2021年2月9日,印尼三佛齊航空SJ182航班墜機一個月后,印尼運輸部(DGCA)發(fā)布了該事故的第一份事故報告。
根據(jù)目前所知的信息,這里對這份事故調查報告進行詳細解讀。
- 事故機型波音737-500型飛機,注冊號PK-CLC,1994年5月生產,機齡26年。
- 1月3日,飛行員報告該飛機自動油門無法使用,維修工程師清潔自動油門計算機插頭,重新安裝后自檢正常。
1月4日,飛行員再次報告自動油門無法使用,工程師清潔插頭后故障依舊,辦理了故障保留。
1月5日,工程師通過清潔TOGA電門后,自檢正常,關閉了該項保留。
- 事故當天是該飛機第四個航段,且是當天第二次執(zhí)飛這條航線。(來源:KTSB 調查報告)
- 該航班是機長和副駕駛是當天執(zhí)飛航班的第一段。
- 飛機在1436LT起飛,獲得爬升到FL290的指令,并在1980英尺時接通了自動駕駛(AP)。
- 14:38:42 LT,F(xiàn)DR(飛機數(shù)據(jù)記錄器,即黑盒子)數(shù)據(jù)記錄,當飛機爬過8150英尺時,左發(fā)動機推力手柄開始收回,而右發(fā)動機推力手柄位置保持不變。FDR數(shù)據(jù)還記錄了左發(fā)N1下降,而右發(fā)N1保持不變。
- 此時飛行員申請變更航向075避開天氣狀況并獲得批準,隨后管制員要求SJY182在11000英尺停止爬升以避免沖突,飛行員復述了指令。
- 14:39:47 LT,F(xiàn)DR數(shù)據(jù)記錄飛機的高度約為10600英尺,航向為046°并持續(xù)減小(即飛機向左轉彎)。左發(fā)動機的推力手柄繼續(xù)在回收。右發(fā)動機的推力手柄保持不變。14:39:54 LT,管制員指示SJY182爬升到13000英尺的高度,飛行員復述了該指令。這是航班上最后一次記錄的無線電傳輸。
- 14:40:05 LT,F(xiàn)DR數(shù)據(jù)記錄的飛機高度約為10900英尺,這是飛機開始下降前的最高高度。隨后,AP系統(tǒng)在該點脫開,航向為016,俯仰角約為機頭向上4.5°,飛機向左滾轉超過45°。左發(fā)動機推力手柄位置繼續(xù)下降,而右發(fā)動機推力手柄保持不變。
- 14:40:10 LT,F(xiàn)DR數(shù)據(jù)記錄自動油門(A/T)系統(tǒng)斷開,俯仰角超過機頭向下10°。大約20秒后,F(xiàn)DR停止了記錄。最后記錄的飛機坐標是5°57'56.21“S 106°34'24.86”E
- 飛機的維修記錄表明,飛機此前多次出現(xiàn)自動油門故障,飛機工程師曾通過清潔自動油門計算機(1月3日)和TOGA電門(1月5日)解決該故障。清潔電門后均自檢(Built-in Test Equipment (BITE) test) 通過。——故障真的被正確的處置好了嗎?
- 但在1月9日事故中,F(xiàn)DR數(shù)據(jù)顯示在8150英尺時,飛機的左發(fā)推力手柄開始回收,左發(fā) N1 下降。此時飛機仍應處在爬升狀態(tài),右發(fā)推力手柄位置保持正常爬升推力位置。
- 每臺發(fā)動機都由獨立的推力手柄控制。推力由移動推力手柄調定。推力手柄由自動油門系統(tǒng)自動調節(jié)或由飛行組人工調定。(FCOM 7.20.1)當飛行員報告自動油門故障時,也許是自動油門計算機故障,但也有可能是推力手柄的驅動裝置發(fā)生了故障。因為 737 在自動油門工作時,推力大小并不是由自動油門計算機直接控制的,自動油門計算機只是發(fā)出指令調節(jié)推力手柄位置,而且因為飛行員是可以超控調節(jié)油門桿位置的,當油門桿被飛行員超控改變位置時,實際推力也隨之改變。
——因此,如果推力手柄的驅動裝置故障,某側的推力會和自動油門計算機所計算的推力不一致,而如無監(jiān)測設備可以監(jiān)控其是否故障時,飛行員也無法及時發(fā)現(xiàn)其故障。詢問過資深 737 教員,油門左右差異大的警告為選裝設備,某些 737-NG 機型有,而 PK-CLC 飛機為 Class 型號,可能沒有。 - 三佛齊航空公司維修質量部于2021年1月18日向維修控制中心和工程師發(fā)布了質量通告,以確保:
- 重復性缺陷處理必須按照DGCA的安全通告和公司維護手冊進行
- 排故要按照飛機維修手冊(AMM)、故障隔離手冊(FIM)和圖解零件目錄(IPC)進行;
