雙發失效的波音767和創造客機無動力滑翔記錄的加拿大航空143號航班

2021-03-02 航空之家

一架剛交付4個月的波音767型客機在加拿大萬米高空巡航飛行時,突然駕駛艙傳來燃油不足的警報提醒,隨後兩具發動機相繼失去動力。飛機在近8公裡高空發生嚴重故障,一架先進的客機變身成一架巨大的滑翔機。

 

雙發失效!如果飛行員不作出正確的應急操作,將會帶來致命後果。他們別無選擇,憑藉著機長的豐富經驗和嫻熟的駕駛技藝,最終安全迫降在附近的備降機場中,這是怎樣一段傳奇呢?

 

加拿大航空143號航班是從加拿大魁北克省蒙特婁皮埃爾·埃利奧特·特魯多國際機場起飛,經停安大略省渥太華麥克唐納-卡蒂埃國際機場飛往艾伯塔省埃德蒙頓國際機場的定期航班。

 

圖1、加拿大航空塗裝的波音767型客機

 

加拿大航空公司是加拿大的國家航空公司,總部位於加拿大魁北克省蒙特婁市。加拿大航空公司成立於1936年,它是星空聯盟的創始成員,發展至今機隊規模多達403架,通航350座城市。

 

143號航班的機長是羅伯特·鮑勃·皮爾森(Robert "Bob" Pearson),48歲,累計超過1萬5千飛行小時,他早年時喜歡駕駛滑翔機,在143號航班事故中,滑翔機的經驗成為飛機迫降成功的關鍵因素。副駕駛是莫裡斯·肯德爾(ManuriceQuintal),36歲,他累計超過7千飛行小時。

 

7月23日,143號航班上共搭載了61名乘客和8名機組成員。執飛機型為波音767-233型,註冊編號為C-GAUN。

 

圖2、波音767型客機駕駛艙

 

在1980年代初,波音767型客機是當時最先進的寬體噴氣客機之一。波音767型客機在1981年9月26日才完成首飛。它還是波音首架搭載玻璃屏幕駕駛艙的客機,還應用了很多先進電腦設備。這架767客機投入加拿大航空運營剛剛150個小時,飛行員和維修工程師正在逐漸熟悉這架新型客機的操作。

 

7月23日,143號航班從渥太華機場順利起飛,客機在安大略湖12500米高空處巡航時,突然駕駛艙中傳來報警器響聲。隨之客機燃油壓力表亮起了紅燈,這表示飛機某一個燃油壓力過低。

 

波音767型客機一共有三個主油箱,機翼上兩個為日常使用,機身中央的燃油只在長途飛行時使用,電動燃油泵會從每個油箱裡抽取燃油,供應至兩具發動機中。燃油低壓力警示信號表明其中一個需要維護,但也有可能發生更加嚴重的問題——油箱裡沒油了。

 

3、波音767型客機系統示意圖

 

糟糕的是,客機左邊的另一個燃油泵也發出了報警信號。飛行管理系統顯示客機沒有足夠的燃油維持整個航程。767型客機擁有獨立的電子燃油表,碰巧的是這架客機的飛機電子燃油表出了故障。皮爾森機長迅速做出決策:迫降在附近的機場。

 

此時飛機距離目的地還有1200多公裡,最近的機場是在222公裡外的溫尼伯。

 

飛行員和溫尼伯塔臺進行了聯繫,並取得了降落許可。空管員很快便清空了航路上的所有航班,靜待143號航班降落。皮爾森機長操控飛機從4萬1千英尺的高度開始降落,這時飛機的報警器顯示,飛機所有的油箱裡都沒有了燃油。

 

圖4、溫尼伯詹姆斯·阿姆斯特朗·理查森國際機場

 

副駕駛肯德爾通知空乘人員做好緊急迫降的準備,正在飛行員期望是燃油警報器出故障的時候,左側發動機也停止了運轉。皮爾森機長曾受訓單一發動機失效時的訓練,不過他從未培訓過兩具發動機同時失效時該如何操作。現在143號航班只剩下一具發動機正常工作,儀表顯示剩下的發動機也即將罷工。

 

客艙乘務員向乘客通過廣播告知了飛機即將迫降的消息,並要求大家做好迫降準備。正在飛行員進行緊急迫降程序的時候,飛機的另一具發動機也徹底停擺,在約7924.8米高空,距離最近的機場大約還有138.9公裡,失去動力的波音767型客機變身為一架龐大的滑翔機。

