2002年的中華航空006號航班事故,引發了一個神秘的討論,那就是失事地點——素有澎湖「魔鬼海」的神秘空域。
其實「魔鬼海」一詞並非現在才有,早在日本佔據臺灣時期,日本的海、陸軍飛行員就已經將一塊接近澎湖西南30海裡的海空域列為「少去為妙」的地帶,因為在附近總會有一些怪事發生,例如磁羅盤瘋狂打轉、海面出現白光、雲層呈現圓球狀等超自然現象。
而近代臺灣空軍更有多次的事故在這裡悲劇重演,因此該區域也被稱為「臺海的百慕達三角區」。一旦飛機在海域失事,有關神秘海域遇難的各種傳聞便甚囂塵上,華航611號航班事故也不例外。
圖1:電腦模擬的華航客機
2002年5月25日,611號航班從臺北中正機場(現為桃園機場)起飛,飛行員和塔臺進行完通話後便打開了自動飛行程序。該航班準備飛往香港國際機場,共搭載有225名乘客。
往返於香港和臺北的航線是地球上最繁忙的航線之一,這條航線也被譽為「黃金航線」。飛機在自動駕駛儀的控制下平穩爬升,但是在飛機快要接近正常飛行高度時(三萬五千英尺),突然從臺北區域管制中心的雷達上消失了。
空管人員頻繁呼叫611號航班,卻沒有得到任何回應。航管信息顯示,飛機的最後坐標,大約位於澎湖海域目鬥嶼北方約10海裡。中國臺灣當局當即展開臺灣航空史上最大規模的救援任務,參與救援的人員超過一千人。
救援人員在海中發現了大量的殘骸,其中包括起落架輪組、餐巾、刀叉等。由於是在高空中發生的事故,有些物品飄落到一百多公裡外的臺灣中部地區。中國臺灣飛航安全委員會接手了後續的調查。
中華航空公司成立於1959年,是中國臺灣地區最大的國營航空公司,但其運營歷史記錄卻很糟糕,分別在1994年和1998年發生喪生百人以上的重大空難事故。
圖2、611號航班失事大概地點
空難發生前段時間是救援倖存者的黃金時間,但遺憾的是客機上的225名乘客全部遇難。屍體和飛機的殘骸被運回澎湖事故處理中心,以便調查他們的華航失事的原因。因飛機的製造商來自美國,所以美國國家運輸安全委員會(NTSB)也派員參加事故調查組。747客機是波音歷史上引以為傲的產品,為何會突然發生如此慘烈的事故?
地面雷達詳細跟蹤記錄了華航611的航跡記錄,上面的數據比航管中心的數據更加詳細和準確。調查員獲取了本案首條重要信息:雷達追蹤到航班在爬升時失去訊息,畫面上呈現出三、四片大的殘骸,並開始分散開來墜向海面,這些特徵驗證飛機是高空解體的信號。
客機怎麼會突然空中解體?
調查員開始向飛機解體的調查方向進行聚焦。一般空難總會伴隨著「陰謀論」,媒體懷疑是大陸的飛彈擊落了華航611。
歷史上,大陸和臺灣地區的確發生過互相炮擊事件,但那都是老黃曆了。湊巧的是611號航班事故當天,大陸地區正在臺灣海峽進行軍事演習。但是無論怎樣,大陸地區都沒有理由向一架民機發射飛彈,調查的證據也顯示飛機沒有被擊落的痕跡,雷達的監測記錄也沒有顯示有飛彈擊中了飛機。
飛機墜落的外部因素被排除了,也就是這場事故,是華航自己的原因。
最可能引起飛機空中解體的就是炸彈,調查員進行檢查之後也沒有發現相關的證據。如果飛機上發生爆炸,金屬蒙皮上會出現特定的扭曲,被打撈上來的殘
骸也沒有這樣的痕跡。
為了確保安全,調查結果沒有眉目之前,華航停飛了所有747-200客機。
客機在空中解體並非孤例,1996年環球航空800號航班也是在飛機爬升階段發生了空中解體事件,它從紐約起飛不久就墜入大西洋,此次事故也是NTSB史上最大規模的調查事件,歷時四年,所以每次空難調查都要做好持久戰的準備。
25天後,調查員找到了611號航班的兩個「黑匣子」,它們分別記錄了座艙錄音和飛行資料。調查員開始分析錄音資料,他們希望發現飛行員會做出如何響應,亦或是還有其他異常聲音。
圖3、搜救隊員打撈上來的機頭殘骸
在事故發生前,一切風平浪靜。
駕駛艙最後的通話來自易慶豐機長報出當前飛行高度數。接著聽到一聲鳴笛,提醒機組人員飛機接近巡航高度。接下來就是飛機突然解體的聲音,錄音記錄在半秒鐘之後停止。
800號航班是中央油箱發生重創導致事故,所以調查組把尋找目標鎖定飛機的中央油箱。他們在波音747的身上發現了一個瑕疵,臨近一個油箱的一個管線可能會引發火花,從而引燃油箱內的燃油。
