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让残骸和黑匣子“说话”:艰难的空难调查

京港台:2022-3-31 21:54| 来源:澎湃人物 | 我来说几句


让残骸和黑匣子“说话”:艰难的空难调查

来源:倍可亲(backchina.com) 专题:中国东航客机坠毁 最新动态!

  3月21日,MU5735几乎垂直插入了广西梧州藤县的一处山谷。

  2分钟之内陡然下降8000米之后,它庞大的身躯已被气流磨得滚热,又顷刻间“熔化”在泥土之中。

  坠毁的飞机附近,一些树木被烧焦。空难引发的山火很快被扑灭。

  根据应急指挥部信息,MU5735的大部分残骸都集中在半径30米左右的核心区域内。残骸的最深处,大约离地20米——七八层楼那么“深”,部分残骸有过火痕迹,但没发现炸药,显示不像有人为造成的爆炸。

  在核心区域的255米开外,搜救队也发现了大量残骸碎片。除此以外,据核心区域十多公里,四旺村80岁村民黄建义还发现几块碎片,其中一块,依稀可辨东航标志中的蓝色。

  飞机坠落的第三日,工作人员在主要撞击点东南方向约30米处发现飞机的“黑匣子”之一,驾驶舱话音记录器(CVR)。3月27日,他们找到飞行数据记录器(FDR),第二部“黑匣子”。它距离CVR30米左右,埋在一米半厚的泥泞土地之下。

  中国民航局航空安全办公室副主任李勇在接受央视采访中说,“送到北京的两部黑匣子破损都比较严重了。”“现在来看,还很难估计需要多长时间才能完成译码工作。”

  撞击猛烈的现场、飞机散落于地表和地下的数万碎片、破损严重的黑匣子——对照航空历史和空难调查员的分析,它们有可能告知我们什么?哪些因素可能导致空难发生?

  监控飞机的“黑匣子”

  3月25日,民航事故调查中心主任毛延峰在新闻发布会上表示,MU5735的CVR已严重受损,因此,不能确定何时能完成数据下载。

  被发现时,这只橘红色的“罐头”只比人的手掌略大。它表面的文字在事故中已斑驳脱落,但仍能分辨出大写的英文:“飞行记录器。不要打开。(FLIGHT RECORDER DO NOT OPEN)”

  

  3月23日下午,中国民航局专家和武警官兵找到第一部“黑匣子”。 央视新闻 图

  3月27日下午,上午刚被发现的第二部“黑匣子”空运到北京。一些平时喜欢飞机的北京市民到西湖园八卦台,这是他们平时观看和拍摄飞机的地方,现在他们看着FDR空运到京,送至实验室接受破解。

  3月28日,民航局航空安全办公室主任朱涛表示,两部黑匣子的译码工作正在进行中。“一旦调查取得重大进展,民航局将及时公布。”

  无论飞机坠毁在怎样的地理环境,空难发生以后,搜救团队往往第一时间在飞机残骸中找“黑匣子”。

  例如,1997年,新加坡胜安航空185号飞机起飞不久,坠入印尼的一条河,坠机时速度超过音速,飞机也被“肢解”成极细小的碎片——调查人员先请海军潜水员下水打捞,后找一台清淤机器把淤泥捞上岸,以求寻得“一鳞半爪”。不过,两台黑匣子后来是在河东岸的雨林里被找到的。

  

  调查人员找一台清淤机器把淤泥捞上岸,以求寻得“一鳞半爪” 《空中浩劫》截图

  马航MH370航班于2014年在南印度(专题)洋上空“失踪”之后,两台“黑匣子”至今了无踪影。即便如此,还有一家受雇于马来西亚政府的公司在3月初宣布,缘于技术进步,要在2023年到南印度洋的海床上去,再一次寻找它们——人们找“黑匣子”,就像寻找一只苦难的圣杯。

