喬善勛/文
1982年1月13日,佛羅里達航空90號(QH90)航班,一架波音737客機,執(zhí)行著從華盛頓國家機場起飛,經(jīng)停坦帕國際機場,最終抵達勞德代爾堡-好萊塢國際機場的定期航班。然而,這趟看似平常的旅程,卻在起飛后不久戛然而止——飛機不幸撞上14街橋,墜入冰冷的波托馬克河中。
這場空難,恰逢電視新聞的黃金時代,成為美國歷史上首起被實時報道的重大航空災(zāi)難,給無數(shù)美國民眾留下了難以磨滅的記憶。 救援人員迅速抵達現(xiàn)場展開救援,然而,嚴(yán)寒的天氣和湍急的河水,使得救援工作異常艱難。最終,這場空難造成了78人不幸罹難,令人扼腕嘆息。
圖、飛機撞橋示意圖
事故調(diào)查展開后,真相逐漸浮出水面。令人震驚的是,導(dǎo)致這場悲劇的罪魁禍?zhǔn)撞⒎菒毫拥奶鞖猓侨藶橐蛩亍娇諒臉I(yè)人員在應(yīng)對冰雪天氣時的不當(dāng)操作。 調(diào)查結(jié)果直指當(dāng)時航空業(yè)普遍存在的積弊,其背后隱藏著更深層次的社會和經(jīng)濟問題。佛羅里達航空作為一家成立于1971年的低成本航空公司,在航空業(yè)放松管制政策的推動下,迅速成長為美國第16大航空公司。 然而,快速擴張的背后,也隱藏著諸多隱患。 股東們追求利潤最大化,而飛行員的待遇卻相對較低,導(dǎo)致經(jīng)驗豐富的飛行員大量流失,飛行安全受到嚴(yán)重威脅。
圖、佛羅里達航空涂裝的N62AF號機
佛羅里達航空90號航班空難,不僅是一場悲劇,更成為航空業(yè)反思和改進的契機。它促使航空業(yè)開始正視飛機冰雪污染問題,并推動相關(guān)安全規(guī)范的制定和完善。 這次空難也成為航空安全發(fā)展歷程中一個重要的里程碑,警醒著人們時刻關(guān)注飛行安全,不斷提升航空從業(yè)人員的專業(yè)素養(yǎng)和責(zé)任意識。
執(zhí)飛90號航班的機型為波音737-222,注冊號是N62AF。機齡12.9年,累計飛行27000小時,搭載2具普惠JT8D-9A發(fā)動機。航班機長為拉里·M·惠頓 (Larry M. Wheaton),34歲,他于1978年10月開始擔(dān)任佛羅里達航空副駕駛,并于1980年8月晉升為機長,他累計飛行約8300小時,其中波音737型為1752小時。羅杰·A·佩蒂特 (Roger A. Pettit),31歲,他累計飛行3353小時,曾在1977年10月至1980年10月在美國空軍服役。
值得注意的是,兩位飛行員對噴氣式飛機的操作經(jīng)驗都相對有限,且缺乏在冰雪天氣條件下的飛行經(jīng)驗。他們主要在美國南部較為溫暖的環(huán)境下學(xué)習(xí)飛行,惠頓僅有8次冰雪天氣起降經(jīng)驗,佩蒂特更是只有2次。
圖、1月份佛羅里達州和羅納德·里根華盛頓國家機場平均氣溫對比圖
羅納德·里根華盛頓國家機場位于弗吉尼亞州的阿靈頓,機場距離市中心約8公里,這也是距離美國首都距離最近的機場。該機場原名為華盛頓國家機場,在1998年更名為羅納德·里根華盛頓國家機場。該機場擁有3條跑道,其中1/19跑道長2185米;4/22跑道長1497米;15/33跑道長1586米。
