SMJ323的航班號起飛,飛行10小時41分後抵達中國上海浦東國際機場,隨後在浦東國際機場貨場裝貨、補充燃油和辦理例行過站手續,準備在8時11分起飛,執飛從上海浦東國際機場前往吉爾吉斯斯坦比什凱克馬納斯國際機場的SMJ324航班。
上海浦東國際機場一角
上海浦東國際機場夜間一角
這架MD-11飛機1991年1月25以客機的身份出廠,生產序列號48408,後交付給大韓航空運營,註冊編號HL7372,運營了僅4年後就在1995年6月被大韓航空委託波音公司改裝為MD-11F貨機繼續運營,2002年1月9日該機在雪梨金斯福德·史密斯國際機場裝卸時因重心計算錯誤導致機體後仰、機尾觸地,幸無大礙。2004年12月該機被大韓航空退營後賣給飛馬航空租賃公司。由該公司轉租給巴西約格朗德航空公司運營,但只運營了三年就退租後轉場邁阿密封存至2009年11月16日解封後租給埃文特航空公司運營,註冊編號在11月18日改為Z-BAV。也就是說,這架飛機雖然是一架機齡達18年10個月又3天、總飛行時間67055小時又15分鐘、總起落次數12095次的老機,但在埃文特航空公司僅僅只運營了不到10天、總共飛行了74個小時,16次起降循環。
機上的三臺普拉特·惠特尼PW4460-3渦輪風扇引擎中,左側1號引擎序列號723847,總使用時間43361小時,啟動循環7672次,裝機時間2007年10月29日;中部2號引擎序列號723854,總使用時間43276小時,啟動循環8557次,裝機時間2009年11月12日;右側3號引擎序列號723890,總使用時間50274小時,啟動循環9290次,裝機時間2009年11月12日。
埃文特航空Z-BAV號MD-11F貨機生前遺照
Z-BAV號機在巴西約格朗德航空公司時期的狀態
本廠長繪製的埃文特航空Z-BAV號MD-11F貨機二視圖
當時機上一共7人,其中機組人員4人,隨機人員3人,其中駕駛艙內坐5人,貨艙坐2人。
美國國籍的責任機長時年49歲,總飛行時間17350小時,機長時間9246小時;2000年4月獲得MD-11機型飛行執照,但從來沒有在MD-11機型上實際執飛過。在此之前他是A340機型的機長,當時持有2008年2月23日由美國聯邦航空局籤發的航線運輸駕駛員執照,準駕機型為波音727、道格拉斯DC-10、麥道MD-11。2008年8月被埃文特航空公司僱傭,2009年10月在達美航空公司訓練中心完成MD-11機型理論學習和16小時的模擬機訓練、危險品運輸訓練和應急生存訓練,訓練合格。2009年10月11日取得辛巴威民航局籤發的外籍飛行員航線運輸執照認可文件,準駕機型為麥道MD-11左座機長,有效期至2010年1月10日為止。機長於2009年11月25日10時15分搭乘從西班牙馬德裡經停荷蘭阿姆斯特丹至肯亞奈洛比的航班於10月26日早上7時抵達奈洛比,休整了一天半後開始執飛SMJ323航班。
美國國籍的副駕駛時年61歲,擁有機長資質,總飛行時間13525小時,機長時間10440小時;2001年3月獲得MD-11機型飛行執照,當時持有2008年3月4日由美國聯邦航空局籤發的航線運輸駕駛員執照,準駕機型為波音727、道格拉斯DC-10、裡爾噴氣、麥道MD-11。2008年8月被埃文特航空公司僱傭,2009年10月在達美航空公司訓練中心完成MD-11機型理論學習和16小時的模擬機訓練、危險品運輸訓練和應急生存訓練,訓練合格。2009年10月11日取得辛巴威民航局籤發的外籍飛行員航線運輸執照認可文件,準駕機型為麥道MD-11右座副駕駛,有效期至2010年1月10日為止,但規定如果他參與飛行,那麼和他搭檔執飛的其他機組成員年紀不能高於60歲。副駕駛於2009年10月25日晚乘坐從美國丹佛經停華盛頓特區、英國倫敦前往肯亞奈洛比的航班於10月26日晚上21時35分抵達奈洛比,休整了不到一天後開始執飛SMJ323航班。值得一提的是:副駕駛因為身患高血壓和心血管粥樣硬化等疾病在之前將近一年的時間裡沒有實際飛行過。
