喬善勛
在“電傳飛控”應(yīng)用之前,大型客機(jī)都是通過液壓系統(tǒng)控制客機(jī)的姿態(tài),為了保障安全,客機(jī)一般都會(huì)有多套液壓系統(tǒng)。美國(guó)聯(lián)合航空232號(hào)航班則因發(fā)動(dòng)機(jī)材料瑕疵,射出的碎片摧毀了機(jī)上3套液壓系統(tǒng),導(dǎo)致客機(jī)翼面控制失效,飛行員能操縱的僅僅是2臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)。
232號(hào)航班面臨重大災(zāi)難,失去液壓系統(tǒng)的飛行面臨“不可能的降落”,飛行員能力挽狂瀾嗎?
液壓為零:三套液壓系統(tǒng)失效
1989年7月19日,美國(guó)聯(lián)合航空232號(hào)航班由一架編號(hào)為N1819U的麥道 DC-10-10型客機(jī)執(zhí)飛,飛行路線是從史提布列頓國(guó)際機(jī)場(chǎng)至費(fèi)城國(guó)際機(jī)場(chǎng),中間經(jīng)停奧黑爾國(guó)際機(jī)場(chǎng)。
麥道DC-10是麥克唐納-道格拉斯公司在1970年代制造的一款三發(fā)寬體客機(jī),1970年8月29日首飛,1971年8月5日交付首家客戶,在20年的生產(chǎn)周期內(nèi)共生產(chǎn)了386架。
當(dāng)日,執(zhí)飛232號(hào)航班的機(jī)長(zhǎng)是艾爾·海恩斯,57歲,1956年加入聯(lián)合航空公司,累計(jì)飛行時(shí)間達(dá)29967小時(shí)。第一副駕駛是威廉·瑞考德,48歲,累計(jì)飛行時(shí)間達(dá)20000小時(shí)。上述兩人都曾在美國(guó)空軍服役。第二副駕駛為杜立德·達(dá)沃克。聯(lián)合航空公司的DC-10型客機(jī)飛行教員丹尼斯·費(fèi)齊也是這架客機(jī)的乘客,他在隨后的事故中發(fā)揮了不可替代的作用。
7月19日這天,天氣晴好。232號(hào)航班正常起飛后,平穩(wěn)地進(jìn)入巡航狀態(tài)。突然,一聲巨響傳來(lái),飛機(jī)立即陷入劇烈的顛簸之中,駕駛艙警鈴大作,威廉·瑞考德馬上關(guān)閉了自動(dòng)駕駛儀。飛行員在劇烈的晃動(dòng)中幾乎控制不了飛機(jī),海恩斯機(jī)長(zhǎng)也看不清儀表上的數(shù)據(jù)。最終,他發(fā)現(xiàn)是飛機(jī)的2號(hào)發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)了故障。
DC-10型客機(jī)裝備有3臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī),2號(hào)發(fā)動(dòng)機(jī)位于客機(jī)的尾翼中??团搩?nèi)的費(fèi)齊感覺并不像發(fā)動(dòng)機(jī)故障那樣簡(jiǎn)單,他發(fā)現(xiàn)客機(jī)的右翼明顯下沉,飛機(jī)也開始側(cè)傾。
海恩斯機(jī)長(zhǎng)決定關(guān)閉2號(hào)發(fā)動(dòng)機(jī),但是客機(jī)依然處于失控狀態(tài),而且向右傾斜得越發(fā)嚴(yán)重。如果飛行員不能將客機(jī)恢復(fù)平飛狀態(tài),客機(jī)將徹底陷入翻轉(zhuǎn)之中。這不像是發(fā)動(dòng)機(jī)故障所帶來(lái)的問題。更令人不安的是,杜立德發(fā)現(xiàn)飛機(jī)的液壓油表顯示為零,這意味著客機(jī)的3套液壓系統(tǒng)同時(shí)失效。
