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被关错的发动机——英伦航空92号航班 空难改变航空史24

2015-02-11 21:26阅读：

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“复兴航空”的初步调查结果显示，事故是因为飞行员关错了发动机而造了坠毁事故。在完整的调查结果出炉之前，我们尚不能对此事下结论。当然历史上也有关错发动机的案例，接下来我们通过《重返事故现场》的纪录片来观察事故背后的事情。英伦航空92号航班事故是在1989年1月8日英国莱斯特郡东米德兰兹机场作紧急着陆时坠毁于附近的M1公路的堤围上发生的空难事故。
被关错的发动机——英伦航空92号航班 <wbr>空难改变航空史24

图1 距离机场咫尺之遥的英伦航空92号航班事故现场
英伦航空92号航班是伦敦希斯罗机场（London Heathrow Airport）飞往北爱尔兰贝尔法斯特（Belfast）的短程定期航班。执行该航班的飞机也是当时刚出厂2个月的波音737-400型客机（注册号为：G-OBME），此类型的客机问世才有1年的时间，波音公司介绍说400型客机要比旧款300型客机改进许多，并采用同类型中功率最为强劲的新款CFM56型发动机，驾驶舱也配备了革命性的驾驶舱显示器系统，包括电脑型的显示器和LED仪表盘。机长为43岁的凯文（音），他已经累计了13176小时的飞行经验，波音737型客机的时间为763小
时，同时他也是英伦航空公司资历最深机长之一。副驾驶是39岁的大卫（音），他拥有3290小时的飞行经验，波音737的时间为192个小时。
晚上7点15分，英伦航空92号航班已做好飞行前的准备工作，凯文机长发动了飞机引擎，虽然他拥有7百多个小时的737飞行经验，但是他的737-400型客机的飞行只有23个小时，所以对这款客机还不熟悉，副驾驶大卫也只有53个小时。空管员给予了英伦92号航班放行的指令，当时的天气状况很好，飞机员很顺利的完成了起飞程序。
晚上8点05分，飞机起飞13分钟后就已爬升至8千5百米高度，并继续升至1万6千米的巡航高度，突然飞机上毫无征兆的发出一声巨响，并开始了剧烈的晃动。驾驶舱内飞行员也察觉到了这一异常情况，更糟糕的是他们闻到了烟味。飞行员立刻推断飞机可能着火，并报告航管中心要求下降高度。烟雾只可能通过空调风管进入驾驶舱，波音737客机的空调和发动机系统相联系，飞行员推测是飞机发动机出现了故障。由于视线角度的原因，飞行员在驾驶舱并不能看到发动机的状况，他们只能通过驾驶舱仪表来判断飞机状况。但是飞行员对波音737-400型客机的仪表系统并不熟悉，他们扫视了一下显示器（图1），判断是发动机出了问题，于是关闭了故障的发动机，恐怖的声响和震动消失了，英伦92号航班似乎又恢复了正常状态。根据飞行安全守则飞行员决定尽快降落，航管员准许他们降落在附近的东米德兰兹机场。
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图1 驾驶舱实景
晚上8点10分，凯文机长做了机长广播以安抚乘客，并告诉大家他们已经关闭了故障的发动机，并备降在附近的机场。7分钟后，飞机下降到2千米的高度。1分钟后，航管中心要求凯文机长右转并对准跑道，飞机即将进入最后的降落阶段。晚上8点20分，飞机上又传来一声更大的巨响，乘客们发现在这是从飞机另外一具发动机上传出来的，此次产生的震动要比之前的更为猛烈。航管员允许英伦航空92号航班下降到6百米高度，以便尽快降落，飞机的另外一具发动机也停摆了。此时的飞机就像一具庞大的滑翔机，凯文机长要求大卫尝试着重启发动机。副驾驶大卫开始重新启动发动机，但是他们突然掉了很多高度，现在左侧的发动机警报器又响了起来。凯文机长的控制杆也开始震动起来，近地报警系统提示飞机下降的太快，飞行员根据跑道的灯光判断，他们和机场只有2公里的距离。