今天的內容帶大家一起來回顧一起發生在十年前的貨機空難事件。涉事的航空公司是大名鼎鼎的美國聯合包裹運輸公司(UPS),在這起事件最終催生了貨運航空業的多項改革。
本文的大多數圖片來自美國國家地理紀錄片《空中浩劫》S15E05的截圖。
事件發生2010年9月3日,地點是繁華的阿聯杜拜。
一架UPS的波音747全貨機搭載了103噸的物資剛剛從杜拜國際機場起飛,準備前往德國。飛機正常爬升後,飛行員便將飛機切換到自動駕駛模式,倆人準備放鬆一下。
這趟航班由副駕駛馬修·貝爾負責駕駛,他曾經是美國海軍陸戰隊員,4年前加入了UPS。
機長道格·蘭佩擁有超過4000小時的波音747駕駛經驗,並且在UPS工作超過了15年。兩名飛行員駕駛經驗都非常豐富。
飛機起飛後大約15分鐘,開始進入了巴林空域。
機長將無線電頻率調到巴林塔臺,並與塔臺開始通訊。
在巴林塔臺,這名名叫理察·菲利浦的空管負責監控UPS航空6號航班。
此時UPS6號航班已經出現在巴林塔臺的雷達顯示器,飛機正在30700英尺高度上正常巡航。
巴林地處歐亞大陸交匯處,上空空域異常繁忙,航班經過這裡的時候通常要經常切換頻率來和不同的空管進行對話。
飛機起飛後21分鐘,貨艙內突然有貨物冒起了煙。
然後有貨物迸出了火花,有貨物著火了!
一開始兩名飛行員對此還渾然不知。
直到駕駛艙裡有警報聲響起,顯示屏上顯示主貨艙前部起火。
見此情形,機長要求副駕駛立馬翻閱檢查單。
另外一邊,機長呼叫塔臺,請求儘快降落。
空管菲利普起初給出的建議是在距離飛機100英裡的卡達多哈機場降落。
機長思考了片刻後,還是決定折返200英裡外的杜拜機場,原因是他對杜拜機場的跑道、設施、航圖更熟悉,而且杜拜機場的消防設施更完善,空管指揮能力也更強。
於是巴林塔臺的空管菲利普迅速給UPS航空6號航班規劃出返航的航路。
並且調度附近空域的其他飛機給UPS讓路,此時菲利普儼然成為了整個巴林塔臺最忙碌的人。
UPS6號航班在菲利普的指引下開始轉向返回杜拜機場。
從事發地點到杜拜機場大約是25分鐘的飛行時間。
與此同時,機長打開了飛機的滅火系統並關閉了空調組件,使機上氣壓降低。因為氧氣濃度的降低可以有效阻止火勢蔓延。
由於飛機洩壓,兩名飛行員戴上了氧氣面罩,同時也可以防止自己吸入煙霧。貨機駕駛艙的氧氣面罩可提供兩名飛行員呼吸兩個小時,按理說足夠讓飛行員堅持到安全備降。
接著,機長關閉了自動駕駛系統,開始手動操作飛機。在緊急情況下,手動駕駛飛機就不需要處理飛行電腦,比如輸入航向高度等,飛行員直接駕駛飛機飛往目的地。
糟糕的是,儘管飛行員打開了消防系統並開啟了洩壓,但貨艙內火情非但沒有得到控制,反而開始蔓延開來。
火情從主貨艙前部向後蔓延起來。
駕駛艙內警報聲四起,顯示屏上顯示全貨艙起火。這種情況無疑對兩名飛行員來說是一場噩夢。
就在這緊要關頭,麻煩接踵而來。
由於摘下了耳機戴上了氧氣面罩,雖然飛行員的說話聲可以通過氧氣面罩的內置麥克風傳輸到塔臺。
但是塔臺的聲音則是通過飛行員頭頂的喇叭公放出來的。剛戴上氧氣面罩的一段時間裡,由於飛行員沒有設置好喇叭的模式,導致他們幾乎聽不清塔臺在說些什麼,這幾乎等於是切斷了他們和地面的通訊。
好在倆人摸索了好一會兒,終於把頭頂喇叭音量設置好了,可以和地面通訊了。
正當倆人剛剛解決了通訊問題,更要命的事情來了。駕駛艙內開始起煙了。儘管消防系統不停地在向外抽取煙霧,但是駕駛艙內冒煙仍越來越嚴重。
而且駕駛艙內的溫度越來越高,讓倆人滿頭冒汗,這說明底下貨艙的火勢已經燒到了駕駛艙的下方。
