折戟大西洋

2015-04-29 00:44何吼
环球飞行 2015年3期
关键词:布瓦全压空速

何吼

2009年6月1日,法国航空公司(Air France)一架从巴西里约热内卢飞往巴黎的航班在大西洋上空失事,造成飞机上所有228名人员全部丧生。事故打捞工作曲曲折折,经历了近两年时间,直至2011年5月1日,“黑匣子”才被找到,这是近年来神秘的空难事故之一,因为法航447航班所采用的空客A330型客机被称为是当今历史上最安全的机型之一,飞机上有非常先进的自动驾驶设备,而且飞机在失事前几分钟与控制中心几乎没有联系,没有事故的征兆,飞机设备和状态一切正常,但飞机就这样突然失踪坠毁了。

“黑匣子”解密坠机经过

据“黑匣子”记录显示,航路上存在危险天气。飞机在进入极端雷暴区前,资深副驾驶罗伯特进入驾驶舱,上左座,替换机长迪布瓦出去休息。不久右座副驾驶博南注意到气象雷达设置不正确,重新调整后发现极端雷暴的强度比预想要强得多而且很难避让,其高度达到了近50000英尺。此时机外温度异常高,这表明空气对流程度极其剧烈,造成飞机爬升性能下降,加上飞机接近满载,要想上升到更高的高度比较困难。

飞行过程中,空速管遭遇冻结堵塞,飞机除冰不及,速度表出现异常指示,自动驾驶仪断开。右座副驾驶博南接管了飞机的控制,并立即拉杆爬升(笔者怀疑该侧空速管较先堵塞,使得该侧速度仪表首先出现了异常,但飞行员并没有觉察)。失速警报在右座拉杆不久就被触发,但两人都未做出任何回应。左座一度曾注意到速度变化,并提醒右座注意,右座答应下降,但事实上仍在拉杆爬升。很快,一个空速管恢复了工作,机组开始得到正确的空速信息。左座多次要求下降,右座减小了拉杆力,飞机空速逐渐恢复,但仍在缓慢拉升。失速警报解除,但右座仍保持拉杆。

飞机完全恢复操控之后,右座再次增大拉杆,重新触发失速警报。此时发动机、机翼效能已不足继续爬升,飞机在达到最大高度后开始下降。左座对飞机的反应莫名其妙,因为他根本了解不到右座的操纵输入,而飞机此时已经失速,转为高速下坠。

空速管失效险情出现1分半钟后,机长迪布瓦回到驾驶舱。但他选择了坐在后面观察指导,而不是回到左座接管操纵飞机。飞机继续下坠,由于没有实际操控,机长迪布瓦不知道有人仍在拉杆,也没有想到去问这个简单问题,就更无法理解仪表的异常读数了。失速警报一度短暂解除。三人简单讨论了当时的情况,但没有一人提到失速的可能,尽管失速警报几乎一直在响。但讨论的结果是最终认识到飞机的确是在高速下坠。就在飞机接近10000英尺高度时,左座副驾驶罗伯特试图接管操纵,做出推杆输入。但此时右座副驾驶博南仍在拉杆,左座的结果只是抵消掉右座输入,飞机仍然处于机首上仰的姿态。当右座终于说出了事情的真相:“我们一直在拉杆!为什么还会这样?”机长立即指示:“不行!不能爬升!”于是,左座命令下降并让右座放弃控制,右座照办后,左座终于压低机头,飞机开始增速,但仍在下坠中。飞机在离地面约2000英尺左右时,近地警报响起,右座在无喊话的情况下再次拉杆。机长命令不能爬升,话音刚落,飞机便坠毁!

事故调查结论

法国民用航空安全调查局于2011年5月28日发表了初步的调查结果,指出事发时机组人员人数符合法定要求,肇事飞机事发时的负载和平衡均在限制以内。期间机长席显示的速度与综合备用仪表系统(ISIS)的速度曾出现将近一分钟的不一致。

在该段期间,机长在事发时正在休息,飞机正由两名副机长驾驶,机长迪布瓦在自动导航系统中断后1分30秒才返回驾驶室。自动导航系统中断后,飞机爬升至38000英尺,失速警告随之而触发,飞机稍后亦告失速并开始下降。失速状态在飞机下降期间持续,维持了3分30秒,失速期间机鼻持续向上,且飞机俯仰角上升,并保持在向上约40度,而发动机仍正常运作。纪录结束前,飞机的仰角向上16.2度,左倾5.3度,而垂直速度则为每分钟10912英尺(约200千米每小时)。

