传奇 万米高空,引擎熄火,还是多亏了老司机!

-回复 -浏览
楼主 2021-04-06 16:54:39
举报 只看此人 收藏本贴 楼主

33年前的7月23日,加拿大航空一架767在万米高空遭遇了所有飞行员的噩梦:燃油耗尽,双发熄火,瞬间失去所有动力。当所有人都觉得将会以悲剧结尾时,机组却创造了奇迹。


今天要讲的,就是这个创下历史的加航143航班的故事。



迫降后的AC143航班,图片来自加航


1背景


1983年7月23日,加航AC143航班由蒙特利尔起飞、经由渥太华前往艾伯塔省首府埃德蒙顿,从渥太华起飞时,飞机上共载有61名旅客和8名机组人员,共计69人。


当时48岁的Robert Pearson机长有长达15,000小时的飞行经验,平日没有航班任务的时候,他喜欢在当地一个飞行俱乐部飞滑翔机,有着高超的滑翔机驾驶技术。与Pearson机长搭档的副驾驶Maurice Quintal经验也非常丰富,飞行时长超过7000小时。不过尽管两人飞行经验丰富,但是767对他们来说也还刚上手不久。


加航于1982年底开始引进767飞机。执飞AC143航班的是一架近乎全新的波音767-200型飞机,注册号为C-GAUN,装有两台普惠PW-JT9D引擎,1983年3月31日交付给加航,事发时机龄才4个月,是加航机队中的第4架767,也是波音生产的第47架767


767是当时波音生产的最新型宽体客机,采用了许多当时最先进的电子技术,例如使用了以CRT显像管为显示载体的电子飞行仪表系统EFIS,以及依赖机载电脑的电子燃油表等。得益于电子技术的提升,767成为波音旗下首款驾驶舱仅需要两名飞行员的宽体客机,而不再需要专职的工程师。



1985年拍摄的C-GAUN,图片版权Aero Icarus


2燃油告罄,双发熄火


当AC143航班以41000英尺/12500米的高度飞到安大略省红湖/Red Lake上空,驾驶舱一个警报突然响起,自此就注定了这是个载入史册的航班。


首先在驾驶舱中响起的警报是飞机左侧油箱油压告警。波音767有3个油箱,分别位于飞机的两翼和机身中部下方(中央油箱,仅在远距离航班时使用),执行中短距离航班时,仅使用两侧机翼下的油箱,当油箱燃油不足时,油压警告响起,提醒飞行员注意油量。飞行员当时并不知道警告响起的原因,该航班油量表当天故障,显示在飞行电脑上的燃油数据足以支持飞机整个航程,因此机组以为是燃油泵发生故障,由于依靠重力燃油可以自行输送至引擎,Pearson机长只是关闭了警告,并未采取其他措施。


几分钟后,右侧油压警告再度响起。尽管机上电脑数据显示飞机仍有足够的燃油飞往埃德蒙顿,但是左右两侧接连响起油压告警,Pearson机长决定就近转往温尼伯/Winnipeg降落。紧接着左侧引擎停车,机组准备做单发降落准备。随后所有飞行员的噩梦降临:飞机两侧引擎均停车,这架将近100吨重的喷气式客机,在10000米高度,失去了所有动力,而此时飞机距离温尼伯机场还有104公里。Pearson机长随即宣布进入紧急状态。不过飞机的气动设计保证了飞行中的飞机即便在空中失去所有动力也不会垂直坠落,而是凭借原有向前的速度仍能向前滑翔一段距离。


引擎停车,还意味着飞机失去绝大部分系统的电力供应,包括驾驶舱内绝大多数的CRT显示屏。随着双发失效,这架767的冲压空气涡轮(Ram Air Turbine/RAT)自动释放冲压空气涡轮,因为英文缩写和老鼠RAT一样,故被戏称为“小老鼠”,是一个当飞机所有引擎和APU都失效时用于给飞机提供液压和电力的应急装置。RAT的工作原理类似于风车,依靠飞机前进产生的风力带动螺旋桨,螺旋桨带动液压系统(某些机型则带动小型发电机),从而提供移动基本操纵面(副翼、方向舵、升降舵)所需的液压动力,并且产生电力供关键系统使用。不过RAT的工作原理也注定了,随着飞机速度的下降,其工作效率也随之下降,飞行员也就越难操纵飞机,电力系统对电池的依赖也越大。