1982年1月13日,華盛頓國家機場因一場暴雪而關(guān)閉,機場積雪厚達16.5厘米。中午隨著降雪減弱,機場在邊緣條件下重新開放。當(dāng)天下午,90號航班將返回佛羅里達,機上共搭載了79人,包括74名乘客和5名機組成員。
機翼結(jié)冰對飛行安全構(gòu)成極大威脅。佛羅里達航空將除冰工作外包給了美國航空公司。后者地勤人員在飛機起飛前,使用水和乙二醇的加熱溶液對90號航班進行除冰。然而,除冰程序規(guī)定,除冰時需要對皮托管和發(fā)動機進氣口加蓋子,以防止液體進入并造成損壞。但是,美國航空公司的員工并未按照規(guī)定操作。
圖、起飛前的N62AF號機
當(dāng)時機場氣溫約-4℃,90號航班準(zhǔn)備起飛前,降雪還在持續(xù),積雪在快速堆積。另一架飛機的乘客拍攝的一張照片顯示,N62AF號機身上覆蓋著幾厘米厚的積雪,宛如白色糖霜點綴在巨大的蛋糕之上。
下午3點25分,一輛拖車準(zhǔn)備將90號航班推出,當(dāng)它試圖推動46噸重的飛機上一個小斜坡時,因積雪無法獲得足夠的牽引力。惠頓機長決定打開發(fā)動機反推器幫助拖車。
反推器打開后,雪花開始四濺,熱氣流吹過機翼,將積雪變成雪泥,又從機翼前緣滑落到發(fā)動機上。但這依然不行,最終還是一輛裝著防滑鏈的拖車才將飛機推出。
圖、DC-9搭載的JT8D發(fā)動機的反推器
飛行員匆匆完成起飛前檢查單,其中一些項目涉及發(fā)動機防冰系統(tǒng),它在冬季環(huán)境中必須打開,以防止堵塞傳感器。然而在溫暖的佛羅里達州通常不需要這些程序,惠頓機長條件反射式地在防冰項目喊出“關(guān)閉”,這也為后續(xù)的事故埋下伏筆。
機場的工作人員不斷地清理道面積雪,以免影響航班正常起降。由于積雪原因?qū)е氯A盛頓國家機場航班大規(guī)模積壓,90號航班延誤約1小時45分鐘才得到起飛許可。他們距離上一次除冰過去了近50分鐘時間,此時如果返回停機坪進行除冰,就會導(dǎo)致更嚴(yán)重的延誤。惠頓機長想到一個“好主意”——將機翼對準(zhǔn)前面一架紐約航空DC-9客機的噴氣口。DC-9客機搭載的JT8D發(fā)動機能噴出300℃、時速300千米的熱氣流,他認為這足以將機翼的積冰吹走。
圖、JT8D發(fā)動機排氣溫度和速度
副駕駛佩蒂特發(fā)現(xiàn)油門推力桿位置相同,但兩臺發(fā)動機增壓比(EPR)并不一致,EPR是壓氣機出口總壓和進口總壓之比,由于它和推力成正比,因此飛行員通過它來確定發(fā)動機產(chǎn)生多少推力。他還和惠頓機長討論了左、右發(fā)動機差異問題。
兩分鐘后,發(fā)動機EPR變得相同。佩蒂特認為DC-9排出的廢氣吹到右側(cè)發(fā)動機里,導(dǎo)致入口壓力傳感器讀到更高數(shù)值。而實際情況是,在發(fā)動機防冰系統(tǒng)關(guān)閉時,他們早期使用反推器可能融化的雪已經(jīng)落到發(fā)動機上,現(xiàn)在入口壓力傳感器重新結(jié)冰,導(dǎo)致讀數(shù)再次出現(xiàn)偏差。
標(biāo)準(zhǔn)操縱程序要求飛行員在雪中滑行時,要和其他飛機保持比正常情況更大的距離,因為熱氣流融化機翼上的積雪,會重新凍成堅固、透明的冰。冰和雪不同的是,它不會隨著飛機加速而脫落,這也再次暴露出90號航班飛行員缺乏冬季操作經(jīng)驗。
圖、中央儀表盤功能