 

飛機的發動機不僅提供推力,也提供操控飛機所使用的電力,機上的電子設備也立刻失效。不過現代客機上還留了一手,以供最極端的情況下啟用。飛機失去動力時,機腹下的衝壓空氣渦輪會自動啟用,飛行時螺旋槳開始轉動產生衝壓力驅動,能為駕駛艙和飛行控制系統提供最基本的電力。即便如此143號航班只有三個備用儀表和部分液壓系統可以使用。

 

圖5、波音767的衝壓空氣渦輪

 

飛行員知道留給他們的時間不多了,他們需要被引導到最近的機場進行降落。失去動力的143號航班也失去了應答機功能,他們從溫尼伯航管中心的雷達上消失了,航管中心不得不啟用一次雷達進行引導工作。

 

應答機能從飛機上向航管中心發送飛機位置等信息資料,不過當這架767型客機失去第二具發動機的動力時,僅有少量的儀器可以正常工作,這並不包括應答機,此時地面上沒有人知道飛機的確切位置。

 

雖然波音767型客機非常重,但在發動機熄火時卻不會從空中突然下墜,根據空氣動力學原理,它會從空中慢慢滑落。副駕駛肯德爾經過計算後估算出飛機的下降距離,地面的航管中心也通過啟用一次雷達推算出飛機的位置,這也是經歷危機後,飛行員首次得到自己的位置信息。

 

圖6、空中俯瞰吉姆利機場

 

皮爾森機長也面臨兩難選擇,一個是較近但是設備簡陋的機場,一個是稍遠但設施完善的機場。皮爾森決定操控飛機飛向溫尼伯,當日的能見度很好,在距離地面2600米時,他看到了溫尼伯機場的跑道,兩者之間的距離有56公裡遠。

 

副駕駛肯德爾經過計算後發現,他們根本無法迫降在溫尼伯機場,只能選擇附近的吉姆利機場。吉姆利附近有一個廢棄的空軍基地,恰巧肯德爾在服兵役時曾受訓於此,吉姆利機場的條件比較簡陋,既沒有塔臺也沒有應急設備,只擁有一條2073米長的15/33跑道,這是他們唯一的選擇。

 

飛行員首先放下起落架,主起落架本身就很重,依靠重力的作用順利的下放並鎖定。但因為前起落架系統出了故障,並未下降而是卡在了機輪艙,他們將以非常危險的姿態觸地。

 

圖7、迫降在跑道上到的加拿大航空143號航班客機

 

143號航班在距離機場8公裡的時候,飛行員終於看到了清晰的跑道模樣。不過此時客機進場高度太高了,飛機如果下降的速度過快會衝出跑道,而高度的限制也不允許飛機做原地轉彎的動作。

 

皮爾森早年滑翔機的經驗在今天大顯神威,他決定採用滑翔機中側滑的動作,飛機將以側滑的方式接近跑道並在落地前的瞬間修正方向。

 

皮爾森機長使用交叉的動作操控飛機進行側滑飛行,他想要飛機側向一邊並作自由落體的動作,迫使飛機不增加速度的情況下快速下降高度。雖然他從未在滑翔機上真正的做出側滑動作,這一次他賭上了身家性命。

 

圖8、新聞媒體在143號航班35周年的紀念報導

 

皮爾森機長控制飛機副翼和方向舵以改變飛機的下降角度,側滑飛行的關鍵在於要讓飛機機翼傾向一邊,機身轉到相反的方向,促使飛機以傾斜的角度飛行。飛機即將著陸的時候,飛行員驚奇的發現昔日的飛機跑道變身成了汽車直線加速賽道,汽車愛好者正在熱火朝天的進行PK賽,機場附近也擠滿了當地汽車俱樂部的會員。

 

沒有了發動機轟鳴聲的143號航班,在失去了前起落架支撐的情況下「跪地「著陸,機鼻直接撞地滑行。巨大的衝擊力瞬間摧毀了前起落架,皮爾森機長拼盡全力剎車,飛機右側的發動機也觸地滑行。失去了前起落架控制飛機方向,143航班只能依靠兩個主起落架的剎車能力,搖搖晃晃的飛機衝進了跑道中央的欄杆上(賽道用的隔離欄),最終緩慢的停了下來。