这架试飞中的787放出RAM,大小可见一斑,图片来自网络


RAT所能提供的电力供应非常有限,仅包括部分关键系统如速度、高度指示仪、无线电等,而飞机的应答机则不在此列。这就意味着空管无法通过二次雷达接收到飞机的应答机信号,只能改用一次雷达来获得飞机的位置。一次雷达是通过电波反射原理来获取飞机位置,但一次雷达无法获得飞机的航向、高度和速度等信息。


3“基米尼滑翔机”


当飞机的两台引擎都熄火以后,机组马上与空管确认最近的可供降落的跑道距离与方位。


直到副驾驶Quintal计算出飞机滑翔的距离将不足以抵达温尼伯机场前,Pearson机长一直竭尽全力试图将飞机飞到温尼伯降落,因为温尼伯机场具有更好的应急处置能力,而且加航在温尼伯也有较为强大的维修基地。然而Quintal得出的计算结果人让Pearson机长打消了这个年头:按照飞机下降速度,飞机将在距离温尼伯机场跑道24公里处触地,后果将不堪设想。十多年前Quintal在军队服役时,曾在附近一个叫基米尼/Gimli的前军用机场训练过,他对基米尼机场的情况非常熟悉,地面管制员通过无线电告诉机组基米尼机场距离飞机更近,Pearson随即决定转往基米尼机场降落。但是无论Quintal还是地面管制员都不知道,原来的基米尼机场已经废弃,被改为一个赛车场地,原来的跑道也变成了赛车比赛用的赛道。



Gimli汽车公园,左侧跑道已改为汽车赛道,AC143航班就落在这条赛道上,图片来自谷歌地图


当飞机飞近基米尼机场的时候,他们发现飞机的高度太高了。如果保持现有的下降率,他们将会飞跃很长一段跑道,从而没有足够的跑道长度来刹停飞机。如果加大下降率,由于失去液压动力后扰流板无法升起,飞机的速度将会加大,可能无法及时刹停飞机,甚至会在接地的瞬间解体。


Pearson机长对滑翔飞行的知识和经验起了关键作用。他决定采用一种从来没有人在民航客机上用过的飞行技巧- 侧滑飞行。这是一种偶尔用于滑翔机的飞行技巧,通过将飞机机头旋转偏离航向纵轴,利用机身增大迎风面积,加大飞机前进阻力,使得飞机可以加大下降速率的同时不增加速度。


这样的飞行技巧需要飞行员同时精确的控制飞机的方向舵、升降舵和副翼来调整飞机在水平、俯仰和横滚三轴上的姿态,以获得所需的下降率和速度。尽管机长Pearson有着丰富的滑翔机驾驶经验,他却从未在滑翔机上操纵过侧滑飞行,他第一次将侧滑飞行付诸实践就是在这架失去动力的767客机上,最终Pearson机长将这架767成功令这架767在赛道起点接地。



一段侧滑降落的滑翔机视频,视频来自油管


着陆前如何将起落架放下又是另外一大挑战。应急的RAT只能提供部分液压动力,并且会随着飞机速度的下降而慢慢失效。也就是说,Pearson机长不单越来越难以操纵飞机,而飞机的起落架也无法正常放下。所幸根据飞机的设计,依靠重力也可以放出起落架。相对较重的主起落架在重力的作用下成功放出并锁定,但是较轻的前起落架则没能完全放下。


时值周六,赛车场上正在举行家庭日活动,两名少年在赛道上骑自行车玩耍,根本没注意到身后一架飞机正在袭来。直到飞机接地,机头与道面摩擦发出了巨大的响声时,他们才发现身后这架失控的767,Pearson机长和副驾驶Quintal也直到此时才发现跑道上还有两个骑车的少年。


因为没有液压,也没有前起落架,Pearson机长无法通过方向舵或是鼻轮转向来改变飞机的方向,只能通过改变左右主起落架的刹车力度来使得飞机偏移一点,以避开仓皇逃脱中的少年。最终,飞机的左侧撞上了安装在跑道上的赛道防撞栏。在防撞栏和机身摩擦带来的阻力、主起落架残存的刹车(有两个轮胎已经爆胎)和机头接地后的摩擦力的作用下,飞机终于在基米尼早已变成赛车道的跑道上停了下来。



AC143航班迫降在基米尼的场景,机头触地机尾抬升,后门滑梯无法接触地面,图片来自网络


飞机接地时没有锁定的前起落架直接被压回了轮舱,造成机头接地。高速滑行的机头与跑道摩擦产生大量热能使得机身的隔离垫起火燃烧,烟雾开始涌入驾驶舱和客舱,乘务组迅速展开了紧急撤离程序。Pearson机长和副驾驶Quintal在驾驶舱的一片浓烟中完成了紧急撤离检查单,最后离开了飞机。撤离后,因为地面根本没有任何应急救援单位,机组在赛车手们的帮助下使用手持灭火器才将火扑灭。