美國國籍的第二副駕駛時年38歲,擁有機長資質,總飛行時間8031小時,機長時間6207小時,2005年12月獲得MD-11機型飛行執照,當時持有2008年3月4日由美國聯邦航空局籤發的航線運輸駕駛員執照,準駕機型為小型水陸通用飛機和麥道MD-11。2008年8月被埃文特航空公司僱傭,2009年10月在達美航空公司訓練中心完成MD-11機型理論學習和16小時的模擬機訓練、危險品運輸訓練和應急生存訓練,訓練合格。2009年10月11日取得辛巴威民航局籤發的外籍飛行員航線運輸執照認可文件,準駕機型為麥道MD-11右座副駕駛,有效期至2010年1月10日為止。第二副駕駛於10月25日乘坐從美國菲尼克斯經停芝加哥、英國倫敦前往肯亞奈洛比的航班於10月26日21時35分抵達奈洛比,休整了不到一天後開始執飛SMJ323航班。值得一提的是:第二副駕駛MD-11執飛時長為1100小時,但是在之前半年時間內因身體原因沒有實際飛行過。
美國國籍的飛行檢查員時年61歲,擁有機長資質,總飛行時間18000小時,機長時間12000小時,1999年12月獲得MD-11機型飛行執照,當時持有2008年2月25日由美國聯邦航空局籤發的航線運輸駕駛員執照,準駕機型為波音727、波音737、塞斯納CE500、道格拉斯DC-10、洛克希德L-302和麥道MD-11。2008年8月被埃文特航空公司僱傭,2009年10月在達美航空公司訓練中心完成MD-11機型理論學習和16小時的模擬機訓練、危險品運輸訓練和應急生存訓練,訓練合格。2009年10月11日取得辛巴威民航局籤發的外籍飛行員航線運輸執照認可文件,準駕機型為麥道MD-11副駕駛,但規定如果他參與飛行,那麼和他搭檔執飛的其他機組成員年紀不能高於60歲。飛行檢查員於10月26日上午10時整搭乘從烏拉圭蒙得維的亞至肯亞奈洛比的航班於當天下午18時47分抵達奈洛比,休整了1天後開始執飛SMJ323航班。
擁有英國和辛巴威雙重國籍的貨物監載員時年43歲,負責貨物裝載和配平計算;比利時國籍的隨機放行機械師時年35歲;印度尼西亞籍的隨機實習機械師時年39歲。
Z-BAV號機當時駕駛艙內成員座位分布示意圖
根據當天的分工,右座副駕駛負責操縱飛機,左座機長負責監視儀表和對地聯絡,第二副駕駛坐在中座觀察員位置,飛行檢查員坐在左座左側後觀察座,貨物監載員坐在駕駛艙內的第五摺疊座椅上,隨機放行機械師和隨機實習機械師坐在貨艙座椅上。
6時50分,SMJ324航班完成起飛準備,向浦東機場塔臺地面放行席申請放行。
機長:「浦東放行,早上好,埃文特324停機位XXX號,機型MD-11,通波ALFA已抄收,
申請放行至比什凱克。」
浦東放行:「埃文特324,可以按計劃航路放行到目的地,PIKAS 11D程序離場,使用35R跑道……」
機長:「PIKAS 11D程序離場,使用35R跑道……埃文特324。」
不過在4分鐘後,浦東放行聯繫SMJ324航班機組,通知他們離場程序有變。
浦東放行:「埃文特324,使用PIKAS 12D程序離場,35R跑道……」
機長:「使用PIKAS 12D程序離場,35R跑道……埃文特324。」
浦東放行:「埃文特324,復誦正確,地面準備好叫。」
……
7時41分,機組做完了地面檢查單,向塔臺申請推出開車。
機長:「地面準備好了。」
浦東放行:「埃文特324,聯繫地面121.8,再見。」
