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失去顶盖的客机

作者:陆译 来源:本站原创 发布时间:2009年01月08日
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1988年4月28日13点,美国阿洛哈航空公司的243号航班正在准备起飞。此刻,这架波音737客机停在希洛机场的停机坪上,这里是夏威夷最大的岛屿,位于夏威夷群岛的最南端。243号航班只需35min就能飞抵瓦胡岛上的檀香山上空。
往返于夏威夷群岛的飞行任务并不轻松。飞机的航线虽短,但起降却非常频繁。这架飞机从清晨开始就在岛屿间往返,这是它今天的第9次起飞。

经验丰富的飞行团队

243号航班机长鲍伯·苏斯泰默已经在阿洛哈航空公司飞行了11年。副驾驶米米·汤普金斯也有着9年的飞行经历,正有望升格为机长。机上每名乘务员的飞行时间都很长,但时间最长的是乘务长克拉拉贝尔·兰辛,她已经飞了37年,时间比第一代喷气客机还早。米歇尔·本田,飞行时间14年,职务为副乘务长。简·佐藤富田,飞行时间19年。他们是世界上经验最丰富的机组人员,而这架飞机已经在夏威夷上空安全飞行了19年,共完成了8万9000多次飞行。如今,全球仅有一架737超过它的纪录。
13点25分,243号航班开始起飞。
身为机长的鲍伯·苏斯雷默负责与空中交通管制中心进行无线电联络。驾驶飞机去檀香山的是副驾驶米米·汤普金斯。

突然消失的机顶

13点45分。飞机已经爬升到了巡航高度7315m。但是转瞬之间,这种安静平和的氛围戛然而止。只见机舱内闪过一道耀眼的亮光,接着是一声很大的爆裂声,飞机发生了爆裂。
第2排的简·佐藤富田被碎片砸伤,15排的米歇尔·本田被甩到了地上,而克拉拉贝尔·兰辛则不见了踪影。
在7300多m的高空,机身侧面和顶面不见了,乘客们完全暴露在空中,机舱内压力骤降,因为输氧管已经被扯掉了,无法提供紧急输氧。没有氧气,乘客根本没法活动,而且时速328km的狂风灌进机舱。大家都穿着春天的休闲服,可舱里的温度已经降到零下几十度。继续在这样的高度停留,这些人都会没命。