 

此時的客艙也不斷彌散著煙霧,乘務員馬上組織大家進行安全疏散。駕駛艙的機組人員也在執行最後的乘客疏散程序,在操作完成後順利地撤出了機艙。機上69人無一傷亡。

圖9、迫降成功後的143號航班

 

143號航班也創造了歷史,其在無動力的情況下滑翔了17分鐘,客機燃油用盡處和吉姆利機場相距50公裡,打破了當時民航客機的最長滑翔記錄。更為令人驚嘆的是,事後調查人員利用模擬機重建事故過程時,都是收穫了迫降失敗的測試結果。不得不佩服皮爾森精湛的飛行技藝。

 

調查組開始介入後續的調查任務,他們首先懷疑的是,這一架先進的客機怎麼會耗盡了燃油?

 

調查員首先排乾淨飛機油箱,他們發現只有剩餘不到17加侖(64升)的燃油。波音767客機的油箱足可以裝下2萬4千加侖(90849升)的燃料。調查員首先想到的就是飛機在飛行過程中漏油,他們經過仔細的排查,並未從飛機上檢查出漏油的痕跡。因此得出的調查結論是,飛機在起飛的時候就沒有攜帶足夠的燃油。

 

圖10、藝高人膽大的皮爾森機長

 

當時波音767屬於非常先進的客機,搭載了許多電子化設備。調查員發現飛機的電子燃油表曾發生過故障,調查員將這個零件拿去實驗室進行研究,他們發現是這個元器件中間一個包在塑料皮內的「誘導器線圈」出了問題。拆掉塑料皮後能看到焊接的地方有明顯的瑕疵,從而導致故障的發生。

 

但即使這樣也不能支撐飛機缺乏燃油的證據,因為地勤人員添加燃油的時候根本不依賴這個東西。調查員詢問了當日執勤的工作人員,得到了當日他曾手工檢查過燃油的結果,一個他認為足以飛完成全程的油量數值。

 

地勤人員要在飛機加注燃油之前,需要進行必要的計算。飛行員必須先得知機上燃油的重量,但是油罐車在加注的時候是以體積為單位進行計算。

圖11、143號航班的紀念牌

 

為了方便飛行員和加油人員的溝通,他們必須進行體積和重量的單位換算。調查員經過仔細的核對計算公式後,終於得出了整個調查結果的答案。

 

根據當日加注燃油的記錄顯示,文件中詳細記載了飛機兩個油箱的燃油量。但其中一個將體積的單位換算成了千克(kg),另一個則換算成了磅(lb英制,1kg=2.2lb),最後當日的加油員也混淆了到底用的那個單位進行的計算。培訓的缺失和計算的錯誤,導致最終客機起飛前僅僅加注了所需的一半燃油。這個低級的人為失誤差點釀成機毀人亡的大禍。

 

20世紀80年代,加拿大的地勤人員習慣用英制的單位進行換算,但是波音767型是加拿大航空公司首款使用公制燃油表的客機,143號航班需要加注約2萬2300千克(22.3噸)的燃油,但飛行員和加油員都認為飛機需要加注2萬2300磅(10.1噸)就足夠了。

 

圖12、退役後被拆除前的波音767型客機

 

飛行員從一開始便輸入了錯誤的油量數據,當時並不嚴謹的培訓,沒有嚴格分配給飛行員具體的操作任務,遺憾的是從飛行員到地勤人員都沒有接受過單位換算的培訓。而飛行工程師的簡配,也導致沒有人真正的關心燃油表故障的好壞。

 

一連串的人為因素,讓143號航班僅搭載了正常的一半油量便升空了。

 

圖13、143號航班最終事故報告

 

1985年4月,加拿大官方發布了事故調查結果。當局建議加拿大航空公司對地勤人員和飛行員進行系統的單位換算方面的培訓,同時建議加航預備更多的飛機零部件以備不時之需。143號航班經過初步的維修後飛往溫尼伯機場,進行全面的維護後又重返航線飛行,此後它便被冠以「吉姆利滑翔機」的稱呼,直至25年後才宣告退役。

 

143號航班事故也帶給我們諸多需要反思的地方,維護航空安全需要方方面面共同努力,尤其是地面人員的工作也是重要的一環。

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