冰殇客机:机翼结冰导致两起致51人死亡的典型空难案例

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冰殇客机:机翼结冰导致两起致51人死亡的典型空难案例

2024-07-17 18:08:22| 来源: 网络整理| 查看: 265

原创 乔善勋 航空之家

乔善勋/文

机翼上看似不起眼的一层薄冰却会给客机带来致命的危害,而航空业则是从一再发生的事故中才吸取到足够的教训。积冰到底会给航空安全带来多少严重的后果呢?

我们可以从飞箭航空1285号航班空难中可见一斑,然而航空业并未从中吸取足够的教训,直至另外两起意外发生整个局面才得以扭转。

安大略航空1363号(GX1363)航班是从安大略桑德贝机场起飞,经停德赖登地区机场飞往温尼伯詹姆斯·阿姆斯特朗·理查森国际机场的定期航班。1989年3月10日,一架福克-28(F-28)从德莱顿地区机场起飞49秒后坠毁,事故共造成24人遇难。

图1、安大略航空涂装的F-28

安大略航空(Air Ontario)是加拿大的一家航空公司,它成立于1987年6月,总部位于加拿大安大略省伦敦市,2001年1月终止运营,在次年并入加拿大爵士航空公司。德莱顿地区机场在德莱顿东北方向8公里处,拥有两条跑道,包括1828米长的12/30跑道和一条610米长的06/24跑道。

3月份的德莱顿地区还属于冰雪天地的季节。在加拿大寒冷的冬季,气温低至零下35摄氏度。1363号航班从安大略桑德贝机场飞来,稍作停留便飞往温尼伯。

航班的机长是乔治·约翰·莫尔伍德(GeorgeJohn Morwood),52岁,他累计24100飞行小时。副驾驶是基思·米尔斯(Keith Mills),35岁,他累计超过10000飞行小时。虽然两人飞行经验丰富,但是驾驶F-28型客机的时间不超过100小时。执飞1363号航班的客机是F-28,这是荷兰福克公司生产的一款支线喷气式客机。在1967年至1987年间共生产了241架。

莫尔伍德看到天气还在继续变差,但是现在还在安全起降的范畴,他决定驾机起飞。当米尔斯和塔台取得联系时,得到的另一架通航飞机紧急降落的消息,他们还需要再等一会。1363号航班延误了近一个小时才来到跑道上,此时客舱外的雪越飘越大。

图2、德莱顿地区机场

莫尔伍德发现客机在起飞抬头时,显得异常困难,他想让飞机开始爬升,但客机的性能却显现得心有余而力不足。随后客机陷入了不断的颤抖中,最后擦着树梢坠毁在树林中,这距离起飞仅仅过去了49秒。

GX1363号航班失事时,客机速度较慢,高度也较低,所以坠机后还有45名幸存者。幸存者所处的环境也危机四伏,他们回过神后相互扶持展开自救。

救援队员也马上开赴事故现场,他们立刻将幸存者送到医院。不久后加拿大运输安全委员会也派员赶赴现场,他们身负事故调查的重任。

调查员发现客机坠毁的地方距离跑道头仅950米,客机的残骸仅有尾部保持相对完整。他们很快便找到了客机的“黑匣子”,但是记录信息的磁带遭到了破坏,坠机后引发的大火是“罪魁祸首”。

调查员通过走访幸存者得知,GX1363号航班的初始计划是从温尼伯飞往雷湾后,再返回温尼伯。但在实际飞行中计划有变,当客机飞抵雷湾后,有一架客机取消了行程,让他们多增加了10名乘客。飞行员经过计算后发现客机超重,他们决定卸下部分燃油,这就需要在德莱顿添加一次燃油。

然而调查员并未发现1363号航班的飞机载重平衡记录,这个表格随客机的坠毁而消失了。他们按照标准数据计算后,认为重量并不是引发空难的原因。

图3、调查员和1363号航班客机残骸

调查员开始梳理飞机的电力、液压和燃油系统,包括之前的维修记录。有空乘人员反映,在事发前几日,客舱内曾有弥散烟雾的情况,他们并未发现机上有起火现象,这可能是辅助动力(APU)系统出现了异常。

APU主要在客机主发动机停止工作时,在不依赖外部电源的情况下,为飞机的液压系统和空调系统提供电力支持,它也用来启动喷气式发动机。第一架使用活塞发动机辅助动力系统的飞机是英国超级马林,第一架使用涡轮燃气发动机辅助动力的喷气式客机是波音727型客机。通常情况下APU安装在飞机尾部,F-28型客机的APU则是两具客机发动机。

调查员翻阅F-28型客机的维修记录,上面显示1363号航班的APU系统故障了。它虽然不能直接导致空难发生,但是会有其他方面影响。飞行员只能保持一个发动机运转的情况下加油,虽然这不违规,但是也可能导致燃油泄漏。

图4、F-28型客机的APU装置

有目击者称,他看到GX1363号航班在起飞时曾发出尖锐的爆炸声,这是否是发动机故障的表现?调查员从事故现场拆解下客机发动机,送往实验室进行彻底的检查。调查员发现,这两具罗·罗发动机只有轻微的结构损伤,并无发动机起火和故障的迹象。

事故调查又陷入僵局。

然而目击者的证词让整个调查扑朔迷离,目击者提到他们看到起飞时机翼上有积冰存在。调查员发现GX1363号航班在德莱顿机场的半小时中,由于突降暴风雪,机场的能见度从4千米降至不足1千米。起飞时乘务员看到机翼表面也有积冰。

F-28型客机的防冰系统中,仅机翼前缘有保护装置,它可以通过加热形式去除冰,里面的热气正是来自发动机,但这并不能除掉机翼表面的积冰。福克公司的工程师也加入了事故调查中,他们在模拟客机失事的场景时发现,机翼上少量的冰就会导致客机失速。

图5、GX1363号航班的客机残骸

GX1363号航班的客机为什么没有进行除冰呢?