但在机场前方还有更多的灯光在晃动，那是英国的连通南北的主干道——M1高速公路，如果飞机坠毁在高速公路上，将造成更为严重的后果。飞行员别无选择，他们只是期望能够在空中滑翔足够的距离，躲开高速公路迫降在跑道上。凯文机长也看到了飞机下亮着灯光的村庄，他也想极力避免撞上民宅，所以拉高机头以延长飞机滑行的时间。飞机滑过村庄的时候，距离地面只有60米的高度。机长面前还有一道关卡——M1高速公路，凯文机长要求大卫重启另外一具发动机，但始终没有成功。凯文机长也做了最后一次机上广播，要求乘客做好最后的迫降准备。
被关错的发动机——英伦航空92号航班 <wbr>空难改变航空史24图2 英伦航空92号航班最后的飞行路径
被关错的发动机——英伦航空92号航班 <wbr>空难改变航空史24图3 撞击序列图
在超越高速公路30米处（图2），机尾撞上了地面，又弹回到了空中。飞机一头冲进了公路旁的树丛中，最终撞上了M1另一端的路提上并断裂成3节（图3），此地距离跑道仅有900米的距离，万幸的是他们躲过了村庄和高速公路。幸存者也马上开始了自救行动，消防车也在坠机后的5分钟赶到了失事现场，他们开始用消防泡沫喷洒整个飞机残骸，2分钟后火灾隐患被消除，搜救行动也迅速展开。搭载126人的英伦航空92号航班共救援出79人，47人罹难（图4）。
被关错的发动机——英伦航空92号航班 <wbr>空难改变航空史24图4 幸存者和罹难者示意图
这架新型客机坠毁的原因成为人们关注的焦点，震惊全球的“洛克比空难“刚过去3个星期，恐怖主义也成为人们猜测的原因之一。AAIB（英国航空事故调查局，Air Accidents Investigation Branch）的事故专家艾迪（音）接手了后续的调查工作，他曾参与了英国近30年的各大空难事故调查，当时”洛克比空难“的调查尚未结束，艾迪又抽身着手英伦航空92号航班事故调查。在事故发生4小时后，艾迪就已经出现了灾难现场，他并未找到爆炸后飞机遭到破坏的痕迹，所以调查小组也排除了恐怖袭击这个选项。调查员转而将调查方向瞄准了机械故障方面（图5）。根据幸存者的叙述，当时飞机的两个发动机都失效了。艾迪明白，如果是两个发动机同时出现故障，这事就大了。当时有18架同款飞机在役，如果这个问题不解决，那些在天上的飞机都存在潜在的安全隐患。调查组在英伦92号航班的事故现场展开了地毯式的搜寻，他们需要证据来印证幸存者的证言。有目击这声称，在飞机最后的降落阶段，左侧的发动机一直在燃烧。艾迪开始调查飞机左侧发动机的问题，坠机时产生的巨大的冲击力严重破坏了发动机结构，但他很快便发现了和事故不相关联的证据。大部分发动机风扇的叶片都遭到了严重损毁而破裂(图6），破裂的叶片将碎片吹进了发动机内部。调查员将左侧发动机送去检测，进一步研究风扇的叶片为何遭受如此严重的破坏。
被关错的发动机——英伦航空92号航班 <wbr>空难改变航空史24
图5 左侧发动机受损示意图
被关错的发动机——英伦航空92号航班 <wbr>空难改变航空史24图6 左侧受损严重的发动机扇叶
调查组开始检查右侧发动机，同时也是”黑匣子“记载的率先故障的那一具。经过几个小时的检查，艾迪得到了一个难以解释的答案——飞行员关闭了正常工作的发动机，他发现飞机在左侧发动机故障的时候，飞行员却莫名其妙的关闭了完全正常工作的右侧发动机。调查的方向也从机械故障转向了人为因素，这个初步的结论也震惊的当时的航空界，一个经验丰富的飞行员怎么会在新型客机上关错了发动机？
被关错的发动机——英伦航空92号航班 <wbr>空难改变航空史24图7：破损扇叶样本