然後更多的警報響起,情況越來越糟。
接著,機長試圖向前推動操縱杆讓飛機下降高度,這時他發覺一個更致命的問題來了,升降舵失靈了,飛機已經開始失控了。此時飛機如果要飛到杜拜機場的話,還至少得堅持20分鐘。
手動駕駛失靈,這讓機長意識到他必須重新啟動自動駕駛系統。但是煙霧瀰漫駕駛艙,讓機長几乎看不清儀錶盤。
機長費了好一陣功夫終於找到了自動駕駛按鈕,並成功重啟了飛機的自動駕駛系統。
飛機這下算是暫時穩住了,但距離杜拜機場還有20分鐘,面對這樣的窘境,飛機以及飛行員是否能堅持到杜拜成了一個未知數。
當飛機即將駛出巴林空域時,巴林塔臺的空管菲利普趕緊通知杜拜機場空管,將飛機緊急情況匯告訴了他們,並讓他們做好迎接飛機的準備。
另外一邊在飛機上,飛機已經讓自動駕駛系統接管,接下來飛行員要做的是向飛行電腦輸入杜拜機場的參數,然後飛機就會在自動駕駛系統以及機場儀錶盤著陸系統(ILS)的引導下自動著陸。但問題是駕駛艙內煙霧實在是太濃了,別說輸入參數了,就連看清儀錶盤都很困難。
這裡給大家科普一下儀錶盤著陸系統(ILS),也就是我們俗稱的盲降系統。擁有盲降功能的機場跑道,末端裝有無線信號發射裝置。
無線電信號發射裝置能向跑道外最遠12英裡發射無線引導信號,當飛機捕捉到跑道發射出的無線電信號後,飛機的自動駕駛系統就能在信號的引導下實施自動降落。
因此在這種關頭,作為UPS航空6號航班上的倆名飛行員,他們要做就是使飛機在杜拜機場ILS系統的引導下,讓飛機實施「盲降」。
在煙霧瀰漫的駕駛艙裡,機長蘭佩費盡了功夫在儀錶盤上把杜拜機長跑道頻率輸入到飛行電腦裡。
由於兩位飛行員看不清儀錶盤,因此飛機的飛行參數(航向、高度、速度)都需要地面空管通過無線電不停地匯報給他們。
就在這時,飛機飛出了巴林空域,飛機從巴林的空管菲利普的雷達顯示屏上消失了,於是菲利普請求阿布達比的空管將UPS航空6號航班的飛行參數告訴他,然後再匯報給兩位飛行員。
又沒過多久,更加要命的事情發生了,不知何種原因機長蘭佩開始感到窒息,他幾乎要透不過氣來了。
機長向後伸手試圖去拿位於駕駛座後方的緊急氧氣面罩,但發覺夠不著。
感覺到快要憋得不行了,機長被逼做出了風險極大的一個舉動,他解開安全帶摘下氧氣面罩,起身離開駕駛座去後面拿緊急氧氣面罩。
在這緊要關頭,只剩下副駕駛馬修·貝爾孤身一人在駕駛飛機。
又過了片刻,貝爾發覺機長還沒回到座位,他轉頭一看,大事不妙,機長此時已經昏倒在地。
這就意味著貝爾必須憑藉一己之力把飛機平安開回杜拜機場,這會是一場不成功便成仁的搏命之旅。
此時飛機已經幾乎飛出了巴林空域,因而獨自駕駛飛機的貝爾又面臨了另一個棘手的問題。他已經收不到巴林塔臺的無線電信號了,而駕駛艙內煙霧瀰漫,他又沒辦法一時間把無線電頻率切換到杜拜的塔臺,因此貝爾暫時和地面失去了聯繫。
好在巴林塔臺的空管菲利普很快想出了一個解決辦法,他先將訊息通過無線電傳送給位於UPS航空6號航班後方的另一架尚未飛出巴林空域的飛機,然後再由這架飛機將信息傳送給UPS航空6號航班。也就是利用另一架飛機作為中繼通訊站,將飛行參數實時傳輸到貝爾那裡。
在普通情況下,單憑一個人是完全能夠降落一架波音747的。但是貝爾現在所面對的這種狀況,貨艙起火,駕駛艙被煙霧籠罩,與地面失去聯繫,使得他所面臨的工作量和難度都異常艱巨,如果最終飛機能平安降落杜拜機場的話,絕對是能夠載入航空史的一次壯舉。