13min的紧急迫降

危急时刻,机长鲍伯·苏斯雷默果断地换下副机长,负责飞机的驾驶。他开始紧急下降,每分钟下降1200m。飞机的速度提高到每小时500km。
在飞机急速下降时,乘客们又面临一个新的威胁。由于残片的阻挡,他们无法看到驾驶舱,而且飞机爆裂时,机头向下塌落了1m左右。飞机现在仅靠一段狭窄的地板梁连接在一起,看起来岌岌可危。
米歇尔·本田无法走到前舱,也就无从知道飞行员是否活着。她试图通过内部通信系统与驾驶舱联系,但线路已经断了。谁也不知道驾驶舱里还有没有人。
爆裂后2min,副机长米米·汤普金斯向檀香山空管中心求救,希望尽快迫降。离飞机最近的地点是毛伊岛,上面的卡胡卢伊机场位于两座火山之间。而在飞机和机场之间,横亘着一座3000m高的山峰。要想成功地从爆裂地点安全迫降到卡胡卢伊机场,飞行员必须小心操作,避开这座高山。此时,飞行面临的最大问题是,这架脆弱的飞机能承受住转弯时的应力吗?它能坚持飞到可以迫降的机场吗?
下午1点48分,爆裂3min后, 飞机已经降到3300m以下,在山脉以西的空中飞行。机长降低了飞行高度,并尽可能轻缓地向卡胡卢伊机场方向做右转弯。
米米·汤普金斯还在试图通过内部通讯系统与驾驶舱联系,可没有收到回应。机长要集中精力驾驶飞机,他还不知道飞机后面的受损情况。
突然之间,又有新情况出现了。相当于汽车动力转向系统的飞机液压系统似乎失效了,机身处于极大的压力之下。飞机必须尽快降落,机长放下起落架。
通过仪表板上的灯光就可得知起落架是否安全放下,主起落架已经正常放下了,但是灯光显示机头起落架并没有伸出来。
在那样的情况下,飞行员最不愿看到的事情就是机头起落架放不下来,因为飞机在跑道上降落的时候,可能会因此断裂,这样一来,飞机的油箱就可能破裂,从而导致可怕的大火和爆炸。
机长再次尝试放下起落架,但机头起落架指示灯还是没有亮。现在,机长必须进行一个艰难的抉择——他是应该先确认起落架是否放下,还是该直接迫降?根据教科书上的说法,这时候飞行员应该驾驶飞机在机场上空盘旋,让空管人员看看起落架是否已经放下。收到地面回复后,飞行员再在机场上盘旋一周,尝试降落。然而,对于一架随时可能断裂的飞机来说,这么做显然来不及了。
毛伊岛并不是受损飞机的最佳降落地点。岛屿北部裸露的海岸正好位于季风的通道上。那条飞行通道风非常大,因为两边都有山。所以,降落的时候飞机颠簸得很厉害。飞行中遇到任何干扰性气流,飞机的前部都会承受巨大的应力,这样驾驶舱就很可能和机身分开,导致机毁人亡。不过飞机此时已没有别的选择了。机场已经清晰可见。鲍伯·苏斯雷默操作飞机,开始减速,准备降落。
飞机的副翼是机翼后部的活动板。为了增加起落时的升力,副翼在低速飞行期间都要被放下。任何一架飞机的降落都有自己的特点。飞行员要考虑许多因素:风速和风向,乘客和可燃物负荷,以及跑道的长度。运用一个复杂的公式可以算出安全降落的速度参数。即使在如此危急的情况下,飞行员也必须查阅飞行手册。在飞机触地后完全展开副翼有助于飞机减速,但如果提前展开副翼,所产生的应力将使得机身断裂。
飞行员平时没接受过处理类似情况的训练。机顶破裂后,他们就变成了试飞员。这时候飞机面临的空气阻力完全不同于正常情况,他们只能靠胆识来飞了。借助飞行手册,副机长进行了复杂的计算,从而得出了正确的降落速度。鉴于卡胡卢伊机场2号跑到的长度,安全降落速度是每小时282km。
飞机速度降低了,控制起来却更难,飞行员不得不进行另一次关键的选择。如果要通过加速保证飞机的控制,飞机的降落速度就必须高于安全速度。最终,机长选择了高速降落。
就在他们准备紧急降落时,指示灯显示,前起落架没有放下。在这种情况下,飞机很可能会坠毁并起火。失去前起落架对机上的每个人来说,无异于被判了死刑。机场急救小组已经准备好了应对最糟糕的情况。
米歇尔·本田抱着受伤的同事,等待关键时刻的到来。乘客们互相安慰着,这也许是他们人生的最后一刻。
终于,地面传来消息,起落架放下了。尽管如此,但机组人员仍不确定它是否到位,是否会在触地后被压进来。如果起落架支持不住,那么这架重40t、以320km的时速冲向地面的飞机,将一头撞上跑道。
关键时刻,机长集中精神,拿出最好的水平驾驶飞机降落,飞机在坚持飞行了13min后,终于降落下来。乘务员立刻组织没有受伤的乘客完成了紧急逃生。一些受伤的人留在机上等待救援。机长鲍伯·苏斯雷默得到了全体乘客的感谢,几分钟前,大家还以为自己必死无疑。
米歇尔·本田清点了人数,发现了一个令人担忧的情况。克拉拉贝尔·兰辛,有着37年飞行经验的老乘务员不见了。此外,在整个事故中,还有7名乘客受了重伤,最重的是颅骨骨折。而飞机的破损情况更是令人难以置信——机身的前半部分丢失不见了。

抽丝剥茧查找原因

这是航空史上的重大事件,还没有哪架飞机在受损这么严重的情况下成功降落过。连接驾驶舱和机身后部的只有地板梁。这真的是命悬一线。
事故发生后,美国国家交通安全委员会受命调查事故发生的原因。事故调查小组的调查人员仔细研究了机身,判断飞机结构是如何能保持完整的。原来,最关键的因素竟然是爆裂的位置。飞机之所以能够成功逃生,原因是破损的部位在飞机的顶端。尽管机身看上去摇摇欲坠,但整体结构是完整的。如果破损位置在下方,而机头朝着这个方向弯曲,那么整个飞机就会受压变形,然后,机头就会断裂。所以说,幸好破损的位置是在顶部,这才保住了全体乘客的性命。
那么一架喷气客机的顶部怎么会飞走呢?最好的线索就是那截失去的机身。调查人员将它从太平洋的海底打捞了上来,并仔细拼凑起来,希望揭开历史上最具戏剧性的空难事故的真相。
自波音737飞机问世以来的38年,波音公司售出了5000架737型客机。在世界上有些地方,平均每5秒就有一架737起飞。
受损飞机的出厂号是152,于1968年5月下线。这架飞机的设计寿命是20年,相当于完成7万5000次飞行。它已经超过设计飞行次数,不过大部分飞行都是短途的。由于频繁加压,它的机身长期处于受力状态。
飞机的机身是会变化的,在不同的飞行高度,机身会扩大或缩小。在地面上机身是收缩的,在7300多m的高空,机身会扩张。所以飞机的受力状态是循环的。时间一久,整体结构的坚固程度就会因此受损。从这架飞机的飞行情况来看,它的循环过程很快,所以事故应该和机身结构的牢固程度减弱有关。