2012年7月5日,事故的最终结论为:一是因为飞机上的全静压管结冰堵塞所致;二是飞行员缺乏经验、操作失误导致悲剧发生。

事故教训总结

首先,全静压管(通常也俗称为空速管或皮托管)因为结冰堵塞是导致该次事故的罪魁祸首。全静压系统(PITOT-STATIC SYSTEM)用来收集并传送气流的全压和静压。全静压仪表一般来说都是可靠的,出现误差主要是由于全压管和静压孔堵塞引起的,结冰、脏物、昆虫都会引发堵塞。1996年2月6日伯根航空301航班,由于胡蜂筑巢,使得空速管被堵,飞机失事,造成189人死亡。这次法航447航班,飞行高度35000英尺,当时由于进入了严重的结冰区域,使得一个或两个全静压系统被堵塞,使得仪表盘上的速度显示好像“神经错乱”,出现了异常。

如何判断和识别这一故障现象呢?如果全压管堵塞,而管上的排水孔没有堵塞。在此情况下,管内余压将逐渐降至环境(外界)空气压力。空速表感受到全压和静压之差为0,空速表的指示会逐渐降为0。如果全压管和排水孔都堵塞。外界空气不能进入全压系统,系统中已有的空气又流不出来,从而造成实际空速改变时,管内空气压力无变化,空速表上的指示也无明显变化。若静压孔在此情况下没有堵塞,空速表就像高度表一样,空速会随高度变化而变化。如果只是静压孔堵塞。当飞行高度高于静压孔堵塞时的高度时,空速表的指示会小于实际速度。反之,会大于实际速度。在飞行操作时要注意哪些问题?飞行前,应取下全静压管布套,并检查全压管和静压孔开口,若发现堵塞应由机务人员认真进行清洗。飞行期间,在可能的结冰条件下飞行时,应接通全压管加温设备,防止全压管结冰。如果怀疑静压孔被堵塞,应转到备用静压系统上去,在非增压飞机上其备用静压源安装在座舱中。如果出现速度异常显示,机长应该首先考虑到关指引(FD)、放“小鸟”,断开自动驾驶(AP)和自动油门(AT),按照上述故障识别方法,查明原因,找准问题的症结,从而对症下药,尤其要牢牢地控制住飞机,严防飞机失控,通知ATC,要求尽快返场或就近着陆。

其次,飞行员对侧杆设计理念不理解导致操作失误,是其中的一个重要因素。法国空中客车公司其他空客飞机一样,控制A330飞机的侧杆,类似于电脑游戏里的控制台。这些侧杆不像老式飞机那样通过操作杆和传动轮与飞机控制台连接,而是靠电脑的控制依次向操纵系统发送信号。这种所谓的遥控自动驾驶仪有着很大的优势:可以除去机械化连接从而减轻机身重量、节省燃油。细长的电子布线和电脑有多个备份,提高了安全保险系数。机载处理器也减轻了飞行员的工作量,更好的是,他们可以编程弥补人为的错误。

但这种设计最大的弊端就是,侧杆好像总是处在“空挡”的位置,飞行员拉动侧杆,通过电脑的电传信号操控飞机,手上没有任何的反馈力和信号。这种状态对另外一方来说并不是一件好事,尤其在法航447空难中,这无疑是致命的。专家们认为:“想要一个飞行员即刻就明白另外一方将要对控制杆操作意图并不容易,除非他要很努力地去看对方的飞行控制台(即便看也未必看得清楚)。这跟老式飞机可以清楚地看到侧杆当前所处的位置是截然不同的,一方根本无法判断另一方正在做出什么样的操控”。这就是为什么当法航447客机已经出现致命的失速时,右座继续拉升,而左座对此毫不知情的原因。

显然,左座还一直认为失事飞机正在水平飞行,甚至下降。左座恐慌地叫道:“到底发生了什么?我不明白发生了什么。”尽管机长回到驾驶舱,但情况已经不可逆转,因为即便是经验丰富的机长也没搞清楚到底发生了什么?他们怎么也没想到,就是这样一个先进的设计理念,由于人为的不理解导致操作上的失误,最终让228人葬身大西洋。

再次,关键时刻,驾驶舱资源管理混乱也是酿成这次空难的一个主要原因。如果机长迪布瓦通过使用先进的气象雷达,对航路天气了然于胸,就会知道飞机11分钟后即将进入强烈的雷暴对流颠簸层,从而推迟离席休息时间。即便是离席了,当飞机进入了强烈的雷暴区域后,会产生有明显的颠簸,机长应该迅速回到座位上亲自操控飞机,而不是仅在观察员席位上“雾里看花”,把操控飞机的“生杀”大权,交给了右座年青的副驾驶博南,使得自己难以进入角色。

当仪表盘出现异常指示,产生了失速甚或伴随超速这样矛盾的警告时,按规定应明确谁是PF、谁是PM,并大声地喊出“我操纵”,另一位应大声回答“你操纵”。这样做的好处是,即使右座一时错误地操纵了飞机,左座的资深副驾驶罗伯特或后来进驾驶舱的机长迪布瓦,会很快发现问题并纠正错误,至少也能够确保该次航班的安全。除此之外,飞行员应加强“不正常速度指示”的模拟机训练,以便积累经验,在危急时刻,泰然处置、化验为夷。

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