3點58分,90號航班獲準(zhǔn)起飛。副駕駛佩蒂特負責(zé)操控客機起飛,惠頓機長則負責(zé)監(jiān)控儀表。90號航班在跑道加速至抬輪速度時,已經(jīng)用了1600米跑道,而正常情況只需要1068米。副駕駛抬起機頭時發(fā)現(xiàn)抬起速度遠高于預(yù)期,這讓飛機處于不穩(wěn)定的高仰角姿態(tài)。機身不停地晃動,失速抖桿器也在提醒飛行員客機即將失速,他們?yōu)榱双@取必要的升力需要壓低機頭。
飛機升空后的高仰角和失速警告都是機翼結(jié)冰導(dǎo)致的,如果機翼尖的冰比翼根的冰多,那么翼尖將按比例失去升力。737機翼采用后掠式設(shè)計,因此升力中心將向前移動,如果升力中心距離重心足夠遠,飛機在起飛時就會突然上仰。
圖、90號航班最后的飛行軌跡
飛機在升空那一刻便陷入重重危機,飛機飛行速度過慢,抬頭過于陡峭。發(fā)動機推力小,讓飛機無法繼續(xù)爬升。飛機之所以能離地,是因為有地面效應(yīng)(Ground effect)——當(dāng)機翼在靠近地面時產(chǎn)生更大的升力。隨著飛機爬升,地面效應(yīng)會消失。
當(dāng)飛機貼近地面或水面時,機翼周圍氣流的垂直分量受限于地面,會改變上升氣流、下洗氣流和翼尖渦流。數(shù)據(jù)顯示,機翼高度等于1/10翼展時,誘導(dǎo)阻力降低47.6%,因此地面效應(yīng)在起飛后離地和著陸前接地階段最為明顯。
圖、地面效應(yīng)改變了阻力和升力
當(dāng)飛機離地后受地面效應(yīng)影響,需要增加迎角來維持相同的升力系數(shù);誘導(dǎo)阻力增加,需要增加推力;穩(wěn)定性降低,機頭會上仰,靜壓壓力減少,指示空速增加。因此,飛行員在起飛和降落的時候必須考慮地面效應(yīng)問題。
圖、灰色為正常起飛軌跡,紅色為90號航班起飛軌跡
副駕駛佩蒂特壓低客機機頭,情況并未好轉(zhuǎn)。90號航班起飛僅31秒后便開始向河道墜去,飛行員加大油門也無濟于事。飛機最終翻滾著撞上第14街大橋,沖破30米長的護欄,墜入波托馬克河道中。
圖、90號航班撞上波托馬克河瞬間示意圖
90號航班墜機的力道很大,瞬間撞破了河道冰面,客機墜入河道后,機身開始慢慢下沉。冰冷的河水開始涌入客艙,客艙內(nèi)的幸存者需要馬上展開自救行動。空難發(fā)生后,救援行動迅即展開。
救援隊員發(fā)現(xiàn)飛機撞橋后留下一片狼藉。客機撞上橋面的7輛汽車,導(dǎo)致4人遇難,4人受重傷。隨客機墜入河道中的乘客和機組成員仍生死未卜,幸存者在冰冷的河道中掙扎。附近橋面和河道旁也站滿了人,他們因缺乏必要的救援工具只能圍觀。救援直升機出現(xiàn)在河道上,救援人員從河道中拉出幸存者。
圖、梅爾文·溫莎(Melvin Windsor)救出最后一名幸存者妮基·費爾奇(Nikki Felch)
空難發(fā)生數(shù)小時后,美國國家運輸安全委員會(NTSB)便派員展開事故調(diào)查工作。調(diào)查員發(fā)現(xiàn)墜機地點距離華盛頓國家機場的跑道不到2公里遠,這意味著客機在爬升階段就發(fā)生意外。
客機的殘骸還在河道中,調(diào)查員費了好大勁才打撈上來。90號航班事故發(fā)生一周后,調(diào)查員才找到客機的兩個“黑匣子”。N62AF號機搭載的還是傳統(tǒng)型“飛行數(shù)據(jù)記錄儀”(FDR),里面記錄的飛行參數(shù)有限。