赛车手们与AC143,图片来自网络


Pearson机长以高超的飞行技术避免了一场本已注定的灾难。这起事件发生之后,很多飞行员都曾在模拟机中尝试在同样情况下降落,但是无一成功,全部模拟均以坠毁告终。


从燃油耗尽到最终降落在基米尼的17分钟里,AC143航班共滑翔50公里,创下了当时世界民航客机滑翔最长距离。这一记录一直保持到2001年8月24日,被另一家同样来自加拿大的航空公司,越洋航空/Air Transat 236航班在大西洋上空打破,当时执飞236航班的越洋航空A330-200由于燃油泄漏后机组操作不当,最终在大西洋上空因燃油耗尽,被迫以无动力滑翔的方式飘降到亚速尔群岛,同样创造了无人死亡的奇迹,其无动力滑翔距离长达120公里,打破了AC143航班当年创下的记录。



AC143航班飞行线路示意图,图片来自网络


4事后调查


事后,加拿大航空安全委员会/ASBC对事件展开调查。在调查中ASBC发现,最终导致事故的发生,是由一连串的人为原因与加航针对新机型的培训和管理不善所造成的。


ASBC的事故调查人员发现,这架767在执行143航班时,油量显示系统(Fuel Quantity Indicator System/FQIS)故障。


为了保证FQIS系统的准确性,波音在设计时采用了交叉比对的方法。正常情况下是将两个独立的处理器得出的数据相互比对,当出现其中一个处理器故障时,就需要采用机务人工测量油箱油量的方法来与另外一个处理器得出的数据比对。143航班上的FQIS就出现了后面这种情况,但由于没有备用的零件可换,机务将故障处理器跳开关停用,待有备件后修复,这都属于正常流程,在此情况下油量表也是可以继续显示。


由于这架飞机在由蒙特利尔飞回埃德蒙顿前更换了机组,Pearson机长在交接时错误理解为FQIS完全故障不能显示。正所谓无巧不成书,在出发之前,蒙特利尔的机务本想要把FQIS故障修好,但他刚把开关按回去,就被别人叫走去检查油箱了。这一打岔机务就彻底忘了把开关重新拔出来,也就让FQIS完全没了显示。当Pearson机长上飞机后,发现FQIS果然如同他理解的一样没有显示,但是他认为机务已经把问题都解决了,飞机应该可以放行。


Pearson机长查看了767的最低设备清单(Minimum Equipment List/MEL)的,上边明确写明,如果油量表没有显示,不允许放行。但是这又要结合当时的时代大背景来说了,在那个年代,航空业还远没有今天这么严谨。767在当时还是一款刚刚投入运行的飞机,使用了很多新系统。在投入运行的短短几个月里,MEL已经有55处修改,还有很多的留白。所以当时的惯例就成了只要机务批准放行,那么机组就会相信机务而不去遵循MEL的规定。AC143航班并没有成为例外,Pearson机长选择相信机务留下的维修记录和标签。只是,他并不知道蒙特利尔的机务已经将跳开关默默地按了回去。于是结果就是Pearson机长带着不具备放行条件的飞机起飞了。


那么问题来了,即便是FQIS当时不符合放行标准,但是如果燃油足够,也不会发生在空中燃油耗尽的问题,那么是什么环节出现了问题呢?


调查人员首先排除了漏油的可能性,没有任何证据证明引擎或油箱漏油。于是调查的主要方向就朝着加油程序进行。


又要先交代一下大背景。在1983年前后,加拿大正处在由英制单位向公制单位转换的过程中,全新加入加航的767客机就成了机队中首款采用公制单位显示数据的机型,飞机上的燃油载量由以磅/lbs为单位转变成以公斤/kg为单位,而加航的其他机型仍沿用以磅为单位的英制体系。


从蒙特利尔飞到埃德蒙顿,这架767需要22,300公斤(49,200磅)的燃油。由于油车使用的是体积单位升/L,而飞机上使用的单位是重量单位公斤,当中就又涉及到一个由体积单位转变为重量单位的过程,负责加油的地勤需要对这些数值进行换算。燃油体积会随着温度的变化而改变,在1983年7月23日的那一天,1升航空煤油的重量是0.803公斤/1.77磅。


以下我们来做一道应用题:


已知:飞机全程需消耗燃油22,300公斤,飞机油箱内尚有余油7682升,当天1升燃油的重量为0.803公斤/1.77磅,1磅等于0.4536公斤,那么还需要为飞机填加多少燃油?


