乔善勋、文
2002年的中华航空611号航班事故,引发了一个神秘的讨论,那就是失事地点——素有澎湖“魔鬼海”的神秘空域。
其实“魔鬼海”一词并非现在才有,早在日本占据台湾时期,日本的海、陆军飞行员就已经将一块接近澎湖西南30海里的海空域列为“少去为妙”的地带,因为在附近总会有一些怪事发生,例如磁罗盘疯狂打转、海面出现白光、云层呈现圆球状等超自然现象。
而近代台湾空军更有多次的事故在这里悲剧重演,因此该区域也被称为“台海的百慕大三角区”。一旦飞机在海域失事,有关神秘海域遇难的各种传闻便甚嚣尘上,华航611号航班事故也不例外。
图1:电脑模拟的华航客机
2002年5月25日,611号航班从台北中正机场(现为桃园机场)起飞,飞行员和塔台进行完通话后便打开了自动飞行程序。该航班准备飞往香港国际机场,共搭载有225名乘客。
往返于香港和台北的航线是地球上最繁忙的航线之一,这条航线也被誉为“黄金航线”。飞机在自动驾驶仪的控制下平稳爬升,但是在飞机快要接近正常飞行高度时(三万五千英尺),突然从台北区域管制中心的雷达上消失了。
空管人员频繁呼叫611号航班,却没有得到任何回应。航管信息显示,飞机的最后坐标,大约位于澎湖海域目斗屿北方约10海里。中国台湾当局当即展开台湾航空史上最大规模的救援任务,参与救援的人员超过一千人。
救援人员在海中发现了大量的残骸,其中包括起落架轮组、餐巾、刀叉等。由于是在高空中发生的事故,有些物品飘落到一百多公里外的台湾中部地区。中国台湾飞航安全委员会接手了后续的调查。
中华航空公司成立于1959年,是中国台湾地区最大的国营航空公司,但其运营历史记录却很糟糕,分别在1994年和1998年发生丧生百人以上的重大空难事故。
图2、611号航班失事大概地点
空难发生前段时间是救援幸存者的黄金时间,但遗憾的是客机上的225名乘客全部遇难。尸体和飞机的残骸被运回澎湖事故处理中心,以便调查他们的华航失事的原因。因飞机的制造商来自美国,所以美国国家运输安全委员会(NTSB)也派员参加事故调查组。747客机是波音历史上引以为傲的产品,为何会突然发生如此惨烈的事故?
地面雷达详细跟踪记录了华航611的航迹记录,上面的数据比航管中心的数据更加详细和准确。调查员获取了本案首条重要信息:雷达追踪到航班在爬升时失去讯息,画面上呈现出三、四片大的残骸,并开始分散开来坠向海面,这些特征验证飞机是高空解体的信号。
客机怎么会突然空中解体?
调查员开始向飞机解体的调查方向进行聚焦。一般空难总会伴随着“阴谋论”,媒体怀疑是大陆的导弹击落了华航611。
历史上,大陆和台湾地区的确发生过互相炮击事件,但那都是老黄历了。凑巧的是611号航班事故当天,大陆地区正在台湾海峡进行军事演习。但是无论怎样,大陆地区都没有理由向一架民机发射导弹,调查的证据也显示飞机没有被击落的痕迹,雷达的监测记录也没有显示有导弹击中了飞机。
飞机坠落的外部因素被排除了,也就是这场事故,是华航自己的原因。
最可能引起飞机空中解体的就是炸弹,调查员进行检查之后也没有发现相关的证据。如果飞机上发生爆炸,金属蒙皮上会出现特定的扭曲,被打捞上来的残
骸也没有这样的痕迹。
为了确保安全,调查结果没有眉目之前,华航停飞了所有747-200客机。
客机在空中解体并非孤例,1996年环球航空800号航班也是在飞机爬升阶段发生了空中解体事件,它从纽约起飞不久就坠入大西洋,此次事故也是NTSB史上最大规模的调查事件,历时四年,所以每次空难调查都要做好持久战的准备。
25天后,调查员找到了611号航班的两个“黑匣子”,它们分别记录了座舱录音和飞行资料。调查员开始分析录音资料,他们希望发现飞行员会做出如何响应,亦或是还有其他异常声音。
图3、搜救队员打捞上来的机头残骸
在事故发生前,一切风平浪静。
驾驶舱最后的通话来自易庆丰机长报出当前飞行高度数。接着听到一声鸣笛,提醒机组人员飞机接近巡航高度。接下来就是飞机突然解体的声音,录音记录在半秒钟之后停止。
800号航班是中央油箱发生重创导致事故,所以调查组把寻找目标锁定飞机的中央油箱。他们在波音747的身上发现了一个瑕疵,临近一个油箱的一个管线可能会引发火花,从而引燃油箱内的燃油。