艾迪知道波音737-400型客机才问世一年，副驾驶大卫只有53个小时的飞行经验，凯文机长更是只有23个小时的飞行经验。艾迪通过驾驶舱话音记录器(Cockpit VoiceRecorder)开始分析飞行员在飞行时所做的每一个决定。时间回到事发当晚8点05分，飞机左侧发动机有风扇叶片破裂（图7），破裂的碎片被吹进发动机外毂中，风扇破裂的叶片让设计精密的发动机失去了平衡，从而造成发动机开始剧烈的震动，带动了整个机身开始摇晃起来。破裂的叶片对左侧发动机造成了致命的损坏，发动机停摆也只是时间问题。飞行员也察觉到了震动，并闻到了从受损发动机传导驾驶舱的烟味，他们认为两具发动机中的一具着火了，凯文机长询问是哪一具发动机发生了故障，从话音记录器从可得知，这一动作成了整个事故连锁反应的导火索。副驾驶大卫回答说是左侧发动机，但随即又说是右侧发动机。这引起了艾迪的注意，他想要搞清楚为什么大卫迟疑了片刻便改口了。在当时的情况下，飞行员是看不见发动机的，他们只能通过显示器来判断那个地方出现了问题，波音737-400型客机采用了全新的显示系统，它能监控到每具发动机和即时的动态状况，发动机测量仪以LED指示针的形式沿着仪表盘外缘进行移动，而旧款显示器则是沿着內缘进行移动，形状只有硬币大小（图8 ）。记录显示凯文和大卫仅经过一天的培训用以熟悉400型客机的设备，不过他们两人都未经过被称之为”EIS（Electronic Instrument System，电子仪表系统）“发动机仪表系统的模拟训练。飞行员根本不知道如何判读这些仪器信息，他们也就无从判断飞机处以何种工作状态，就这样失去了正确识别问题的第一个机会。令人不解的是，大卫是如何做出右侧发动机故障的判断？话音记录器进一步显示，根据当时飞行员对烟味的讨论内容判断，他们知道烟味是通过空调系统飘进了驾驶舱，凯文机长根据多年的经验得知737客机上的空调动力来自于右侧发动机，所以他判断烟也是从右侧发动机传过来的。事实上波音公司对最新型的737-400型客机对空调系统做了改动，新型客机的空调系统动力不仅由右侧发动机提供，左侧发动机也提供同样的功能。在烟味的误导下，飞行员错过了第二次正确判断的机会，副驾驶大卫关闭了正常工作的右侧发动机，飞机似乎进入了正常的状态。凯文机长还通过广播告诉乘客飞机上所发生的事故和处理方法——关闭右侧发动机。但是凯文机长提到的右侧发动机也迷惑了乘客，事后有幸存者回忆道，他明明看到的是左侧发动机起火，怎么会关闭另一侧没有问题的发动机。当时飞行员在驾驶舱根本看不到发动机的真实状况，客舱内应该有人给他反馈这一信息的，告诉飞行员到底是那一具发动机出了问题。乘客认为飞行员毕竟是专业人士，他们有这样做的理由，而没有人提出任何意见。调查组认为正是乘客对机长专业素养的这份信任，因而没有任何人提出异议，第三次修正错误的计划也随风而逝了。
被关错的发动机——英伦航空92号航班 <wbr>空难改变航空史24图8 显示发动机状况的仪表盘
有一个重要的问题困扰着调查员，为什么飞行员关错了发动机，飞机反而进入了正常的状态。调查组开始深入了解波音737型客机的结构原理，所有737型客机都有自动油门功能，这是一种巡航控制的形式，它能保持飞机所必需的空速，还能自动输送正确的燃油量供给发动机。大卫必须先要结束自动油门功能，才能关闭一侧的发动机，于是飞机先恢复到了全手动模式，他才成功的关闭了右侧发动机。这一连串的操作成为调查组关注的重点。
事实证明当左侧发动机的风扇叶片损坏时，碎片也对发动机内部造成了更为严重的影响，导致风扇转速降慢。自动油门的反应则是控制更多的燃料进入受损的发动机内，以维持设定的发动机转速，这也造成了发动机的剧烈震动，多余的燃油也引发了乘客所看到的火焰。在飞行员尚未在确定那个发动机受损的时候，烟雾顺着空调系统飘进了驾驶舱，并让飞行员做出了错误的判断，凯文机长下令关闭原本正常的右侧发动机。“黑匣子“的记录显示飞行员在解除自动油门以关闭右侧发动机时，两侧的发动机都进入了手动模式，受损的左侧发动机内部的感应器侦测到发动机转速低于正常值，因此也减少了燃油的供给量，发动机的震动和火焰也随之消失了，看似正常的左侧发动机其实遭受了重创。飞行员也认为是解决了问题，他们不知道的是，这是解除自动油门后发动机做出的反应。值得一提的是自动油门的这个特性，也成为误导飞行员的关键点。凯文机长多年的训练经验告诉他，在飞行危机度过之后，所有的决定都要经过再次确认，以便确认不会再犯错误。在凯文机长正在确认故障程序时，空管员却打断了他，并允许他们下降到1千2百米的高度。凯文机长没有继续向副驾驶确认每一个程序动作，如果完成整个检查程序，他们就有机会找出问题的根源所在。但不幸的是，第四次也是最后一次可以改变命运的机会也匆匆溜走了。