就這樣菲利普通過中繼通訊飛機的辦法,不停地將UPS航空6號航班的飛行參數傳送到貝爾那裡,但是這種通信辦法一來一回會有延遲,很費時間。因為菲利普得先從杜拜塔臺那裡獲取飛機的飛行參數,然後將信息告訴中繼通訊飛機上的飛行員,再由中繼通訊飛機上的飛行員轉達給UPS航空6號航班上的貝爾。接著再由貝爾原路進行反饋,如此往復……而且隨著中繼通訊飛機飛出巴林空域,菲利普就不得不另找一架新的飛機來作為和UPS航空6號航班通訊的中繼飛機。
擔任UPS航空6號航班降落前最後的中繼訊通飛機是一架杜拜政府波音747專機,機長是帕迪。
當飛機逐漸接近杜拜機場,貝爾費勁地找到了自動降落的按鈕並按下了它。只要飛機最終能夠捕獲到機場盲降系統發出的引導信號的話,飛機就能實現平安自動降落。
但是UPS航空6號航班在臨近杜拜機場時飛得太高速度太快,錯過了捕捉盲降系統信號的最佳時機。空管要求貝爾盤旋下降高度,但是貝爾他無法做到。
但是貝爾沒有放棄,他將自動駕駛系統中飛機下降速率調大,希望以此使飛機快速下高。
同時貝爾憑感覺找到了襟翼操縱杆和起落架操縱杆,放下襟翼和起落架,試圖給飛機減速。
但是落架艙打開失敗。
貝爾第一次嘗試自動進近失敗,飛機幾乎是沿著跑道上空略過。這說明從航向上來說,飛機已經對準了跑道,但是由於垂直航跡不對並且速度太快,飛機無法捕捉到盲降系統的引導信號。
第一次嘗試降落失敗後,空管菲利普通過中繼通訊飛機向貝爾建議左轉去10英裡外的沙迦機場降落。
UPS航空6號航班這時的位置已經在沙迦機場的五邊,貝爾要做的是控制飛機向左轉。
中繼通訊飛機上的機長帕迪通過無線電告訴貝爾向左轉航向95°。
按照帕迪的指示,貝爾開始調節航向旋鈕。
但是慌忙之中,貝爾出錯了,把航向設置成了195°。
飛機開始大幅右轉,朝遠離沙迦機場的方向飛去。
大家都開始感到困惑到底發生了什麼。
貝爾發現弄錯了方向,慌忙之中他關閉自動駕駛系統,試圖通過手動控制操縱杆來修正方向。
由於飛機的手動控制俯仰的功能之前已經失效了,因此當自動駕駛系統被關閉後,貝爾是無法手動操縱方向舵來控制俯仰的。因此這時候機頭開始下沉,飛機朝地面衝去,並且此時飛機離地面已經不足500米。
貝爾拼盡全力向後拉杆試圖拉起飛機。
但遺憾地是,在與命運一番艱苦的搏鬥後,貝爾終究無力回天。UPS航空6號航班墜毀在離杜拜機場10英裡外的一處軍事基地。貝爾和他的搭檔蘭佩均不幸遇難。
與命運抗爭到最後一刻的馬修·貝爾,留下了妻子和他年幼的女兒。
機長道格·蘭佩也與他的妻子和四個孩子陰陽兩隔。
這起事故也是杜拜航空史上最嚴重的空難之一。
主導事故調查的並不是大家所熟知的美國NTSB,而是一位阿聯本土的調查員哈立德·瑞希,他是阿聯空難調查處的處長。不過美國NTSB也派出了調查員參與協助此次事故的調查。
由於墜機前,空管已經得知UPS航空6號航班發生了火情,因此事故調查的重點自然放在了飛機為什麼會起火,滅火系統為何沒起作用以及為什麼方向舵會在手動駕駛模式時失效這幾點上。
找到黑匣子是解開事故謎團的關鍵,第一件事自然是要設法找到飛機的兩個黑匣子。由於飛機墜毀時速度極快,飛機被撞得「粉身碎骨」,殘骸分布範圍大約相當於6個足球場的面積。在四分五裂的殘骸中要找到兩個黑匣子其實並不輕鬆。
不過很快飛機駕駛艙語音記錄器(CVR)就被找到了。不過另外一個黑匣子飛行數據記錄器(FDR)仍然不知所蹤。
為了找到另一個黑匣子,調查員將墜機現場按10平方為一個網格進行劃分,逐個網格尋找排查。
終於在三天後找到了第二個黑匣子,也就是飛行數據記錄器,它記錄了飛機重要的飛行參數。
