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空 中 风 暴

作者:陆 译 来源:本站原创 发布时间:2011年10月28日
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飞行最终因引擎停转没有动力,而坠毁在高速公路上

242航班在风暴中迷失了方向

飞机中探测气象的仪器在大风暴中失去作用,采集不到有效信息

飞行员劲力使飞机攀升的,导致大风暴中夹杂着冰雹打进飞机的引擎击毁了引擎中的涡轮扇叶

  1977年4月4日,原本是个晴朗的天气。美国南方航空公司一家DC—9客机——242航班正在停机坪上做着起飞前的检查工作,不一会儿,它将载着81名乘客和机组人员从阿拉巴马州飞往乔治亚州的亚特兰大市。

  DC—9客机于1965年投入使用,它与人们日常所乘坐的飞机有所不同。它的两台引擎全部安装在机身后侧,而不是机翼上。这种设计旨在缩短起飞所用的跑道距离,主要用于短程航线。

  起飞前,机组人员收到了沿途机场的气象报告,天气看起来还算不错,这让机组人员和乘客都感到十分轻松。因为美国东南部地区的天气情况变幻莫测:高湿度、高气温的条件为雷暴形成提供了温床,在空气湿度大、对流很强的情况下,很容易遇到雷暴天气,并伴随有暴雨、冰雹、结冰和大风等自然现象,这种天气活动还将会导致龙卷风,这对航空飞行十分不利。

  当天下午15时54分,242航班正要起飞,人们担心的事情发生了——天气突然恶化,机场附近下起了大暴雨。

  经过机长与空管中心的沟通,242航班还是在暴雨中起飞了,25min后它将抵达亚特兰大市。在这样一场恶劣的天气中,等待着他们的将会是什么呢?

暴雨飞行

  242航班飞上云端后,航线气象图显示天气还不足以影响飞行。但是机长接到地面空管中心的提示,前方约8km处可能会出现强降雨,要做好应对准备。

  在当时,大多数航班都配备有黑白的机载气象雷达系统,系统会在显示屏上显示出深浅不一的颜色,颜色越亮越意味着前方天气越恶劣,因此驾驶员都会竭力避免进入雷达上的强光区,而选择较为安全的黑色区域。

  242航班的驾驶员在雷达上发现了一片黑色区域,这是一条穿越风暴的走廊,于是他们打算从14km高的雷暴云砧区域穿过。机舱内,机长和驾驶员仔细研究着气象雷达,正当他们调整方向准备穿越雷暴区时,突然发现最初看到的那片黑色区域神秘消失了,整个雷达显示器上一片亮光,这意味着飞机已经进入雷暴区。风暴愈演愈烈,242航班随时会发生危险!

  棒球大小的冰雹猛烈地击打着242航班,驾驶室的挡风玻璃应声而碎。是继续向前,还是选择其他路径?当机长和副驾驶疯狂地在风暴中寻找逃生路线时,情况变得更加危急——机上电力全部中断。驾驶员必须在没有飞行水平仪的情况下保持水平飞行,他只能借助于窗外的地平面来调整飞机的方向。但是,厚厚的云层遮住了地平线,242航班的驾驶员无法确定飞机的准确方位。

  经过36s的黑暗之后,机上电力突然恢复,242航班立即与亚特兰大空管中心取得联系。根据空管中心的指令,242航班要保持4600m飞行高度,但此刻它的高度只有不到4200m。

引擎罢工

  机舱内,空乘人员不断安慰乘客保持镇定。但是窗外的情景令人恐惧不安——大块的冰雹打在飞机引擎罩上,在引擎中心的锥面上砸出了很多凹痕。引擎发出一系列响声,感觉好像要罢工一样。

  突然,机组人员发现242航班的两台引擎都停转了,驾驶室内一阵慌乱。瞬间,242航班变成了一架滑翔机,速度降到了19m/s,此时的飞行高度为4200m。失去引擎动力的242航班急速坠落,但是引擎失效引起的可怕后果还不止于此。因为飞机上的电子设备、无线电和液压系统都要靠引擎提供电力,随着引擎失效,所有装置形同虚设。