所有寒冷地区的机场均配备有专业除冰设备,然而在事故发生前,1363号航班的飞行员并未请求除冰。当时安大略航空公司正处于快速成长期,他们引入喷气式客机准备大展宏图。也许莫尔伍德认为要求除冰会延误,甚至取消航班。

又有目击者向调查员反映,客机起飞前,莫尔伍德机长曾向公司打了一通电话。通话结束后,他显得既愤怒又沮丧。调查员发现,事发当周莫尔伍德执飞了5天航线,此次任务后他还打算和家人去度假。

莫尔伍德发现,他们来德莱顿机场之前,客机的APU系统就坏掉了。在雷湾过站时,还被要求临时增加10名乘客,他只能再度修改飞行计划。延误的时间和糟糕的天气搞得他郁闷不已,他还特意向地面人员询问了除冰服务的问题。

安大略航空公司规定,发动机在运转时不能进行除冰程序,因为会有除冰剂被吸入发动机,从而通过空调系统进入客舱中。莫尔伍德一旦关闭两个发动机,他便无法启动客机。一是德莱登机场没有外部电源装置,二是APU坏掉了。怪不得莫尔伍德打完电话后大为光火。

图6、GX1363号航班客机残骸

GX1363号航班的机组成员认为机翼上的雪并不影响飞行安全,然而事故的罪魁祸首是雪覆盖下的冰。客机机翼的燃油温度能低至零下40摄氏度,当雪落在冷极了的机翼上时,便会结成人眼难以识别的冰,这也被称为冷浸(cold soaking)。

看不见不代表不存在,莫尔伍德决定起飞的一刻,也注定了悲剧的发生成为一种必然。然而GX1363号航班空难的原因不能全归咎于莫尔伍德身上。

调查员认为安大略航空公司为了节省成本,并未及时修理客机的APU装置,这让GX1363号航班始终带着安全隐患执行任务。航空公司管理层对航空安全的漠视是导致事故的主要原因。

为了防止类似事故的发生,调查员在调查进行中便发布一份报告,其强调F-28型客机容易受到积冰影响,在冬季运营时必须进行除冰程序。

15个月后的一场空难显示,航空业并未从1363号航班中吸取教训。

图7、全美航空涂装的F-28型客机

1992年3月22日,全美航空405号(US405)航班从美国纽约州拉瓜地亚机场起飞不久后,便坠毁在跑道尽头的纽约法拉盛湾。当时天降大雪,执飞机型也是F-28型客机。由于天气原因,US405号航班延误了约35分钟。

US405号航班的机长是华莱士·J·马尤尔二世(Wallace J.Majure II),44岁,累计9820飞行小时。副驾驶约翰·J·拉楚巴(John J. Rachuba),30岁,累计4507飞行小时。

客机经过两次除冰,终于要决定起飞,这距离上次除冰过去了35分钟。US405号航班得到塔台允许后,他们将使用13号跑道起飞。然而机长起飞后发现,飞机始终拉不起来,几秒钟后便坠毁在跑道尽头的法拉盛湾,事故共造成27人遇难。

图8、客机机翼上的积冰

调查员发现,事故的原因主要是数个较长延误的航班导致客机机翼和机身堆积大量的冰,拉瓜迪亚机场的除冰措施不当,飞行员操作失误导致而成。

F-28型客机接连的空难发生,让大家终于认识到积冰的危害性。调查员发现当时并未强制要求,当航班遭遇延误时必须进行多次除冰。他们发现US405号航班使用的是I型除冰液,这是水和乙二醇1:1比例经过加热后的混合液体,但是它的有效期仅有15分钟,尤其是恶劣天气下仅有6分钟有效期。GX1363号航班事故后,调查员建议使用II型除冰液,这种较为黏稠的液体有效期可达45分钟。

调查员在大雪天来到多伦多皮尔逊机场做实地调研,他们发现飞机从接受除冰到起飞,相隔时间长达41分钟。让大家欣慰的是,美国芝加哥奥黑尔国际机场采用在跑道口附近安装除冰设备。

图9、白色椭圆处是全美航空405号航班的坠机地点

事故报告指出,GX1363号航班客机在事发时辅助动力系统(APU)发生故障,飞行员关闭发动机后无法重启APU。然而如果他们想要除冰,飞机发动机必须关闭,否则除冰剂进入发动机后会导致将有毒气体送入客舱中。

德莱登机场不具备客机的外部电源设备,所以客机在起飞前并未进行除冰程序。这导致机翼上积冰并未除去,飞机爬升时气动性能造成严重影响,导致飞行高度过低而撞树坠毁。

1363号航班事故一年后,航空公司开始使用更为有效的IV型除冰液,它的有效期长达2个小时。而芝加哥在跑道口附近安装除冰设备的做法也被推广到世界。客机也开始安装更为复杂的除冰系统,地面除冰技术也同样日新月异。

往者不可谏.来者犹可追,航空业引入的多重防护系统让“冰患”远离了航空安全。

原标题:《冰殇客机:机翼结冰导致的两起、致51人死亡的典型空难案例》

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