在調查過程中,調查員在離墜機殘骸區域較遠的一處小灌木叢裡,意外地發現了一小塊有著已經燒焦以及炸裂痕跡的鋰電池。
另外,從飛機的貨運清單中調查員查到了這趟航班上搭載了幾十箱鋰電池和裝有鋰電池的電子產品。
鋰電池是近些年來逐漸發展起來的一種儲能介質。相比於傳統的鉛酸電池、鹼性電池、鎳氫電池等,鋰電池有著能量密度高的特點,目前已經在各個領域都有著廣泛應用。但鋰電池也有著明顯的缺點,就是安全性較差,容易起火甚至爆炸。
因此這兩個發現,讓調查員開始極度懷疑飛機貨艙失火的原因是由於鋰電池起火引起的。
飛行數據記錄器除了記錄下重要的飛行參數之外,同時也記錄下了飛機各系統失效的時間。
通過分析各個系統失效的時間,調查員推演出了火情在貨艙蔓延的過程,以及起火的地點。
調查員發現飛機最先失效的地方正好位於駕駛艙的後方,那裡集中大量的電纜。由此調查員推斷出位於這個地方正下方的貨艙就是最先起火的地方。也正是由於這裡起火併燒穿了貨艙,導致控制電纜被燒毀,最終導致飛機失控。
而裝箱清單顯示,這個最先失效的地方正下方的貨艙所裝載的貨物正是一些大型鋰電池。這裡最先起火,然後再向後蔓延至整個貨艙。
由於飛機的手動控制系統的電纜安裝在機艙的上方,也正好位於大火之上,大火燒斷了這些電纜致使兩名飛行員無法通過操縱杆來控制飛機的升降舵。
而自動駕駛系統的控制電纜安裝在機艙下方,倖免被大火燒斷。這也是為什麼飛機在發生火情後機長無法手動控制飛機俯仰,於是他打開了自動駕駛系統穩定住了飛機。副駕駛貝爾接管飛機後,在最後關頭貝爾為了修正方向再度將自動駕駛關閉,由於手動控制系統已經失效,飛機最終失控墜毀。
而飛機的起落架系統以及機長蘭佩的氧氣系統也都是被火情給破壞的。
弄清了事故的根本原因以及過程後,調查員還剩下最後一個疑問。那就是飛機的整個貨艙是被防火襯墊包裹起來的,當貨艙發生火情後防火襯墊可以有效阻隔火焰,防止控制系統被摧毀。但為什麼這次事故中,控制電纜會這麼輕而易舉地被燒毀。
接著調查員做了一項極限測試,來模擬貨櫃發生火情後的情形。通過這次試驗,調查員得出結論大火能量並非唯一擊穿防火襯墊的要素,時間也是另一重要因素。一旦防火襯墊被擊穿後,會引起連鎖反應,包括飛行控制系統、氧氣系統、滅火系統將會統統失效,從而導致悲劇的發生。
這次事故反映出貨機和航空貨運在防火安全上的一些設計缺陷,因此在事故的最終調查報告中,調查組提出了多達36條的安全改進建議。
其中包括了要求在航空貨櫃貨櫃內安裝火焰和煙霧探測裝置,而不僅僅是依靠飛機貨艙內的火災探測裝置來探測火情。這樣貨艙貨櫃貨櫃內一旦有火焰苗頭時,飛行員就能更早地發現從而採取措施。
而UPS公司也採取了一些相應的措施來提升貨機飛行的安全係數。
公司開始採購新型的航空貨櫃貨櫃,這種貨櫃能夠忍受1200℃高溫長達四小時。使用這種新型防火貨櫃,一旦貨櫃內發生火情,火焰就不會蔓延到貨艙內的其他區域,四個小時的防火時間也足夠飛機安全備降了。
為了提高駕駛艙的安全性,UPS公司還給駕駛艙配備了覆蓋式全臉的氧氣面罩,這種新型氧氣面罩飛行員使用單手3秒鐘就能戴上,非常方便。
除此之外,UPS公司還給駕駛艙安裝了即視景增強保障系統(EVAS),這套系統給飛行員提供了一個密封的氣囊,使得即使在駕駛艙充滿的濃煙的情況下飛行員也能看清儀錶盤和前方。
航空業就是這樣在不斷的事故總結經驗教訓中進步的,飛行也因此而變得越來越高效和安全。但遺憾的是那些在航空事故中逝去的人們卻永遠看不到了。