调查员发现两个事故具有形似之处:两架客机机型一样,都处于爬升状态,没有预料解体,都是在炎热天气下起飞。
7月12日,调查员在海底发现了飞机的中央油箱,油箱和其他残骸被打捞上来被放在码头上。经调查,611号航班的中央油箱并没有留下爆炸痕迹。
飞机不是发生爆炸事故而坠机,调查员只能从其它方面寻找原因。
随着飞机残骸进一步打捞,调查员发现客机的一连串小排气孔不同寻常。
图4、波音747-209B华航涂装
所有客机的地板都会有几十个这样的排气孔(释压阀)。如果货舱突然减压,比如发生破洞,加压氧气会对地板施加大量压力,导致地板崩塌,损毁重要的飞机部件。
1974年,土耳其航空公司的一架客机就是发生了类似的事故,货舱门突然脱离机体,机长无法正常控制飞机导致坠机。如果那架客机地板没有崩塌的话,机长也许会化险为夷。
这件事故发生后,NTSB建议飞机制造商,在客机的上下舱之间加装上释压阀,如果飞机再有货舱减压的情况时,释压阀会自动打开,并释放出地板的压力。611号航班上有65个释压阀装置,调查员从海中打捞出19个,其中4个呈开启状态。
这表明客舱下部突然失压情况,现有证据还不足以发现原因,但这些让调查的证据链向前推进了一大步。
调查员决定采用美国研究800号航班时的方法,采用飞行轨迹分析技术用来了解飞机的解体情形。残骸被打捞上来之后,每一片都被记录编号以供检查。
调查员挑选了18块残骸,将重量和形状数据录入特定的电脑程序进行分析,部件分别来自前机身、中段机身和机尾三个大的部位。
根据残骸坠落的位置,电脑计算出18片残骸中,有哪些是先脱离飞机。电脑通过这些数据模拟飞机发生解体时的事件经过。结果显示,机尾首先脱离飞机,飞机的机尾旋即成为调查人员的研究重点。
NTSB派出了冶金专家弗兰克·扎克来帮助调查,他在走到640号残骸的时候,发现这个部件有些不同寻常,这片金属部件曾遭过重创。从空气动力学的角度来讲,飞机在空中飞行时,会有时速800多公里的空气在飞机解体时被灌入,这会导致客机的结构解体,这被业内称之为超载破裂。
图5、堆放在码头的747客机残骸
早期打捞上来的部件印证了这一点。金属因为超载或者过度应力而破裂时,分离时会呈现一个角度。而640号残骸的裂缝没有角度,它是平整的,这表明它不是收到过度的应力,而是飞机结构的另一个天敌——金属疲劳。
金属随着时间不断重复应力,最终发生金属疲劳,想象一下我们想弄断一根铁丝的场景。调查人员得知,这片残骸的脱离并不是飞机坠落时突然发生断裂,而是和飞机机体渐渐脱离。
这篇残骸还有一个特点,在它上面有一个金属补片,也叫覆板加强板,功能类似于我们给自行车补胎上的那块橡胶。
在机龄较长的飞机,这种加强板很常见。比如飞机的蒙皮上出现了裂缝、损伤、裂痕等,这种加强版可以让飞机蒙皮恢复原来的强度。
这架波音747的部件曾进行过维修,调查员调取当初的维修资料。弗兰克发现这片覆板加强板上有很长的纵向条痕,似乎是从加强板与蒙皮之间发散出来的,金属板下面有什么东西漏出来。
调查员把这部分材料切割下来,送到实验室进行进一步研究。
弗兰克在裂痕上发现一个明显的线索,有个区域覆盖有氧化铝,就像汽车生锈的痕迹一样。常年暴露在氧气中,导致金属氧化改变了颜色。
调查员从金属的颜色中,判断这架飞机机尾的裂痕由来已久。覆板加强板被拆除之后,调查员终于看到下面的铝制蒙皮。调查人员在蒙皮上看到一些很长的痕迹,这些蒙皮的损伤程度已经超过了加强板的修补范围。
图6、640号残骸
事故的维修记录还早追溯到22年前,当时这架飞机才出厂半年。
客机在降落时机尾擦撞了跑道,管制员看到飞机在降落时机尾出现烟雾和火花,他们通知给了飞行员。一般起降角过大时会发生这种情况,也称为机尾擦地。
这种事情发生很普遍,有些飞机甚至会在尾部的地方安置一个保险杠,如果机尾离地过近,就牺牲保险杠来保护飞机的蒙皮。
机尾擦地的损伤一般会做定期维修,调查员只在飞机的日志里找到用于维修的简单记载。调查员深入研究后发现,华航的维修质量堪忧,现存文件只记载了机尾擦地隔天后做过暂时性修补,维修技师用一大片铝板贴住受损的区域,对于稳定性的修复维修定在了四个月内进行。