客機(jī)的液壓系統(tǒng)負(fù)責(zé)將飛行員的操縱指令傳遞到控制飛機(jī)的操縱面上。例如,升降舵控制客機(jī)的俯仰,垂直尾翼上的方向舵用來(lái)修正客機(jī)的航向和進(jìn)行小角度轉(zhuǎn)向,副翼用來(lái)控制飛機(jī)的滾轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。在失去液壓系統(tǒng)之后,飛行員完全無(wú)法對(duì)客機(jī)進(jìn)行主動(dòng)控制。
但飛行員們沒有放棄希望,他們死命握住操縱桿,希望能夠讓飛機(jī)恢復(fù)正常飛行。由于232號(hào)航班上只有左右兩個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)還在正常工作,飛行員只能通過調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出來(lái)恢復(fù)飛機(jī)的飛行狀態(tài)。
經(jīng)過悉心調(diào)整,客機(jī)恢復(fù)了平飛狀態(tài),但仍然處在失控的邊緣。根據(jù)經(jīng)驗(yàn),飛行員判斷客機(jī)的油量足以飛到芝加哥,但是失去了液壓系統(tǒng),他們也不知道該以什么樣的狀態(tài)進(jìn)行著陸。歷史上從未有DC-10的飛行員在飛機(jī)失去液壓系統(tǒng)后成功迫降的先例,機(jī)上的296人命懸一線。
迫降蘇城:185人幸免于難
突然,232號(hào)航班開始向下俯沖。在正常情況下,飛行員向后拉桿并加大油門就可以讓飛機(jī)抬頭。經(jīng)過努力,飛行員讓飛機(jī)暫時(shí)擺脫了俯沖狀態(tài),但是高度下降了1000英尺。
當(dāng)客機(jī)的2號(hào)發(fā)動(dòng)機(jī)停止工作后,飛機(jī)就已經(jīng)開始向右偏航。這時(shí),232號(hào)航班已經(jīng)偏離了航線,飛機(jī)必須盡快降落。與塔臺(tái)溝通后,飛行員決定迫降在愛荷華州的蘇城。
不久后,客機(jī)又處于爬升狀態(tài),但這會(huì)讓空速快速下降,機(jī)翼也會(huì)失去升力。如果這種狀態(tài)持續(xù)下去,客機(jī)就會(huì)失速,并從空中摔下來(lái)。
海恩斯機(jī)長(zhǎng)為了壓低機(jī)頭,降低了發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率,但同時(shí)又要保證飛機(jī)擁有足夠的穩(wěn)定性。在此過程中,飛機(jī)又下降了1500英尺。此時(shí),232號(hào)航班距離蘇城還有55英里,還能在空中待大約半小時(shí)。
海恩斯機(jī)長(zhǎng)通過和塔臺(tái)聯(lián)系后得知,飛機(jī)在迫降蘇城之前需要向左轉(zhuǎn)彎。不幸的是,飛機(jī)現(xiàn)在只能右轉(zhuǎn),強(qiáng)行左轉(zhuǎn)會(huì)造成不可逆的損傷。
海恩斯機(jī)長(zhǎng)決定進(jìn)行一個(gè)大角度的右轉(zhuǎn)掉頭,他們能夠操控的只有兩臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī),飛機(jī)在完成右轉(zhuǎn)之后,高度又下降了1000英尺。
感覺不妙的費(fèi)齊叫來(lái)乘務(wù)員詢問情況。當(dāng)?shù)弥蜋C(jī)遭遇困境后,他要求乘務(wù)員轉(zhuǎn)告機(jī)長(zhǎng),客艙中有一名DC-10的飛行教員,機(jī)組成員立即邀請(qǐng)費(fèi)齊來(lái)幫忙。