機長:「聯繫地面121.8,再見,埃文特324。」
……
機長:「浦東地面,早上好,埃文特324,停機位XXX號,地面已準備好,請求推出開車。」
浦東地面:「埃文特324,浦東地面,可以推出開車。」
由於Z-BAV號機的APU系統在推出前出現過停車狀況,所以機組使用地面電、氣源原地啟動2號引擎後推出。
機長:「埃文特324,推出開車完畢,請求滑出。」
浦東地面:「埃文特324,沿滑行道E-T3-A-A1,滑行至跑道35R等待點。」
機長:「沿滑行道E-T3-A-A1,滑行至跑道35R等待點,埃文特324。」
……
飛機開始滑行僅1分鐘,機組收到了浦東地面管制的新的離場指令。
浦東地面:「埃文特324,使用PIKAS 14D程序離場,跑道35R……」
機長:「使用PIKAS 14D程序離場,跑道35R……埃文特324。」
……
第二副駕駛(7時57分26秒):「滑行檢查單執行完畢。」
……
浦東地面:「埃文特324,聯繫塔臺,118.6,再見。」
機長:「浦東塔臺,早上好,埃文特324,35R跑道外等待。」
浦東塔臺(8時08分04秒):「埃文特324,進跑道35R。」
機長:「進跑道35R,埃文特324。」
……
浦東國際機場塔臺
第二副駕駛(8時08分44秒):「起飛前檢查單執行完畢。」
浦東塔臺(8時09分53秒):「埃文特324,尾流間隔,請等待1分鐘。」
機長:「收到,埃文特324。」
……
浦東塔臺(8時10分53秒):「埃文特324,地面風010,每秒6米,可以起飛,跑道35R。」
機長:「地面風010,每秒6米,跑道35R可以起飛,埃文特324。」
8時11分14秒,機長指令鬆開停留剎車,三臺引擎的EPR推力比分別為1.008/1.016/1.031。
機長(8時11分16秒):「自動駕駛,你(指副駕駛)操縱。」
……
機長:「設置推力。」
當時飛機的自動油門接通,處在「起飛鉗制」模式(所謂起飛鉗制,是在起飛時指示空速大於80節、風切變復飛或下降改變高度層時自動油門不工作,但此時自動油門並沒有斷開,可以人工進行油門操作)。
副駕駛:「設置推力,我來操縱,設置推力。」
……
本廠長繪製的埃文特航空Z-BAV號MD-11F貨機細節1
本廠長繪製的埃文特航空Z-BAV號MD-11F貨機細節2
機長:「推力設置。」此時三臺引擎的EPR推力比分別為1.176/1.176/1.168,錶速8節。
副駕駛:「看上去有點重。」
……
飛行檢查員(8時11分53秒):「80節。」
副駕駛:「確認。」
……
此時,飛機已經滑跑了一半跑道的距離,速度只達到100節,遠沒達到V1速度,機組越發焦急。
飛行檢查員(8時12分32秒):「抬輪。」
此時飛機已經飛過了35R跑道三分之二的距離,飛行檢查員出於本能沒看錶速是否達到V1速度而要求馬上抬輪。
機長(8時12分33秒):「V1,抬輪。」
副駕駛(8時12分35秒):「抬輪。」
8時12分38秒的時候,飛機的前輪離地,距跑道起始端3530米,錶速160節,此時三臺引擎的EPR推力比分別為1.172/1.168/1.16,滑跑距離3474米。
8時12分44秒,飛機擦尾,俯仰角11.95°(起飛擦尾角為11.9°),2秒後飛機衝出跑道,衝出跑道時飛機俯仰角12.66°,錶速163節,滑跑距離4017米,三臺引擎的EPR推力比分別為1.277/1.281/1.285。整個起飛過程中,自動油門始終處在「鉗制模式」。8時12分54秒,飛行數據記錄器終止記錄。
SMJ324航班墜機後起火的畫面