调查员通过原始记录进行查询,维修程序并没有按照波音提供的手册进行修复。
波音提供的结构维修手册显示,飞机上如果有很多比较深的刮痕无法进行修复的时候,受损的区域只能进行整体更换。
22年后,调查员发现受损的金属并没有更换,当初的飞机擦痕仍留在初始的地方。
华航的技师告诉调查人员,刮伤的区域部位过大,无法进行拆卸,所以他们采取了磨平刮痕的方法。
维修技师接着犯了最后一个错误,他们将加强板直接覆盖刮伤的金属上,加装的加强板并没有大于受损区域的30%。
维修技师虽然没有按照波音的说明书进行维修,但是他们的维修记录却写得天衣无缝。
这个手法最大的危险在于加强板隐藏了所有的损伤,如果不是在场盯着整个维修过程,你不会发现问题的根源。
所以22年来,所有的人都以为受损的部位按照正常的手续进行了修补,就这样,一架具有隐患的飞机又飞了二十多年。
任何事情的变化都是量变累积成了质变,飞机的每一次起降都使得离危险更近一步。
而且我们知道在高空中的客机会有一个加压过程,飞机爬升时,空气会大量灌入客舱,使得机内的压力大于外界。就像替轮胎充气一样,内部的空气会压迫蒙皮,同时那道裂痕也可能会扩张些距离。
蒙皮每次都会轻微的发生涨缩现象,由于没有得到合理的维修,裂痕会越扩越大,最后裂痕扩张至无可挽回的2.3米,这个距离已经超过了姚明的身高!
一道小刮痕在日积月累中演变成大问题,在2002年5月的时候,随着飞机的爬升机身的压力逐渐,扩张的裂痕收到足够的压力后突破了安全的临界值,接着它向蜘蛛网一样四处扩散,直至整个机尾与飞机主体结构分离,空气对剩余的机身施加的压力导致飞机迅速解体,引发了一场225人丧生的重大事故。
图7、补后的蒙皮样本
611号航班在蒙皮不当维修的情况下,依然正常飞行22年,起落超过2万次,维修技师如果严格按照波音的标准来检查飞机,也能避免事故的发生。
1988年,埃及的一场空难本应该引起华航的重视,当时一架老旧的波音737在飞行过程中舱顶脱离。为此美联邦航空署特意为老旧飞机制定一套检查程序,全世界的航空公司都更加频繁检查飞机的腐蚀和裂痕程度。
新的规定让航空公司重新评估,现有的维修会对飞机的结构产生何种影响。2001年华航开始执行新的检查程序。
调查员在飞机外部发现一个深棕色的污渍,通过了解得知,华航在以前运营的过程中并没有禁止乘客吸烟。客舱内由于加压空气的存在,所以充满了尼古丁。
烟雾从机尾的裂痕中排出,并渐渐地在飞机外部留下尼古丁的污渍痕迹。不过华航已将在1995年的时候就宣布在航班上禁止吸烟,这就证明飞机的裂痕存在了七年以上,华航的维修人员发现了污渍,但并没有调查污渍的来源。
图8、复原的客机残骸
华航收到波音公司新的检查程序并预定于2002年11月2日进行全面的检查,不过华航611并没有撑到这一天。
调查员希望阻止类似空难的重演,他们建议全球的航空公司立刻执行新的全面维修检查条例。
一次打折扣的维修造成了22年后的空中惨剧,华航的这次教训深刻,并立刻修正了飞机检查和维修方法。
通过这件事的改正,华航的运营记录大为改善,也摘掉了4年发生空难一次的“帽子”。调查人员还建议研发新型的工具,用以更加便利检测飞机加强板下的损害情况,随后波音公司研发了非破坏性的检测工具,利用超声波能穿透金属的特性,能显示加强板下部件受损的程度,不过它有自己的缺点,就是大大增加了维修检查时间。
随着时间的推移,现有的客机会变得越来越破旧,越是这样的飞机越需要更加彻底和详细的检查。611号航班坠机6年后,美国西南航空公司创下了新的罚款记录——1020万美元,因为他们没有进行裂痕检。
监管人员希望通过天价罚款,提醒大家把正确维修飞机放在一个重要的高度。虽然正确的维修检测程序耗费高昂,但611号航班的教训告诉大家,不维修飞机的代价更高。
图9、611号航班事故给航空业敲响了一记响钟
事故的真相也还以澎湖海域“魔鬼海”的名声,借用国家地理频道的《重返危机现场》里的一句话“事故不会凭空发生,而是关键事件的连锁效应”,空难事件同样适用。
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