  黑匣子分成两部分,FDR记录飞行数据和一些飞机上的故障信息;CVR记录机舱内的声响,以及机组和空管部门的通信。两者是判断空难原因是重要依据,重要性不言而喻。

  波音737NG系列安装的FDR能记录几百上千个飞行数据。它的记录自飞机通电开始,到飞机断电结束,与CVR保持一致。调查人员可以根据这些数据大致模拟出飞行中飞机的各个读数和动作。

  更新迭代至今,FDR记录的数据仍存在有一些“死角”。

  资深民航机长陈建国就在一篇文章里提到,为什么遇难的埃航ET302起飞伊始飞机迎角非常大(注:迎角约等于起飞时飞机与地面的夹角,迎角过大,飞机的升力将不敌阻力)?他认为,不排除ET302遭到了鸟击。他同时注意到,一些飞机机身外部的数据,比如机翼蒙皮分离、水平尾翼表面脱离、垂直安定面表面脱离、飞机外部部件分离等等,这是FDR注意力的“死角”。

  黑匣子有没有可能变得更完善一些?

  加拿大(专题)航空运输安全局(CATSA)和加拿大运输安全委员会(TSB)前调查员拉里·万斯(Larry Vance)对澎湃新闻解释,如果要求FDR存储更多信息,就要求飞机安装更多的传感器,并修改整个线路,相当于对整台飞机进行升级改造。

  曾在美国国家运输安全委员会(NTSB)担任空难调查员的巴里·斯特劳赫(Barry Strauch)则向澎湃新闻提到,FDR及连接的传感器线路设计得过于复杂有一项劣势——“必须确保FDR不会被任何云端或地面设施‘黑’,里面的数据不会被改变。”

  黑匣子CVR迄今只记录机舱内的声音,而不记录影像,这意味着,机舱屏幕上的气象雷达天气回波,以及飞行员的表情、手势等,都不会被记录。

  CATSA前空难调查员的麦克·普尔(Mike Poole)告诉澎湃新闻,1998年,瑞士航空111号飞机失事之后,加拿大和美国两国的运输安全委员会曾强烈呼吁航空公司在机舱内加装摄像头。但是,飞行员工会对此非常反感。飞行员们认为,记录他们的表情“侵犯隐私”,而且他们不知道这些影像内容是否会被雇主用在别处。这项呼吁于是不了了之。

  麦克·普尔补充道,如果是飞行员操作失误造成的空难,FDR和CVR记录的数据一般足够理解它的前因后果;如果是飞行器或者结构问题,黑匣子也能给出正确的调查方向,只是还需要更多的零部件(残骸)来确定造成故障的实际原因。

  残骸“说话”

  飞机残骸能告知我们许多,比如有时候,是飞机维修出了问题。

  1979年,美国航空191号班机在芝加哥(专题)奥黑尔机场起飞,飞行器是由麦克唐纳·道格拉斯公司生产的麦道DC-10飞机。起飞后不久,一个发动机突然从半空中掉落,随之严重破坏了飞机的液压系统。这架飞机无法再保持平衡,坠毁在机场附近。

  调查人员检视本该将发动机牢牢固定在机翼之下的吊架碎片,发现了一条看上去比较“旧”的裂缝——是在飞机失事之前就出现的,裂缝附近还有一处凹痕。

  最终,调查报告认定,根据飞机的维修记录,美国航空的飞机维修人员绕过飞机生产公司提供的规范,选了一条看上去更方便的发动机拆卸办法。他们没意识到,这样会对几个本不该被频繁卸下重装的螺栓造成伤害。

  飞机的速度急遽发生改变时,例如它起飞与降落的时候,巨大的离心力总是在“考验”飞机的各个部件是不是够“团结”。这几个螺栓显然没有经受住考验。

  也有的时候,是飞机设计有问题。1972年,麦道DC-10刚一上市,就差点闯下大祸。美国航空96号班机的一趟航班在上升过程中,位于飞机腹部的货舱门突然洞开。位于货舱上方的客舱地板随之塌陷,乘客如果低头,可以直接看到脚下的云层。一些行李随着猛烈的气流飞出飞机。飞机的控制系统也受到严重损坏。