調查員發現兩個事故具有形似之處:兩架客機機型一樣,都處於爬升狀態,沒有預料解體,都是在炎熱天氣下起飛。
7月12日,調查員在海底發現了飛機的中央油箱,油箱和其他殘骸被打撈上來被放在碼頭上。經調查,611號航班的中央油箱並沒有留下爆炸痕跡。
飛機不是發生爆炸事故而墜機,調查員只能從其它方面尋找原因。
隨著飛機殘骸進一步打撈,調查員發現客機的一連串小排氣孔不同尋常。
圖4、波音747-209B華航塗裝
所有客機的地板都會有幾十個這樣的排氣孔(釋壓閥)。如果貨艙突然減壓,比如發生破洞,加壓氧氣會對地板施加大量壓力,導致地板崩塌,損毀重要的飛機部件。
1974年,土耳其航空公司的一架客機就是發生了類似的事故,貨艙門突然脫離機體,機長無法正常控制飛機導致墜機。如果那架客機地板沒有崩塌的話,機長也許會化險為夷。
這件事故發生後,NTSB建議飛機製造商,在客機的上下艙之間加裝上釋壓閥,如果飛機再有貨艙減壓的情況時,釋壓閥會自動打開,並釋放出地板的壓力。611號航班上有65個釋壓閥裝置,調查員從海中打撈出19個,其中4個呈開啟狀態。
這表明客艙下部突然失壓情況,現有證據還不足以發現原因,但這些讓調查的證據鏈向前推進了一大步。
調查員決定採用美國研究800號航班時的方法,採用飛行軌跡分析技術用來了解飛機的解體情形。殘骸被打撈上來之後,每一片都被記錄編號以供檢查。
調查員挑選了18塊殘骸,將重量和形狀數據錄入特定的電腦程式進行分析,部件分別來自前機身、中段機身和機尾三個大的部位。
根據殘骸墜落的位置,電腦計算出18片殘骸中,有哪些是先脫離飛機。電腦通過這些數據模擬飛機發生解體時的事件經過。結果顯示,機尾首先脫離飛機,飛機的機尾旋即成為調查人員的研究重點。
NTSB派出了冶金專家弗蘭克·扎克來幫助調查,他在走到640號殘骸的時候,發現這個部件有些不同尋常,這片金屬部件曾遭過重創。從空氣動力學的角度來講,飛機在空中飛行時,會有時速800多公裡的空氣在飛機解體時被灌入,這會導致客機的結構解體,這被業內稱之為超載破裂。
圖5、堆放在碼頭的747客機殘骸
早期打撈上來的部件印證了這一點。金屬因為超載或者過度應力而破裂時,分離時會呈現一個角度。而640號殘骸的裂縫沒有角度,它是平整的,這表明它不是收到過度的應力,而是飛機結構的另一個天敵——金屬疲勞。
金屬隨著時間不斷重複應力,最終發生金屬疲勞,想像一下我們想弄斷一根鐵絲的場景。調查人員得知,這片殘骸的脫離並不是飛機墜落時突然發生斷裂,而是和飛機機體漸漸脫離。
這篇殘骸還有一個特點,在它上面有一個金屬補片,也叫覆板加強板,功能類似於我們給自行車補胎上的那塊橡膠。
在機齡較長的飛機,這種加強板很常見。比如飛機的蒙皮上出現了裂縫、損傷、裂痕等,這種加強版可以讓飛機蒙皮恢復原來的強度。
這架波音747的部件曾進行過維修,調查員調取當初的維修資料。弗蘭克發現這片覆板加強板上有很長的縱向條痕,似乎是從加強板與蒙皮之間發散出來的,金屬板下面有什麼東西漏出來。
調查員把這部分材料切割下來,送到實驗室進行進一步研究。
弗蘭克在裂痕上發現一個明顯的線索,有個區域覆蓋有氧化鋁,就像汽車生鏽的痕跡一樣。常年暴露在氧氣中,導致金屬氧化改變了顏色。
調查員從金屬的顏色中,判斷這架飛機機尾的裂痕由來已久。覆板加強板被拆除之後,調查員終於看到下面的鋁製蒙皮。調查人員在蒙皮上看到一些很長的痕跡,這些蒙皮的損傷程度已經超過了加強板的修補範圍。
圖6、640號殘骸
事故的維修記錄還早追溯到22年前,當時這架飛機才出廠半年。
客機在降落時機尾擦撞了跑道,管制員看到飛機在降落時機尾出現煙霧和火花,他們通知給了飛行員。一般起降角過大時會發生這種情況,也稱為機尾擦地。
這種事情發生很普遍,有些飛機甚至會在尾部的地方安置一個保險槓,如果機尾離地過近,就犧牲保險槓來保護飛機的蒙皮。
機尾擦地的損傷一般會做定期維修,調查員只在飛機的日誌裡找到用於維修的簡單記載。調查員深入研究後發現,華航的維修質量堪憂,現存文件只記載了機尾擦地隔天后做過暫時性修補,維修技師用一大片鋁板貼住受損的區域,對於穩定性的修復維修定在了四個月內進行。