  机长当机立断,立刻启动了飞机辅助动力装置,该装置相当于备用发电机,能够为飞机提供电力。2min后,辅助动力装置终于启动,飞机恢复了动力。

紧急迫降

  动力恢复后,机长立即通过无线电请求空管中心对242航班进行指引。根据速度及高度测算,此时242航班只能在空中停留6min了。并且辅助动力装置供电能力有限,不足以支撑飞机到达目的地,因此飞机必须在最近的机场紧急迫降。

  空管中心经过查询,发现距离242航班最近的机场是亚特兰大的卡特斯维尔机场,此时飞机的飞行高度只有1400m,距离卡特斯维尔机场还有16km。

  这时,意外又一次发生了,飞机引擎再次全部失效。242航班此时已经岌岌可危,驾驶员面临着一个生死的抉择——要么马上着陆,要么等着机毁人亡。

  驾驶员四处寻找开阔的空地,乔治亚州92号高速公路出现在他们眼前,路面十分宽阔,并且此时没有车辆经过。机长和副驾驶决定就在这条高速公路上着陆,这样做是对是错,他们心里也没有底。副驾驶从未试过在没有引擎动力的情况下着陆,所以一切只能靠他随机应变了。

  此时舱内的灯光全部熄灭了,乘客们都感觉到形势的危急,有人哭喊,有人挣扎,有人闭起眼睛,有人则把毯子、枕头、外套通通放在身边,为自己筑了一个“巢”……

  “咚”的一声,242航班终于在美国92号高速公路上触地。第一次触地非常平稳,一切正常。但是飞机突然再次脱离地面,然后猛地摔了下来。就这样,飞机一次比一次颠簸得厉害,噪声也变得越来越大,好像失去了控制一般。紧接着是一声巨大的轰响——242航班不幸坠毁,化作一堆废墟。包括机长和副驾驶在内的72人不幸丧生,从天而降的失事飞机同时造成地面一家7口当场死亡。

雷达误导

  在空中经历了九死一生的242航班为何仍旧难逃坠毁的厄运?是巧合,还是人为失误呢?来自美国运输安全委员会的调查人员几小时内就赶到了现场。

  7年之前,也就是1970年,同样是一架DC—9客机,马歇尔大学足球队乘坐的932航班在西弗吉尼亚州坠毁,乘客无一幸存。此次事故发生后,南方航空公司的飞行安全再次面临质疑。

  对调查人员来说,有很多问题亟需找到答案,不过最重要的是两大问题:当时的天气情况,以及导致两台引擎停转的原因,因为正是引擎停转才迫使飞行员在高速公路上紧急着陆的。

  前面明明是雷暴区,为何驾驶员还要迎头冲向危险呢?这是调查人员的第一个疑惑。调查人员找到了飞行记录仪,听取了舱音记录器,试图找到促使飞行员飞向雷暴云团的线索。他们发现,飞行员在接近风暴时似乎很倚重机载气象雷达。但是,气象雷达似乎欺骗了他们。

  经过检查,调查人员发现242航班使用的气象雷达存在一个严重缺陷:它存在信号衰减现象。由雷达装置发射、用来探测天气情况的无线电波在返回过程中出现了漫射情况,所以驾驶舱内机组人员看到的画面很可能并不准确。气象雷达发射出无线电波,这些电波碰到雷暴云团后就会弹射回来。但是如果降雨强烈的话,无线电波很可能会偏离路线。这时候,雷达装置就会把缺失回波的地方看作毫无障碍。

  这些错误是很难被发现的,所以如果机组人员单纯依靠气象雷达或者很大程度上依靠它来做出决定,很可能会做出错误的决定。

  在当时,242航班机组人员认定的净空区,其实正是风暴最猛烈的区域,而他们就像飞蛾扑火般冲了进去。

金属疲劳

  在进入风暴云团之后,242航班的两台引擎全部失效。按照设计,涡轮风扇引擎能够承受大量雨水,甚至是冰雹的侵袭。暴雨本身不应导致引擎停转,那么引擎为什么会失效呢?