調(diào)查員從FDR數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn),90號航班起飛耗費了45秒,這比平時多出15秒,意味著客機的動力系統(tǒng)出現(xiàn)問題。客機雖然也加速至抬輪速度,但離開地面的客機已經(jīng)沒有余力去爬升了。
圖、救援人員在打撈飛機殘骸
90號航班在跑道上加速時,副駕駛佩蒂特告訴惠頓機長客機狀態(tài)似乎不正常,客機加速不夠快,惠頓機長說沒有問題,打消了佩蒂特的疑慮。在1982年只有機長才能作出中止起飛的決定。
客機起飛的時候,動力設(shè)置必須考慮到客機重量、跑道長度和環(huán)境溫度等因素。也許是副駕駛佩蒂特將相關(guān)數(shù)值設(shè)置太低,導(dǎo)致客機爬升時動力不足。航班起飛前都必須記錄下飛機重量,相關(guān)信息顯示90號航班并未超重。
由于FDR提供的飛行參數(shù)有限,調(diào)查員希望通過發(fā)動機的聲音倒推出發(fā)動機提供的動力值。渦扇發(fā)動機在不同的轉(zhuǎn)速下,會發(fā)出不同的聲音。扇葉轉(zhuǎn)速越快,提供的動力就會越多,發(fā)出的聲音也會更大。
波音737搭載的兩臺發(fā)動機位于駕駛艙兩側(cè),它們發(fā)出的聲音也會被CVR收錄進去。調(diào)查員將CVR中發(fā)動機的聲音解析出來,并消除其他背景噪音,他們驚訝地發(fā)現(xiàn)發(fā)動機的輸出并未達到最大值,當(dāng)時僅輸出約7成功率。
圖、左側(cè)是發(fā)動機儀表實際讀取的數(shù)值,右側(cè)是推力設(shè)置正確讀取的數(shù)值
調(diào)查員發(fā)現(xiàn)上述問題后,開始研究ERP問題。調(diào)查員發(fā)現(xiàn)這塊儀表卡在最后的位置,并指向一個不可能出現(xiàn)的數(shù)值,它超出了發(fā)動機最大動力輸出值,90號航班在起飛時,飛行員看到的ERP數(shù)值都是錯誤的。
調(diào)查員猜測天氣問題影響了ERP傳感器,如果它被冰雪覆蓋,得到的數(shù)據(jù)自然是錯誤的。調(diào)查員決定使用膠帶遮擋住ERP傳感器進行試驗,他們來到駕駛艙又重現(xiàn)了90號航班的油門設(shè)置。
調(diào)查員將測試時的發(fā)動機聲音和90號航班失事時的發(fā)動機聲音進行對比,發(fā)現(xiàn)兩者有驚人的相似之處。這也印證了他們的猜測,90號航班發(fā)動機ERP傳感器被什么東西擋住了。飛行員以為得到了他們所需的動力輸出,實際上卻并非如此。當(dāng)飛行員感覺到動力不足,加大油門輸出時,一切為時已晚。
圖、河道中被吊起的飛機尾翼
波音737的發(fā)動機擁有除冰系統(tǒng),它可以加熱融化傳感器上的冰,發(fā)動機除冰系統(tǒng)為什么沒有生效?令人遺憾的是,當(dāng)時飛行員在進行檢查單時,發(fā)動機除冰系統(tǒng)是關(guān)閉的。兩名來自佛羅里達州的飛行員執(zhí)行的是溫暖地區(qū)的檢查程序。
根據(jù)波音737客機的設(shè)計,即便只有1臺發(fā)動機正常工作,客機依然能夠安全起飛。飛行員的操作程序有沒有瑕疵呢?