費(fèi)齊加入到機(jī)組團(tuán)隊(duì)中,專門負(fù)責(zé)控制油門力度,讓其他機(jī)組成員能夠?qū)P挠^察飛機(jī)狀態(tài)。這時(shí),客艙內(nèi)的乘務(wù)員也在為最后的迫降做準(zhǔn)備。
蘇城很快便進(jìn)入了飛行員的目視范圍。通常情況下,飛機(jī)應(yīng)該為減速做最后的進(jìn)場(chǎng)程序,但由于液壓系統(tǒng)缺失,必須以比平時(shí)高出很多的速度降落。蘇城機(jī)場(chǎng)的地面救援人員已經(jīng)做好準(zhǔn)備,成敗在此一舉。
在降落之前,海恩斯機(jī)長(zhǎng)通過廣播告訴乘客飛機(jī)現(xiàn)在所處的困境,并希望乘客為最后的迫降程序做好準(zhǔn)備。在距離機(jī)場(chǎng)還有10分鐘航程時(shí),232號(hào)航班還在9000英尺的高度,但是飛機(jī)的速度還是太快,這在降落中會(huì)造成巨大的沖擊力,同時(shí)也需要更長(zhǎng)的跑道。
飛行員首先想到的是放下起落架幫助飛機(jī)減速。由于液壓系統(tǒng)失效,他們只能依靠手動(dòng)模式,利用重力作用放下起落架裝置。
起落架被成功放出并鎖定,但是飛機(jī)的時(shí)速仍超出正常速度70節(jié)。在距離蘇城機(jī)場(chǎng)幾公里處,飛行員進(jìn)行了最后一次右轉(zhuǎn)以對(duì)正方向,在無(wú)法放出襟翼的前提下,空速是保障飛行安全的唯一條件?,F(xiàn)在,飛行員只能讓飛機(jī)保持較高的飛行速度,才能保證飛機(jī)不會(huì)一頭栽下去。
在距離地面100英尺的時(shí)候,232號(hào)航班的機(jī)頭突然下沉,使本來(lái)已經(jīng)過快的速度又提高了不少。最后,客機(jī)以猛烈的撞擊完成了降落,整個(gè)飛機(jī)在翻滾的過程中解體并燃起大火。
墜機(jī)發(fā)生45分鐘后,救援人員才尋找到駕駛艙。經(jīng)過清點(diǎn),232號(hào)航班有111人遇難,185人死里逃生。由于地面人員早已得知該航班即將迫降的消息,所以地面上的攝影師將驚心動(dòng)魄的降落過程完整地拍攝下來(lái),這也是航空史上少有的事故影像之一。
事故原因:鈦合金風(fēng)扇盤爆裂
事故的調(diào)查工作隨即展開,調(diào)查員很快便在殘骸中證實(shí)了飛行員所提供的信息。這架DC-10的2號(hào)發(fā)動(dòng)機(jī)在飛行途中發(fā)生了爆炸,整個(gè)液壓系統(tǒng)處于失效狀態(tài)。
調(diào)查員發(fā)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)的風(fēng)扇盤不翼而飛。風(fēng)扇盤是發(fā)動(dòng)機(jī)前端最大的零件,它負(fù)責(zé)將空氣送入發(fā)動(dòng)機(jī)的核心機(jī),直徑約32英寸,重400磅。
由于事故涉及重要零部件缺失,相關(guān)的冶金專家也加入到調(diào)查隊(duì)伍中來(lái)。經(jīng)過幾十年的發(fā)展,發(fā)動(dòng)機(jī)已有很高的穩(wěn)定性,風(fēng)扇盤解體的情況十分罕見。在解開整個(gè)事故的謎題之前,調(diào)查員必須先找到這一關(guān)鍵的零部件。遺憾的是,調(diào)查員進(jìn)行大規(guī)模搜索后,還是沒能發(fā)現(xiàn)這一核心部件。