在最后的进近途中，飞行员决定增加左侧发动机的动力输出，以更好的控制飞机的下降程序。他们不知道这一动作彻底摧毁了本已受损的左侧发动机。增加的风扇转速让更多风扇碎片进入发动机内部，直至左侧发动机彻底停摆。着火的发动机也引爆了发动机警报器（图9），在最后关头他们想起了重启右侧发动机，可惜为时已晚。凯文机长想拉高机头换取更远的滑行距离，以躲避下方的村庄，他也明白飞机即将坠毁，通过广播让乘客们做好迫降准备。最终英伦航空82号航班在晚上8点24分43秒，坠毁在高速公路的路堤旁。
被关错的发动机——英伦航空92号航班 <wbr>空难改变航空史24图9 过热检测单元
故事也在5个月后有了惊人突破，这也直接导致了波音737-400型客机在全球的停飞。1989年6月，又有两架波音737-400型客机在飞行中遭遇了同样的风扇破裂事故。这两例事故中，飞行员都进行了正确的判断而没有酿成大祸。世界范围内的民航局也对波音737-400型客机下达停飞通知直至彻底解决问题。发动机的制造商CFM发现此类型的风扇叶片上有设计上的瑕疵，在高度7千6百米以上用最大的输出运转时，较低的空气密度会引发之前不曾发生的叶片振动，产生的压力可能导致风扇叶片的破裂。波音737-400型客机的发动机（图10）是300型客机发动的升级版，这种发动机只在实验平台上进行过测试，并没有进行进行实际环境下的测试工作。如果发动机在大规模商用前执行完善的飞行测试，就有可能发现这一潜在威胁。发动机制造商必须重新改进发动机以达到安全标准，相关的航空条例也规定所有新的发动机在运营前都要进行严苛的测试工作。
被关错的发动机——英伦航空92号航班 <wbr>空难改变航空史24图10 CFM56-3型发动机
英伦航空92号坠机事件一年半后，调查结果显示事故是由于飞行员的疏忽，错误的关闭了发动机而导致。此外飞行员也没有接受737-400型客机的飞行模拟器训练、发动机指示仪器的提示也不够明显、客舱的目击者能把真实情况及时的反馈给飞行员，这些都可能避免悲剧的发生。对于幸存者而言，飞行员同样也是英雄，在其他条件缺失的情况下，他们是在拿“生命”来开飞机。更为重要的是从此次事故对民航安全的促进作用：波音公司重新设计了新飞机的驾驶舱显示屏系统，让整个数据更加易读；新飞机的设计如果要进行大幅度的升级，都要进行强制的模拟机训练；世界各地的航空公司更加关注机组资源管理工作，尤其是在紧急状况发生时的表现更为重要。
“灾难不会凭空发生，而是关键事件的连锁效应“，套用列夫.托尔斯泰的一句话：平安的降落都是相似的，空难则有各自的原因。纵观整个航空史，几乎也是一部血泪史，但是航空运输也随着不断的积累经验教训变得更加安全。飞行员也是人，人难免会犯错，我们不能总是期盼着全美1549号的再现。面对空难，各种扯皮、奚落和风凉话在整个事件面前都显得幼稚和无知。只有正视问题，挖掘背后深层次的问题并作出积极改变才能避免类似事情的发生。上世纪的大韩航空因为801号和8509号航班事故也被誉为”空中棺材“，但深刻认识到问题的大韩航空对整个管理体制进行了大刀阔斧的改革，很快便重返世界一流航空公司前列，愿此事与复兴航空共勉。
空难改变航空史 24 完
该事例亦被《Air Crash Investigation》收录第14季第1集有兴趣的同学可以搜索ACI字幕组的作品——“Choosing Sides 一步之差”
感谢AAIB
感谢“ACI字幕组”为普及航空知识所做的工作！
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