浦東機場監控錄像裡,飛機衝出35R跑道末端後依次撞到機場航向臺天線和機場三道圍牆,在距離35R跑道末端994米、延長線以左240米處解體,發生燃油洩漏並起火,完全損毀(浦東國際機場35R跑道北側進近燈光系統,ILS航向臺天線陣,內點指標,跑道北側三道圍牆被毀,鐵絲網部分被撞毀,另外飛機洩漏的燃油給機場附近的護場溝水體造成汙染)。機長、副駕駛和第二副駕駛當場遇難,飛行檢查員和貨物監載員重傷,貨艙內的隨機放行機械師肺部爆震傷,隨機實習機械師肺部爆震傷、頭皮裂傷、雙下肢挫傷,地面沒有人員傷亡。
SMJ324航班航跡示意圖(藍線)
機場塔臺向機場運行指揮中心通報事故信息,浦東國際機場運行指揮中心立即啟動緊急救援預案,第一批消防車在約1分鐘後就趕到事發現場開始滅火,8時17分機場醫療救護部門的救護車抵達現場。
4名傷者自行撤離飛機,上海浦東國際機場消防急救保障部醫務人員於8時26分到達現場,對4名傷員進行現場醫學處置後送往上海市浦東新區人民醫院進行救治。
大約1小時後,墜機現場的明火被撲滅。
受事故影響,17L/35R跑道被關閉,截至上午11時30分,浦東國際機場當天上午原定起飛的30多個國際出港航班延誤,僅有6個航班起飛,且延誤時間在2小時以上,約4000名乘客被迫在候機樓或飛機內等待。
事故調查由中國民航局牽頭,會同美國國家運輸安全委員會(NTSB)和辛巴威民航局派出的人員組成聯合調查組負責調查。
調查組經過調查,先後排除了天氣能見度、機場硬體設施、飛機機械故障、超載、非法幹擾等導致事故的可能性後,通過解碼飛行數據記錄器後發現一條重要線索:在整個起飛過程中,飛機的自動油門一直處在「鉗制模式」,調查組認為這可能是飛機始終沒能飛得起來的直接原因。那是因為什麼導致駕駛艙內4名經驗豐富,全部都擁有機長資質的飛行機組都忽略了這小小的「鉗制模式」呢?
調查組委託上海市公安局物證鑑定中心對機長、副駕駛和第二副駕駛的遺體進行解剖檢查,委託北京市屍檢中心對3人的心臟、腦、肝組織進行病理學檢查,檢查結果顯示:右座副駕駛冠狀動脈粥樣硬化,部分血管管腔狹窄程度超過50%,主動脈輕度粥樣硬化;左座機長輕度動脈粥樣硬化,腦膜表面血管擴張瘀血及散在出血;第二副駕駛腦膜血管擴張淤血及出血,冠狀動脈粥樣硬化。
機組的副駕駛和第二副駕駛飛行中斷時間較長,雖然被埃文特航空僱傭後進行了相關訓練,但技術水平遠未恢復到應有的熟練程度。事實上,4名機組成員中除了飛行檢查員外,機長、副駕駛和第二副駕駛都是第一次執行埃文特航空公司的飛行任務。
左座機長受僱於埃文特航空後被借調到另一家航空公司執飛A340型客機,事發前半年飛行了約300小時,而該機型的自動油門工作方式和MD-11的存在很大差異,很有可能當時機長把MD-11的自動油門當成A340的自動油門導致機長沒有意識到MD-11需要人工將油門杆推至脫離「CLAMP」(鉗制)模式的位置,觸發伺服馬達帶動油門杆至設定的起飛推力位置。
駕駛艙語音記錄儀和飛行數據記錄器
通過聆聽駕駛艙語音記錄儀的機組對話錄音,調查組發現,機組成員在起飛前準備工作的對話中多次出現抱怨疲勞的語言。在調看工作記錄時調查組發現,在執飛SMJ324航班之前,機組工作時間已經超過16小時,在執飛SMJ323航班時,原計劃17時整從奈洛比機場起飛,實際上是18時08分起飛,抵達浦東機場的時間是4時49分,空中飛行時間10小時41分鐘;在浦東國際機場實際起飛時間為8時11分;從奈洛比機場原定起飛時間到浦東機場起飛時間共經歷15小時11分鐘,按照飛行機組在奈洛比提前1小時進入工作時間的慣例計算,本次機組工作時間已經超過16小時。
此外,在執行本次飛行任務前,左座機組、中座第二副駕駛,右座副駕駛分別從歐洲和美洲飛抵奈洛比,乘機時間分別為11小時和19小時。飛行檢查員在飛機上更是連續在飛機上待了27個小時!很顯然,SMJ324航班的飛行機組當時都處在極度疲勞的狀態。且他們在3天內連續跨越多個時區,存在著時差效應累計。