調查員通過原始記錄進行查詢,維修程序並沒有按照波音提供的手冊進行修復。
波音提供的結構維修手冊顯示,飛機上如果有很多比較深的刮痕無法進行修復的時候,受損的區域只能進行整體更換。
22年後,調查員發現受損的金屬並沒有更換,當初的飛機擦痕仍留在初始的地方。
華航的技師告訴調查人員,刮傷的區域部位過大,無法進行拆卸,所以他們採取了磨平刮痕的方法。
維修技師接著犯了最後一個錯誤,他們將加強板直接覆蓋刮傷的金屬上,加裝的加強板並沒有大於受損區域的30%。
維修技師雖然沒有按照波音的說明書進行維修,但是他們的維修記錄卻寫得天衣無縫。
這個手法最大的危險在於加強板隱藏了所有的損傷,如果不是在場盯著整個維修過程,你不會發現問題的根源。
所以22年來,所有的人都以為受損的部位按照正常的手續進行了修補,就這樣,一架具有隱患的飛機又飛了二十多年。
任何事情的變化都是量變累積成了質變,飛機的每一次起降都使得離危險更近一步。
而且我們知道在高空中的客機會有一個加壓過程,飛機爬升時,空氣會大量灌入客艙,使得機內的壓力大於外界。就像替輪胎充氣一樣,內部的空氣會壓迫蒙皮,同時那道裂痕也可能會擴張些距離。
蒙皮每次都會輕微的發生漲縮現象,由於沒有得到合理的維修,裂痕會越擴越大,最後裂痕擴張至無可挽回的2.3米,這個距離已經超過了姚明的身高!
一道小刮痕在日積月累中演變成大問題,在2002年5月的時候,隨著飛機的爬升機身的壓力逐漸,擴張的裂痕收到足夠的壓力後突破了安全的臨界值,接著它向蜘蛛網一樣四處擴散,直至整個機尾與飛機主體結構分離,空氣對剩餘的機身施加的壓力導致飛機迅速解體,引發了一場225人喪生的重大事故。
圖7、補後的蒙皮樣本
611號航班在蒙皮不當維修的情況下,依然正常飛行22年,起落超過2萬次,維修技師如果嚴格按照波音的標準來檢查飛機,也能避免事故的發生。
1988年,埃及的一場空難本應該引起華航的重視,當時一架老舊的波音737在飛行過程中艙頂脫離。為此美聯邦航空署特意為老舊飛機制定一套檢查程序,全世界的航空公司都更加頻繁檢查飛機的腐蝕和裂痕程度。
新的規定讓航空公司重新評估,現有的維修會對飛機的結構產生何種影響。2001年華航開始執行新的檢查程序。
調查員在飛機外部發現一個深棕色的汙漬,通過了解得知,華航在以前運營的過程中並沒有禁止乘客吸菸。客艙內由於加壓空氣的存在,所以充滿了尼古丁。
煙霧從機尾的裂痕中排出,並漸漸地在飛機外部留下尼古丁的汙漬痕跡。不過華航已將在1995年的時候就宣布在航班上禁止吸菸,這就證明飛機的裂痕存在了七年以上,華航的維修人員發現了汙漬,但並沒有調查汙漬的來源。
圖8、復原的客機殘骸
華航收到波音公司新的檢查程序並預定於2002年11月2日進行全面的檢查,不過華航611並沒有撐到這一天。
調查員希望阻止類似空難的重演,他們建議全球的航空公司立刻執行新的全面維修檢查條例。
一次打折扣的維修造成了22年後的空中慘劇,華航的這次教訓深刻,並立刻修正了飛機檢查和維修方法。
通過這件事的改正,華航的運營記錄大為改善,也摘掉了4年發生空難一次的「帽子」。調查人員還建議研發新型的工具,用以更加便利檢測飛機加強板下的損害情況,隨後波音公司研發了非破壞性的檢測工具,利用超聲波能穿透金屬的特性,能顯示加強板下部件受損的程度,不過它有自己的缺點,就是大大增加了維修檢查時間。
隨著時間的推移,現有的客機會變得越來越破舊,越是這樣的飛機越需要更加徹底和詳細的檢查。611號航班墜機6年後,美國西南航空公司創下了新的罰款記錄——1020萬美元,因為他們沒有進行裂痕檢。
監管人員希望通過天價罰款,提醒大家把正確維修飛機放在一個重要的高度。雖然正確的維修檢測程序耗費高昂,但611號航班的教訓告訴大家,不維修飛機的代價更高。
圖9、611號航班事故給航空業敲響了一記響鐘
事故的真相也還以澎湖海域「魔鬼海」的名聲,借用國家地理頻道的《重返危機現場》裡的一句話「事故不會憑空發生,而是關鍵事件的連鎖效應」,空難事件同樣適用。
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