原創 航空知識 航空知識
今天咱們的飛行安全欄目有些特別,因為本文即將講述的並不僅僅只是從一個事故中得到的結論,而是NTSB花費十年之久,調查了三宗相似空難後才抓住了這個完美犯罪的「兇手」,成功挽救了波音737禁飛的命運。
1
聯合航空585號航班
與失事客機同型號、同塗裝的波音737
1991年3月3日,聯合航空585號班機搭載20名乘客和5名機組人員由丹佛國際機場前往科羅拉多泉機場,執飛機型為737-200型。由於航程較短,飛機起飛僅17分鐘後,便已聯繫塔臺準備降落。整個飛行的過程中,除了幾次因亂流而引起的強烈顛簸以外似乎並無異常。機長還開玩笑的說:「每次來到科羅拉多泉都會暈機。」
可正在585號班機下降過程中,這個顛簸仿佛越來越嚴重,直到這架737開始右傾,並毫無預警地失控旋轉,墜毀。
短短10秒內,585號航班共25人全部罹難。科羅拉多泉也因此成為了當年航空史上最神秘的空難發生地。為什麼這麼說?您往下看。
入夜後,NTSB開始對事故發生原因展開調查。首先,調查員通過分析座艙通話記錄器中「機長以幽默化解緊張」「副機長建議增加速度來確保安全」等多個細節判斷並不是機組人員的失誤導致這場事故的發生。從機械故障的角度分析,飛機很像是因飛行控制嚴重失常而導致墜毀。調查員把目光轉向了尾翼後方的方向舵。
墜機現場。飛機大多關鍵部位都因被壓扁或燒毀而無法檢測,唯獨飛機尾翼的動力控制模組(PCU)還算完整。
小知識
飛行時,尤其是降落,都必須使用PCU,它正如汽車的動力轉向系統。飛行員踩下方向舵踏板後,PCU會用液壓油通過踩踏板的動作轉化成移動737巨大方向舵所需要的壓力。PCU的核心是有兩片滑板的雙伺服閥,這兩片滑板相互滑動後,可以引導加壓液壓油移動方向舵。
有了這個設想後,調查員立刻打開PCU開始檢測,發現液壓油中竟有金屬殘渣漂浮。這些殘渣很有可能卡住伺服閥,使其無法控制飛機方向舵。
可後來經過層層檢測分析發現,確認了PCU內的金屬碎片並不是害585號班機墜毀的元兇,因為是有過濾器阻止具有危險性的金屬碎片流入的。
隨後,調查人員轉而當天因氣流不穩定而導致的顛簸。據資料記載,當天機場附近卻有強烈的迴轉氣流。可是,這些簡單因素都被認為不足以導致這般嚴重的空難。調查走入了死胡同。
因此,1992年12月8日,NTSB公布了第一份調查報告。這份報告只說出「NTSB經過徹底的研究,都無法找出決定性證據去證明聯合航空585號班機失事的原因」。這次事故成為了一宗懸案。
圖片來源:空中浩劫
2
全美航空427號航班
Aero Icarus/攝
第一份調查報告公布近兩年後,1994年9月8日,一架全美航空的波音737-3B7客機,正準備在匹茲堡國際機場的跑道著陸。而飛機就在距離跑道10公裡處突然向左轉,隨即以近乎垂直狀態失控俯衝。最終全美航空427號航班墜毀於比佛縣的一處森林中,全機132人無一生還。
在調查中,NTSB發現427號航班與此前的585號航班懸案有驚人的相似之處——他們幾乎互為鏡像。
最後進場時,聯航585號航班向右翻轉,美航427號航班向左翻轉,且都是在短短幾秒後,兩架飛機垂直墜毀。
越調查,相似度越高。兩架飛機都是波音737,調查人員很清楚的知道,這個全世界最受歡迎的客機如果再出現一次事故,將會被禁飛,整個航空業將會受到極其嚴重的打擊。
然而同樣相似的是結果,對於427號航班的調查仍然沒有任何進展,知道下一宗事故的出現。