根據飛行數據記錄器的數據通過模擬機驗證表明:在SMJ324航班起飛過程中機組都沒有發現引擎起飛推力並未設置到所需推力。飛行檢查員沒有發現錶速未達到V1,僅僅是意識到剩餘起飛跑道距離不夠而做出的本能響應。主控飛機的副駕駛聽從了飛行檢查員「抬輪」的喊話,由於抬輪時飛機速度比VR抬輪速度少了20節,即便拉杆飛機也難以離地,這無疑是錯誤的決策。
模擬機驗證表明:飛行檢查員喊「抬輪」時,機組有兩種正確的處置,一是及時將油門推至TOGA檔位,並在速度達到VR時抬輪,繼續起飛,模擬機結果顯示如果這樣處置,飛機能夠在接近跑道末端的位置離地;二是及時收油剎車終端起飛,模擬機結果顯示如果這樣處置,飛機也能在衝出跑道末端後在安全道的位置停下。
另外,通過聆聽機組和浦東地面的聯絡錄音發現:浦東機場地面管制曾經3次發布了不同的離場指令,這也給機組增加了工作量,造成不必要的精力消耗。
本廠長繪製的埃文特航空Z-BAV號MD-11F貨機細節3
本廠長繪製的埃文特航空Z-BAV號MD-11F貨機細節4
最終,辛巴威埃文特航空SMJ324航班Z-BAV號麥道MD-11F貨機浦東空難的原因水落石出:
1、飛機在起飛滑跑過程中,機組未按照操作程序要求將引擎設置到起飛所需推力,飛機始終未能達到起飛所需的速度,導致飛機升力不夠而無法離地。
2、機組發現飛機接近跑道末端時,未能採取正確的處置措施。
3、在起飛過程中機組因為疲勞和熟練配合程度不夠而始終未能發現起飛推力不足,體現出低下的、問題百出的駕駛艙資源管理水平。
最後,聯合調查組分別對埃文特航空公司、辛巴威民航局、波音公司和中國民航局提出了6條、2條、2條和2條安全建議。
對埃文特航空公司:
1、對MD-11機型的飛行機組成員進行該機型自動油門系統原理及操作規程進行系統性針對性的培訓。
2、掌握新僱傭飛行機組成員近期飛行經歷、根據間斷飛行時間制定有針對性的復訓計劃。
3、修改起飛滑跑階段機組標準喊話程序,在確認引擎推力後監控飛行員應明確爆出EPR參數,機組其他成員應喊話回復確認。
4、加強駕駛艙資源管理培訓,提高機組協調配合能力。
5、根據國際民航組織發布的《疲勞風險管理系統》研究長航線、跨時區飛行機組可能存在的潛在疲勞風險,更合理地安排機組執勤和休息時間。
6、加強對飛機技術履歷記錄的管理。
對辛巴威民航局
1、加強對維修人員資質的控制和監管,改進維修人員執照管理方法,由民航局辦法針對新引進機型的維修人員執照。
2、加強對航空公司飛機技術履歷記錄管理的監管力度
對波音公司
1、在MD-11機型飛行員使用手冊中加入自動油門工作原理的相關內容。
2、結合MD-11自動油門的工作特點,完善起飛時自動油門使用程序。
對中國民航局
1、鑑於此次事故中浦東機場35R跑道指點標結構易折性不達標(只被折彎沒有被折斷),要求對浦東機場所有指點標結構的易折性進行重新評估,對不符合易折要求的指點標進行整改更換。
2、優化離場管制流程,避免出現對同一架飛機過多次數的更改離場指令的情況。
Z-BAV號機性能數據
機型:MD-11F
設計商:麥克唐納-道格拉斯飛機公司
乘員:機組2-4人
長度:61.21米
翼展:51.66米
高度:17.6米
空重:125870千克
最大起飛重量:273300千克
最大商載:75655千克
發動機:三臺普拉特·惠特尼PW4460-3渦輪風扇發動機,單臺推力226.9千牛
經濟巡航飛行速度:876千米每小時
實用升限:10670米
最大航程:12450千米
最大載重航程:10900千米