这是一条小学生都会做的题:


飞机飞完全程共需要燃油体积=22,300公斤/0.803=27,770升

需额外加注的燃油体积=27,770-7,682=20,088升,重量=20,088*0.803=16,130公斤


不幸的是,由于培训不到位,加航的地勤将所需的22,300公斤燃油当成了22,300磅燃油,于是计算的过程就变为:


飞机飞完全程共需要燃油体积=22,300磅/1.77=12,599升

需额外加注的燃油体积=12,599-7,682=4,917升,重量=4,917*1.77=8,703磅,即3,948公斤


于是,机务本来应该为这架飞机补充16,130公斤/20,088升的燃油,然而他实际上只为这架飞机加了3,948公斤/4,917升。AC143航班本来应该带着22,300公斤/27,770升燃油起飞,实际只加了10,115公斤/12,599升燃油,仅是所需油量的一半左右,于是后来发生的一切都得到了解释。


地勤犯了错误,本来机组在核查油单也应可以发现,不过可惜的是机组也没有发现这一个重大错误,反而将他认为的“22,300公斤”输入了飞行管理计算机/FMC中。


正常情况下,FMC会自动从FQIS提取数据,但是因为FQIS故障,FMC只能根据机长输入的数值来进行计算,这也是为什么直到双发熄火,飞机上的电脑系统仍然显示燃油足够飞到埃德蒙顿。当所有这些因素串成一串时,这样一起事故就无法避免了。


其实,还有一个机会能够阻止 AC143 航班成为业界传奇。在经停渥太华的时候,机长曾经再次让机务人员检查了油量,可惜仍然没人发现问题。


就这样一环扣一环,从本来一个小故障,因为缺乏备件、沟通失误、流程缺失、培训不当、分工不明等等原因,突破了层层关卡,最终差点酿成机毁人亡的空难。


ASBC最终调查报告认为,加航的管理层应当对管理及零件缺失承担责任,加航在驾驶舱由三人制转为两人制的过程中对机组分工没有明确界定,存在管理疏忽,特别是针对类似特殊情况下计算载油量的职责没有明确分工。ASBC要求加航应储备更多零部件,对机组和地勤提供更完善、更彻底的公制单位换算的培训。也对机组和乘务组的专业精神和技术作出了表彰。同时调查报告也对机组在双发熄火后的表现给予了赞扬。


在进行飞行训练时,每一位飞行员必须学习如何在飞机只剩下一个引擎的情况下将飞机安全降落在跑道上。但是无论什么训练,都没有如何将在高空中完全失去动力的飞机平安落地的训练内容,因为这是不可能的任务。但是,Pearson机长凭借着自己业余时间飞滑翔机时累积的经验,同时也在副驾驶Quintal得力帮助下,居然将一架95吨的767-200安全地降落在了跑道上,无人在迫降过程中伤亡(紧急撤离时有人受轻伤)。也因此,尽管机组也存在疏忽责任,但是如果没有他们过硬的飞行技术和高度默契的配合,1983年7月23日那一天,将注定以灾难告终。


5后话


AC143航班降落在基米尼后,加航在基米尼对这架767-200进行了简单的维修,并在两天后将飞机从基米尼飞到温尼伯完成大修。 这架编号为C-GAUN的767随后被冠名“Gimli Glider/基米尼滑翔机”,并在加航继续服役近25年,2008年1月1日完成了最后一个载客航班,并于2008年1月24日完成了机生最后一次飞行,AC7067从蒙特利尔经图森飞往位于加利福尼亚的莫哈维/Mojave机场,并在那里封存。



年初照片显示这架封存在莫哈维沙漠里的767-200现状令人唏嘘,图片版权Jochen Reitze


两名机组人员随后在加航内部调查中由于失职被处罚。Pearson机长被降职6个月,而副驾驶Quintal则被停职2周,还有3位机务被停职。不过由于在迫降过程中展示出的高超飞行技术,在1985年两位飞行员被世界航空运动联盟授予首个杰出飞行技术奖状。


Pearson机长在事后继续在加航飞行了10年,然后跳槽到韩亚航空,并于1995年退休。Quintal则在1989晋升为机长,2015年9月24日在魁北克去世,享年68岁。



Pearson机长在一次演讲中,图片来自网络


传奇的AC143航班后来被著名纪录片《空中浩劫/Air Crash Investigation》拍摄成纪录片,以下为带有中文字幕的视频链接,供有兴趣的网友观看。




-本文参考维基百科、《空中浩劫》纪录片及相关网络资料撰写-



我要推荐
转发到