  飞机引擎被送往亚特兰大机场进行进一步检查。当工人们在飞机棚把引擎垂直吊起来的时候,调查员听到一些叮当的响声,然后一些部件从引擎前部掉到了地上——那是引擎里面压缩机的叶片部件,此时这些叶片已经完全扭曲了。

  喷气式引擎燃烧时需要压缩空气帮助,引擎内的两台独立压缩机由数十个钢质叶片组成。叶片高速旋转,促使空气流向引擎尾部,压缩空气在燃烧室被点燃,从而产生推力。242航班的压缩机叶片严重扭曲或者说存在严重金属疲劳情况,这种金属疲劳是引擎在反复喘振的情况下才出现的。

  当气流通过引擎受阻时就会出现喘振。这时,压力在压缩机之间,而不是后面增加。失去这个向后的推力之后,来自燃烧室的气体冲向引擎前部,导致引擎失效。那么,重复性的喘振从何而起呢?它是不是引擎吸入大量雨水所致呢?

  遇到暴雨天气时,引擎必须将吸入的雨水转化为气体排放出去,这个过程需要消耗能量,所以会减慢引擎的运转速度。调查人员认为,引擎忙于将雨水转化为气体,结果导致动力不足,并引发了第一次停电。但是,这种说法并不能解释引擎全部失效的原因。那么,引擎失效是不是因为吸入大量雨水造成的呢?

  实验结果证明,当空气中的雨水比重达到14%时,引擎还能正常运转。随后,调查人员又将雨水比重提高到雨季水平,然后将引擎从空转提高至全速运转。最后得出结论:雨水不足以引起剧烈的、分裂引擎的喘振。

  不过,雨水吸入试验为调查人员提供了另一条线索。调查人员从引擎前部开始检查,结果发现两台引擎的进气道外罩和保持气体流线型进入引擎的部位都存在明显凹痕,这些部件是整个飞机结构的重要组成部分,而且全部由铝制材料制成。由此,调查组怀疑冰雹很可能是造成事故的重要元凶。通过检查发现,从机械角度讲,冰雹本身并不会对引擎造成毁坏,它只是在引擎表面留下了一些凹痕而已,但是大量冰雹很可能堵塞引擎上的某个重要出口,比如排出阀。

  当两台压缩机之间的压力增加时,排出阀应该自动打开,释放压力,解除喘振。如果排出阀被阻,引擎很可能会持续喘振,反复不止。一旦引擎开始喘振,驾驶员可能采取的措施就是降低速度,减少引擎推力。但是舱音记录器显示,当时的情况很可能促使机组人员做出了截然相反的决定——机组人员准备在风暴中心向上爬升。

  如果喘振不但没有得到解除,反而持续出现的话,那引擎很可能会从内部开始分解,增加推力只会使当时的形势进一步恶化。当冰雹导致排出阀被阻后,引擎内部的压力急剧增加,并造成压缩机叶片弯曲毁坏。一旦压缩机内的叶片断裂,接下来引擎就根本不可能再继续工作了。

  现在,调查人员得知飞行员错误估计风暴形势,从而导致引擎停转。但令人不解的是,如此强烈的风暴,飞行员为何提前没有接到警告呢?

  当242航班从阿拉巴马州起飞时,机组人员确实拿到了一份气象报告,但这份报告已经过时。南方航空公司没有及时更新信息,他们当时没有预定国家气象局的气象更新系统,他们订阅的气象服务系统需要他们打电话确认才行。当调度员打电话获取更新信息时,电话无法接通,所以他自然无法为242航班的机组人员提供任何更新信息了。

  在对风暴一无所知,同时又误解气象雷达的信息之后,机组人员盲目地飞向雷暴云砧,暴雨和冰雹毁坏了两台引擎。机组人员认为唯一的办法就是紧急着陆。

  最终,美国交通安全委员会得出结论:涡轮风扇引擎的灾难性停转,还有驾驶员对风暴信息的一知半解是导致这次空难事件的重要原因。

  针对这一问题,美国交通安全委员会要求,在所有的飞机上配备气象雷达系统,同时要求空管中心升级气象扫描系统。

  如今,现代的商务飞机上都配备有彩色气象雷达。这种雷达装置可以通过不同的色带来显示降雨的强度。

  242航班的坠毁也为飞行员们上了一课,如何在强降雨情况下操作引擎。如果碰到喘振的情况,严禁继续对引擎进行操作,不管什么原因,都应该先清除喘振。

  同时,这次事故中一位幸存者的做法很值得广大乘客的借鉴:他用皮夹克蒙住头部,并把毯子和枕头放在脸前侧作为缓冲器。这或许是挽救了他生命的重要因素,因为它从一定程度上大大降低了这位幸存者受伤的概率。

  编辑 杨 璇

责任编辑:蓝泽




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