另一方面,調(diào)查員研究了飛機(jī)的液壓系統(tǒng)。通常情況下,客機(jī)擁有3套獨(dú)立的液壓系統(tǒng),而且這3套液壓系統(tǒng)分別由3個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)中的一個(gè)提供驅(qū)動(dòng)力,即使客機(jī)的一套液壓系統(tǒng)失效,也不會(huì)影響其他2套液壓系統(tǒng)的運(yùn)行。
通過研究,調(diào)查員發(fā)現(xiàn)飛機(jī)的3套液壓系統(tǒng)有一個(gè)匯集點(diǎn),這個(gè)匯集點(diǎn)處于客機(jī)的尾翼,這也是負(fù)責(zé)控制升降舵上下移動(dòng)的關(guān)鍵位置。232號(hào)航班的2號(hào)發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)生爆炸后,飛出的風(fēng)扇盤剛好擊中了客機(jī)3套液壓系統(tǒng)的匯集點(diǎn),液壓油從破損的地方不斷滲漏出來(lái)。
事故發(fā)生3個(gè)月后,有人在距離機(jī)場(chǎng)100公里的地方發(fā)現(xiàn)了風(fēng)扇盤。調(diào)查員發(fā)現(xiàn)巨大的風(fēng)扇盤爆裂成兩大片,風(fēng)扇盤主要由鈦合金制成,通常情況下不會(huì)發(fā)生如此嚴(yán)重的破損。經(jīng)過仔細(xì)分析后,調(diào)查員發(fā)現(xiàn)風(fēng)扇盤爆裂是由金屬疲勞導(dǎo)致的。哪些原因會(huì)導(dǎo)致這種堅(jiān)固的合金材料發(fā)生如此嚴(yán)重的爆裂現(xiàn)象?
調(diào)查員切開了其中的一段進(jìn)行更為細(xì)致的研究,他們?cè)跇颖局邪l(fā)現(xiàn)了不該存在的元素——氮?dú)夂脱鯕饣旌线M(jìn)了鈦合金中。這兩種元素?fù)竭M(jìn)鈦合金中就會(huì)形成坑洞,如果持續(xù)加壓,就很有可能發(fā)生爆裂現(xiàn)象。
事故調(diào)查的結(jié)論是:風(fēng)扇盤存在嚴(yán)重的制造缺陷,隱藏的裂痕在運(yùn)營(yíng)的17年中越發(fā)嚴(yán)重,風(fēng)扇盤的斷裂成為一種必然。最終,1989年7月19日的飛行成為“壓跨駱駝的最后一根稻草”。
NTSB立刻發(fā)出警報(bào)信息,要求對(duì)同一型號(hào)發(fā)動(dòng)機(jī)的風(fēng)扇盤進(jìn)行檢查。工廠在提煉鈦合金的時(shí)候,要在真空環(huán)境下融化3次,以提高其純凈度。
DC-10型客機(jī)的液壓系統(tǒng)也進(jìn)行了相應(yīng)的調(diào)整。工程師在液壓系統(tǒng)中添加了閥門組合,一旦偵測(cè)到液壓油泄漏,這些閥門能夠自動(dòng)關(guān)閉。
盡管232號(hào)航班事故造成了不小的人員傷亡,但飛行員仍獲得了民航領(lǐng)域的最高榮譽(yù)——北極星獎(jiǎng)。
2003年,海恩斯在比利時(shí)布魯塞爾參加一場(chǎng)航空安全研討會(huì)時(shí),特意分享了僅用發(fā)動(dòng)機(jī)控制客機(jī)的技巧。巧合的是,艾瑞克·甘諾特機(jī)長(zhǎng)也參加了這次會(huì)議。不久后,甘諾特機(jī)長(zhǎng)便遭遇了DHL貨機(jī)巴格達(dá)遇襲事件。
甘諾特機(jī)長(zhǎng)學(xué)以致用,將研討會(huì)中學(xué)到的技巧應(yīng)用到實(shí)際操作中,在液壓系統(tǒng)失效的情況下實(shí)現(xiàn)了安全降落?!罢驹凇焙6魉沟募绨蛏希手Z特創(chuàng)造了歷史!