  

  美国航空191号班机货舱门在飞行途中脱落《空中浩劫》截图

  这架飞机紧急返航。事后调查发现DC-10的货舱门有设计缺陷——有时它还没有完全锁好,机舱内黄色的警示灯就灭了,于是这块货舱门飞出了美国国界,落到加拿大境内,被发现时,仍然没有锁好的痕迹。

  与飞机起飞初期,吊架“力气不够”不同,这一扇有问题的货舱门是飞机到了高空才坚持不住。这时,内外气压差距不断拉大,内部空气用力将门往外顶。货舱门的脆弱性就暴露出来。

  1972年的飞机返航事件之后,麦道公司没有按照美国运输安全委员会的建议,及时修改货舱门的设计。两年后,一架从伊斯坦布尔飞往伦敦的同款飞机土耳其航空981号班机,因几乎一模一样的原因坠毁。飞机上346人全部死亡。

  “3·21”东航MU5735航空器飞行事故中,飞机几乎摔得粉碎,但并非无法辨认。3月24日,民航局安全监察专员、航空安全办公室主任朱涛在新闻发布会上通报,已经找到的主要残骸包括:发动机部叶片及涡轮残件、发动机吊架残件、左右侧水平尾翼残件、副翼自动驾驶作动器以及带有部分翼梢小翼的机翼残件。

  另根据24日新闻发布会信息和新闻报道,“3·21” 东航MU5735航空器飞行事故的核心区域十多公里之外,有当地人发现一块长度约1.3米、最宽约10厘米的飞机残骸碎片。

  村民陈柱昌告诉澎湃新闻,他看到残片上的蓝色跟东航标志上的蓝色是一样的。值得注意的是,根据东航云南公司飞机外观,只有飞机垂直尾翼(包括一部分方向舵)、两个翼梢小翼等少数部位才涂有东航标志。

  3月26日,新闻发布会又披露,陈柱昌看到残片的位置以北距离约2.3公里,发现一块长约8厘米、宽约3厘米的长方形复合材料残片,“初步判断该残片是水田中发现的弧形残片的一部分”。发布会披露,截至当时,已搜寻到MU5735飞机残骸和碎片累计24047件,并设立残骸仓库。

  麦克·普尔向澎湃新闻记者分析,如果在事故现场以外发现飞机碎片,一般意味着这个部件是在飞机航行过程中掉落的,早于飞机坠毁。

  “这既可能是空难发生的直接原因之一,也可能是另外一些问题的结果。”他说。

  他分析,如果出现这样的空中解体,有可能是因为飞机结构撑不住飞机速度剧烈变化,类似前述美国航空191号班机空难中,吊架“拉”不住发动机;也有可能是因为飞机有一些额外动作,导致某一部分受力变大;也有可能是“某个部分自己失灵”——它就是要掉。

  麦克·普尔认为,调查人员研究过这些残片之后,可以根据它的重量、空气动力学特性及事发时的风速等反推一遍,得出它具体是什么时间从飞机上脱落的。

  起于毫末

  现在根据外部信息分析飞机残片的由来还为时过早,麦克·普尔强调,“只能说这种现象并不寻常”。现阶段,有各种各样的假设,“一切皆有可能”。

  东航的这架客机发生事故后,中国民航局航空安全办公室副主任李勇接受央视采访称,目前调查工作面临的挑战之一是,飞机从巡航高度突然下降之后,没有任何征兆,空中交通管制部门也没有收到任何机组反馈的遇险信息或者反映不正常的信息,所以没有留下有用的信息。

  麦克·普尔说,在一起(电视剧)空难中,如果飞行员始终没有宣布紧急状态呼号“Mayday”(注:航空求助信号,出自法语m‘aider,原意“救我”),说明这架飞机的遇难,是非常突然,又极具灾难性的;只有事态恶化得极快,飞行员才会极度专注于如何存活下去,而忽略这时候要呼叫“Mayday”。