金属疲劳引发灾难

鉴于全世界每天都有几千架737客机起飞,调查人员为了尽快确定飞机爆裂的原因,从破损的机身上提取了样本后立即返回实验室。经过一系列分析研究,他们发现,在原本铆钉所在的钻孔旁边,出现了蛛网裂纹。
飞机用多片舱板打造而成。舱板相互重叠,通过一种名为环氧树脂的强力胶粘接。随着环氧树脂逐渐硬化,铆钉就将舱板固定在一起。在阿洛哈航空公司的那架飞机上,调查人员发现,舱板相互重叠的部位有明显变色的迹象。这说明,机身最上面一排铆钉已经出现了金属疲劳裂纹,从而导致飞机的机顶被掀翻。
夏威夷地区气候潮湿,空气中盐份很大,这加速了外皮的氧化。阿洛哈公司只是偶尔对飞机进行检查,而且时间往往在晚上。此时的检查员警觉性最低,工作环境的照明也不是自然光,因此难以发现如此细微的裂纹。由于这些裂纹未能得到及时维修,这架飞机就变成了一枚定时炸弹。
调查人员已经找到了飞机爆裂的原因,但还不清楚事故是如何引发的。他们走访了一位乘客,她在登上这架失事航班的时候看到了门的右边有一道裂缝,使得门上面的金属外皮和下面的外皮分开了。按照波音公司的设计,737和其他波音飞机根本不会出现这样的情况。
机身上每隔3m,就会有所谓的加强筋来加固机身。如果出现裂纹,裂纹也只会延伸到下一条加强筋,形成一个90度角的裂口。加强筋的作用就是把机身外皮上的任何裂纹或者裂缝控制在3m2的范围内。如果裂缝延伸到3m2以上,就会影响更大范围的机身,导致机身爆裂。只要不超过3m2,舱内压力就不会下降太多,结构性破损也会被控制在很小的范围内。
那么这种用来保障安全的加强筋为什么会失效呢?美国国家安全委员会的调查人员认为,机身上的裂纹太多,这些裂纹连在了一起,甚至穿过了加强筋。


阿洛哈航空公司的飞机有几个方面很独特。它们的飞行距离都很短,所以压力变化的循环次数很高。铆钉所在部位的应力反复地增减。其次,随着环氧树脂胶失效,所有的应力都施加在了铆钉上面,导致这些裂纹连成一片,然后飞机的顶部就爆裂了。
难道这就是243号航班失事的最终原因吗?调查人员还在继续搜集证据。他们有了一个新发现。为什么兰辛会被吸出飞机,而她的同事简·佐藤富田却没有呢?事故发生后不久搜集到的乘客证言表明,兰辛是向左前方被吸出去的,而不是正前方。飞机外面留下的血污也表明这起事故中兰辛在和飞机外部发生接触的时候,曾经被短时间地困住过。

新的爆炸线索

调查人员认为事故的原因是由于养护不利而引起的金属疲劳。但有一位调查人员对此提出了异议。假如机身按设计打开了一个安全孔,而那个孔恰好在乘务员的头顶,造成她被吸入了安全孔,而且暂时堵住了它。所有试图逸出的空气一下子无处宣泄了,从而形成了一个巨大的压力场,这才是飞机顶部爆裂的真正原因。这种现象称之为“液锤”。就像浴缸里的水,是通过排水口出去的。如果把塞子向排水口方向移动的时候,它就会立即堵死排水口,继而产生一股力量,这就是液锤的原理。
美国国家交通安全委员会宣布说,液锤的说法在科学上是合理的,但飞机上众多的薄弱点同时出现问题,更加剧了事故发生。
阿洛哈航空公司的飞机维修部对此次事故要负主要责任。美国国家交通安全委员会要求联邦航空管理局强化飞机维修标准。波音公司已经改进了他们的生产流程,以避免胶被污染。


243号航班遭遇了不幸,这起事故对航空业产生了深远的影响。美国国会不久后通过了航空安全研究法案,改变了对服役时间长的飞机的管理以及生产和检查飞机的方式。整个航空业由此变得更为安全。
故事并未就此结束,大海再也没有交出兰辛的尸体。为了缅怀这位乘务员,有关部门在檀香山机场的一个墓地中安放了一块石碑。在夏威夷广阔的蓝天下,这位老资格的乘务员曾度过她一生中最美好的时光,而她的生命也在这里悄然结束。

编辑 林 静

责任编辑:tukins




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