惠頓機長的背景資料顯示,他在執(zhí)行飛行任務(wù)時,曾多次被投訴不遵章行事,尤其是在起飛和降落的關(guān)鍵階段。惠頓機長的“污點記錄”也印證了他在跑道上的異常表現(xiàn),他決定使用前排客機的熱氣流吹落機翼上的雪,雪融成水后會在機翼后側(cè)再度結(jié)成冰。
圖、一架飛機在除冰過程中
機翼上的殘冰并不會直接導(dǎo)致墜機,但發(fā)動機動力不足會直接導(dǎo)致客機失速。調(diào)查員認為飛行員的疏忽大意,導(dǎo)致對面臨的危險評估不足。兩名飛行員也缺乏在寒冷環(huán)境中的操作經(jīng)驗,惠頓機長僅執(zhí)飛過8次,副駕駛佩蒂特更少只有2次。
調(diào)查員認為90號航班空難是一系列錯誤釀成的。惠頓機長將油門推力桿向前推時,EPR傳感器被冰堵塞導(dǎo)致讀數(shù)錯誤,飛行員因錯誤的讀數(shù)而操作失誤。飛行員缺乏在寒冷環(huán)境的飛行經(jīng)驗,誤判發(fā)動機的異常。飛行員的決策失誤加之缺乏經(jīng)驗,導(dǎo)致90號航班成為一趟“死亡航班”。
圖、客機駕駛艙殘骸
90號航班離地不久后,失速抖桿器便啟動提醒飛行員即將失速,飛行員當(dāng)時不是推上油門桿,而是壓低機頭。客機并未獲取足夠的升力,最終導(dǎo)致撞橋墜河。
人的因素是導(dǎo)致事故的主要原因,飛行員所犯的錯誤表明他們嚴(yán)重缺乏冬季環(huán)境實操訓(xùn)練,其表現(xiàn)不佳的一部分原因可能是因為缺乏經(jīng)驗。惠頓機長在佛羅里達航空公司工作期間曾多次未通過檢查,副駕駛佩蒂特的經(jīng)驗更少。
航空公司也需要承擔(dān)一部分責(zé)任,他們在快速擴張期雇傭低水平飛行員,并過早晉升為機長。公司也沒有對飛行員進行充分的冬季運營培訓(xùn)。
圖、存放在華盛頓國家執(zhí)法博物館的救援直升機
90號航班空難也給航空業(yè)敲響了一記警鐘,為了解決上述問題,美國聯(lián)邦航空管理局(FAA)發(fā)起一項重大研究,以確定有效的化學(xué)除冰劑;發(fā)布新的咨詢通告,向飛行員提供更多關(guān)于冬季作業(yè)和結(jié)冰危害的信息;發(fā)布全國冬季運營標(biāo)準(zhǔn)化材料。737和其他飛機的操作手冊也進行了更新。波音還改進了737的設(shè)計,允許在地面上使用內(nèi)置的前緣除冰系統(tǒng)。位于寒冷地區(qū)的機場也紛紛升級客機除冰設(shè)施,客機在跑道附近也可以進行除冰,而不是返回停機坪。
圖、90號航班還被拍攝成一部電視劇《波托馬克河災(zāi)難》
90號航班空難也對佛羅里達航空聲譽造成重創(chuàng),事發(fā)2年半后,佛羅里達航空也走到了盡頭。1984年7月3日佛羅里達航空公司宣布破產(chǎn)倒閉。
這場空難不僅僅是一場悲劇,更是一面鏡子,映照出航空業(yè)發(fā)展過程中潛藏的危機和人性的脆弱。它提醒我們,技術(shù)的進步不能掩蓋管理的漏洞,制度的完善不能取代人性的警醒。每一次事故都是一次反思,每一次悲劇都是一次警示。只有不斷從歷史中汲取教訓(xùn),才能在未來的道路上走得更穩(wěn)健,飛得更高遠。
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