  3月23日,民航局航空事故调查中心主任毛延峰表示,飞机失事时,航路上天气是正常的,空管部门也没有接到任何危险天气的报告。

  航空爱好者经常使用的Live ATC官网上,一段用户分享的音频显示,最后一分钟,地面管制员请求空中飞机协助呼叫MU5735,但呼叫后没有收到任何回应。

  根据FlightRadar数据,在急遽下降至坠地的不到2分钟之内,MU5735曾一度稳住高度,开始拉升,但紧接着,俯冲更快了。

  3月23日,东航云南有限公司董事长孙世英在新闻发布会上表示,失事飞机是2015年6月22日引进——“飞机维修一直严格按照维修技术方案实施,技术状况稳定正常。起飞前,飞机符合维修放行标准和适航要求,正常放行。”

  巴里·斯特劳赫对澎湃新闻表示,“飞机适航”的说法,指的只能是飞机在地面的状态,而非失事时的状态;飞机起飞时适航,不代表它不可能在途中出现机械故障。

  他表示,多数的空难都是非常“独特”的,而一些较为明显的漏洞,比如机翼结冰问题,以及波音公司此前在737 MAX飞机上使用有缺陷的MCAS系统,已得到解决。多名专家都表示,现如今已经很难再概括导致空难的因素有哪些。

  一起空难也可能是多个细小的纰漏互相作用、累积起来的结果。

  例如,2009年,与MU5735同是一架波音737-800的土耳其航空1951号航班在荷兰阿姆斯特丹史基浦机场下降时显得特别“迟钝”,它在跑道上空突然像一块托盘被翻倒的蛋糕般,几乎水平地砸向地面,断成三截。事故导致九人死亡,120人受伤。

  

  土耳其航空1951号班机下降“迟钝”,后坠毁。《空中浩劫》截图

  调查人员先怀疑是发动机突然熄火、燃料不足,或者遭遇特殊的天气情况,但都很快排除了这些可能。

  他们在CVR里听到,飞机距离地面610米时,机舱里响起了警报声,FDR显示,这时候无线电高度计显示为“-8英尺”——这看起来是一个常见的小问题,飞机上还装有其他高度计。根据中国航空学会会员乔善勋的一篇科普文章,土耳其航空事故发生的前一年,波音公司共收到过2569份无线电高度计故障的报告,但没拿出解决办法,两千多起故障也确实没有引起严重后果——在土耳其航空1951号航班的机舱里,高度计故障又触发警报,提示“距离地面太近”。机组人员显然了解这是因为故障,机长几次手动把警报器关闭。

  空难调查员又发现,直到这架飞机快降落时,史基浦机场的管制员才对飞机发出指引降落的信号;该机场的速度较标准做法来得略慢,因此,快降落时,机舱一片忙乱。机组没能及时注意到,飞机同时开着较为智能的仪表着陆系统,它根据无线电高度计显示的“飞机已经着陆”,自动抬高飞机的机头,减低它的速度,使飞机像已停在跑道上一样,静止在半空中。

  在这起空难之前,类似的情况,其他飞行员也遇到过一些,但他们都选择及时关闭仪表着陆系统,手动降落;因此,虽然整起事故似乎以无线电高度计故障开始,但飞行员仍对这起事故负有一定责任。

  类似地,多因一果的状况,在空难调查中并不罕见。

  空难调查是一项复杂的系统工程,需要从飞机的适航维修,飞行操作,空中交通管制、天气环境等多方面开展深入全面的分析,必要时还要组织大量的实验验证设想。李勇在前述采访中表示,通常来说,国际上一起典型的运输航空事故调查往往需要长达两年以上。2009年6月份法航447空难直到三年之后才发布了最终报告。而国内10年前发生的伊春空难,也花了将近两年的时间才发布最终报告。

  巴里·斯特劳赫向澎湃新闻表示,飞机信息对于各方都是公开的;相信协力之下,调查团队能对MU5735何以坠落给出一个答案。   

 

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