3
東風航空517號班機
1996年6月9日,一架東風航空的波音737-2H5客機,由新澤西州特倫頓前往維吉尼亞州里奇蒙。在約1200米的高空時,機長感到方向舵像是有輕微的向右方碰撞。隨後飛機突然亳無預警地向右傾側,而方向舵和控制踏板像是被卡死了般完全不受控制。奇蹟的是,30秒後,這種神秘力量突然消失,飛機自行恢復水平飛行。
正當機長開始做例行檢查,嘗試找出是哪裡出了問題時,飛機再次開始傾斜!然而這次翻轉竟然來的快去的也快,飛機再次自行恢復正常。
出現這種無法控制的情況,機長立刻讓副機長發出緊急警報並通知塔臺。如果再出現第三次翻轉,以飛機的空速將不足以應付。機長一度要求副機長望窗外看,找到一個非居民區。副機長指著一塊漆黑的空地說:「這裡就有地方。」
「奇蹟」出現了,東風航空517號航班沒有出現第三次翻轉,而是平安落地了。除了一名空服員受了輕傷,其他乘客及機員都因為飛機即將著陸時系好安全帶而沒有受傷,飛機亦沒有損毀。
涉事航機,Aero Icarus/攝於1998年1月。
三宗空難同是波音737客機、進場前事故、方向舵突然失控令飛機傾側而發生危險,但只有東風航空517號航班全員倖存。完整的飛機和機組的證供成為了懸案的突破口。
調查人員根據機長所述「壓不下去的踏板」,對方向舵控制裝置做了一連串實驗。根據軍方的「熱衝擊測試」,調查人員將制動器放在極低溫的狀態模擬高空的零下四十度低溫,再加入很燙的液壓油,結果顯示制動器果然停了下來。NTSB終於得出了737控制方向舵的閥卡住的原因。後來,根據波音工程師檢視測試資料顯示,當時的閥其實是反轉的!在極大溫差的作用下,不僅會卡住,還會反轉。因此,飛行員如果為了控制飛機方向而推動方向舵,方向舵很可能會往反方向移動。這種失效模式也完全符合前兩架失事客機的飛行資料記錄。
全美航空427號班機和聯合航空585號班機事發時都減速到了190節(342km/h),此時方向舵突然滿舵轉向導致了飛機墜毀;而這次航班進場時速度有250節(450km/h),因此沒有墜毀。
事故發生後,波音公司花費數百萬美元更換世界各地數千架波音737客機的閥,波音737機隊飛行員都必須接受處理方向舵滿舵和反轉的相關訓練。
中國南方航空3943號班機
《航空知識》2020年度訂閱
預訂開啟
點擊此處 立即預定
為什麼說以上三宗事故和桂林空難有關,是因為1992年11月24日,中國南方航空3943號班機的波音737-300再次以完全相同的過程墜毀於桂林天馬山上。
與失事飛機相同機型的南航客機。Andre Wadman/攝
官方給出的調查報告為飛機下降時,右發自動油門因故障未能隨動,導致兩臺發動機推力不均,飛機開始向右滾轉 ,但機組直到飛機右坡度達到46度才有所察覺,但處置錯誤,竟然向右修正,加劇滾轉。當飛機滾轉至168度將要倒扣時,機組還猛烈拉杆,使飛機加速俯衝撞山。
但也有觀點認為,桂林空難同樣為波音737尾部方向舵伺服閥卡阻造成的。除此四宗事故以外,勝安航空185號班機空難也疑似該設計缺陷導致的。因為3943號班機故障時的飛行數據以及失事後粉碎性解體的情況都與聯合航空585號班機空難、全美航空427號班機空難和勝安航空185號班機空難失事後十分相似。
風上風雲|雲端故事
原標題:《桂林空難源起於此?三宗事故才換來的737飛行安全,航空史上最漫長的調查。》
閱讀原文