飞行是如何变得如此安全的?

质量是一切产品与服务的灵魂,对民用航空尤其如此。飞行安全能提升到今天的高度,与百年来民用航空产业链条上各个环节质量的提高是分不开的。那么,飞行是如何一步步变得如此安全的?说起来,部分要归功于一次次空难发生后带来的改进。正是这些血淋淋的惨痛教训,倒逼航空管理部门及航空制造企业针对事故原因彻底改进质量和措施,从而确保了飞行安全水平的稳步提升。


成立FAA的幕后原因

 

1956年大峡谷飞机空中相撞事件发生于美国当地时间1956年6月30日(星期六)上午10点30分,联合航空718号班机(机型道格拉斯DC-7 Mainliner)与环球航空2号班机在大峡谷上空相撞,导致乘客和机组成员128人全部罹难。

 

这是当时史上最严重的商用客机空难。这起空难促使美国彻底改变了原有的飞行规则,并推动了美国联邦航空管理局(FAA)的成立。

 

联合航空718号班机是来往于洛杉矶国际机场和芝加哥中途国际机场的定期班机,当日搭载53名乘客和5名机组人员(包括两名乘务员),从洛杉矶国际机场起飞前往芝加哥中途国际机场。同一天,环球航空2号班机搭载64名乘客和6名机组人员(包括两名乘务员和一名休班工程师),从洛杉矶国际机场起飞前往堪萨斯市机场。

 

当两架飞机逐渐接近大峡谷时,两者间的距离越来越近。当时,美国只有少数机场装有雷达,尽管洛杉矶机场装有雷达,这两架飞机亦曾经出现在雷达上。但此时,两机已远离雷达的范围,所以航空管制人员并不知道飞机即将相撞。

 

那时,航管中心的设施十分简陋,航空管制人员通过移动地图上的标志,以标示每一架飞机的位置。而飞行员则会用无线电告知他们公司的调度员飞机所在的位置。航管人员则利用这份资料大略知道飞机的航线——但事实上,航管人员根本不知道飞机的确切位置,他们只能用估计的方式来写报告。


另外,由于大峡谷是美国著名的风景区,飞机驾驶员往往选择最有利于乘客观赏风景的路线飞行。结果,联合航空班机逐渐从右侧靠近环球航空班机,但驾驶员并不知道他们的飞机即将相撞。

 

两名驾驶员当时按照目视飞行规则飞行,这项规则通常叫做“看见与被看见”——我看见你,你看见我,我们之间要保持距离。但事实上,天空虽然很大,但飞机的飞行速度很快,一旦你看见另一架飞机,往往已经没有时间躲避了——因为人的视觉只有180度,无法看见以及避开空中所有东西。

 

事后调查指出,两机是因为不在管制空域才发生相撞,且两架飞机和管制系统皆无法得知飞机的确切位置。为此,全美的机场被立即要求加装雷达,以确保对飞行的全程监控。同时,飞行规定更为严格,从此以后,飞机只能在规定的空中走廊——即航路飞行。

 

美国现今使用的航空管制系统亦是针对大峡谷空中相撞事件所设计的。这起空难决定了以后飞机的飞行间距,以及雷达碟形天线和航空管制中心该设置在哪里。此次空难也推动了美国在1958年成立联邦航空管理局(FAA)以全面监察航空安全。

 

此后,美国再也没有发生大型飞机相撞事件。

 

737方向舵之谜

 

1994年9月8日,全美航空427号班机在匹兹堡附近坠毁,乘客和机组人员全数罹难。

 

当天,编号为N513AU的全美航空波音737-3B7客机,正准备在匹兹堡国际机场的28R跑道着陆。当时,N513AU正通过一架达美航空波音727客机飞过时留下的尾波乱流,在1830米高度、距离跑道10公里时,飞机突然向左转,随即失控俯冲。空管人员对于突如其来的变故手足无措,尽管他们已尽最大努力试图挽救,最后仍只能眼睁睁地看着飞机以近乎垂直的姿态,坠毁在比佛县的一处森林中。机上127名乘客及5名机组人员,无一生还。


空难发生后,调查人员发现N513AU的坠毁方式,与3年前发生的联合航空585号班机非常相似:两机都是降落前突然失控;失控方式都是方向舵突然失控偏向并像是被卡住,只是方向不同(585号班机是向右,427号班机则是向左)。

 

由于飞机以近乎垂直的方式坠毁。因此,飞机的方向舵及黑匣子都几乎保持完整。调查人员对方向舵的液压装置进行了多次检测,可是始终找不出该装置曾被卡住的迹象。由于当时天气晴朗且没有强风,调查人员将注意力转移至机组人员身上。黑匣子记录显示,副机长在飞机失控后直至坠毁,一直紧踏着控制方向舵的踏板。据此,调查人员一度怀疑副机长蓄意坠毁客机。为此,调查人员反复聆听通话记录,没有证据显示副机长有何异样——他显然是想挽救飞机,然而飞机却原因不明地失控了。

 

至此,调查陷入僵局。如果不能及时找出空难发生的原因并加以解决,全球近3000架波音737客机可能将面临停飞的命运。

 

突破性进展出现于1996年6月9日。当天晚上,美国东风航空517号班机(737-2H5型客机)亦遭遇了相似事故。不同的是,该航班最后幸运地安全着陆,不但没有人员伤亡,飞机也没有损毁。

 

FAA经过四年半时间的调查,终于找出了原因——正是因为方向舵发生故障,导致了这一系列事故的发生。这三起事故都有一个共同点:飞机型号都是波音737客机。

 

调查人员对517号班机方向舵内的液压器做了一连串实验。结果证明,这一装置在面对极端温差(如3万英尺高空的摄氏-50度至地面的摄氏30度)时,就会被卡住,而且不会留有磨损的痕迹。

 

与此同时,波音公司的研究表明,如果这一装置出现故障,控制方向舵的踏板也会同时发生故障。假如使用踏板修正方向舵,该系统会发出完全相反的指令。这解释了为何427号班机的副机长一直想控制飞机至正常水平却不成功,其实当时该系统正发出完全相反的指令,加速飞机坠毁。

 

调查结果公布后,波音公司修改了737飞机的尾舵设计,并出资5亿美元对当时全球正在服役的2800架波音737飞机进行改装。此外,为了安抚遇难者家属,解决他们与航空公司之间的冲突,美国国会通过了《空难家庭援助法案》,要求航空公司向死难者家属提供部分赔偿。

 

虽然每一次空难之后,人类航空技术就几乎一定会有一些大的进步,但代价确实如此沉重。类似这样的故事还有很多,每个故事都在深刻地提醒我们——质量,就是生命!

 

【本文摘编自中国商飞公司《大飞机杂志》,作者:曹用,未能与作者取得联系,请作者及时与本刊联系,即付稿酬。】

 

浏览 点赞
本期文章