- 遵循QPM和飛機維修程序手冊(AMPM)中描述的串件程序
- 印尼民航局(DGCA)1 月 13 日至2 月 3 日對境內所有 737-CL客機進行專項檢查,其中包括
- 上述兩點說明三佛齊航空的機務對該飛機自動油門的故障原因可能并沒有正確的識別和處置,1 月 9 日,飛機是帶著故障上天的。
- 機組對 不正常狀態(tài) Upset 處置失誤
- FDR顯示飛機在 14:38:42LT開始,高度 8150 英尺時,左發(fā)推力手柄開始回收,左發(fā)N1 下降。之后飛行員申請航向 075°(右轉)以避開天氣狀況,管制員批準了偏航許可。左發(fā)N1下降,但因自動駕駛在接通狀態(tài),飛機仍能夠保持逐漸右轉(見下圖)。而且管制員隨后發(fā)布指令要求SJY在 11000英尺改平以避免和另外一架飛機的沖突。如果飛機接近改平高度,右發(fā)推力可能也會減小,飛行員因繞飛天氣及操作 MCP面板等一系列操作,且無推力不對稱警告信息,此時很可能已丟失了對飛機狀態(tài)的監(jiān)控。
- 14:39:47LT時(左發(fā)推力下降1 分 05 秒之后),飛機高度 10600 英尺,航向 046°,并開始持續(xù)減?。达w機開始向左轉),左發(fā)推力手柄繼續(xù)回收,右發(fā)推力手柄保持不變。此時飛機自動駕駛修正推力不對稱所造成的偏航已經(jīng)到了極限,飛機開始左轉,形成左坡度,但同時飛機駕駛盤卻極有可能是向右的滿盤(AP)狀態(tài)。14:39:54LT(飛機開始左轉后 7 秒),管制員指令SJY182 繼續(xù)爬升到 13000 英尺,飛行員復述了該指令。這是航班上最后一條無線電對話。14:40:05LT,F(xiàn)DR記錄飛機高度10900 英尺,為飛機最高高度。隨后飛機自動駕駛 AP 在此時脫開,航向 016°,機頭向上 4.5°,飛機向左滾轉超過 45°。
- 根據(jù)目前公布的調查報告,無法判斷 AP 的斷開是由于自動駕駛無法維持飛機的狀態(tài)后自動斷開,還是由于飛行員終于發(fā)現(xiàn)了飛機的不正常狀態(tài)后,試圖修正而人工斷開所致。我們暫時無法看到詳細的 FDR 數(shù)據(jù),不知道當時駕駛盤的行程位置,和坡度的變化。下圖是飛機 ADS-B中的航向和航向變化數(shù)據(jù),我們看到飛機在逐漸向左轉,角度一開始是每秒 2°,幾秒后突然增加到6°/秒,再然后向右 12 °/秒。因為飛機是慢慢地左轉,向左的坡度變化一開始可能也不大,當飛行員終于察覺了飛機異常時,很容易因為空間定向障礙,被向右偏轉到底的駕駛盤干擾,反而以為飛機帶右坡度。如果此時飛行員將駕駛盤“扳正”,飛機會向左進入更大的坡度。等到飛行員發(fā)現(xiàn)錯誤,飛機已經(jīng)進入幾乎倒飛的狀態(tài),飛行員此時再向右人工擺盤修正為時已晚,加上油門仍處在差動狀態(tài),飛機繼續(xù)倒飛,失去速度和急劇掉高度。如果飛行員繼續(xù)向左壓盤,飛機也許還在轉一圈后還能改出倒飛狀態(tài)。——以上分析為目前已知數(shù)據(jù)的推測。14:40:10 LT,F(xiàn)DR數(shù)據(jù)記錄自動油門(A/T)系統(tǒng)斷開,俯仰角超過機頭向下10°。大約20秒后,F(xiàn)DR停止了記錄。最后記錄的飛機坐標是5°57'56.21“S 106°34'24.86”E。
- 飛行員此時也許發(fā)現(xiàn)了自動油門的異常,試圖使用人工油門將飛機從異常狀態(tài) Upset 中改出,但飛機高度過低,最終沒有成功,飛機直接俯沖入海。
- 調查報告指出,飛機沒有明顯失火的跡象。從飛機殘骸的分布來看,飛機在入水墜毀前無空中爆炸解體的跡象。
- 印尼民航局發(fā)布建議,要求營運商(航空公司)加強失控預防與改出培訓(UPRT)計劃
- 本次航班的 FDR 數(shù)據(jù)基本保存完好,但 CVR(駕駛艙音頻記錄器)目前仍無法找到,對飛行機組在事故中的處置無法有效定性。
- 主要搜救行動已經(jīng)結束,但對 CVR 的搜尋工作仍將繼續(xù)。
從目前已知的數(shù)據(jù)分析,該事故主要是飛機的自動油門故障后導致的飛機進入非正常失控狀態(tài)。飛行員在一開始未能保持對飛機狀態(tài)的監(jiān)控,而飛機在進入失控狀態(tài)后,可能因空間定向障礙后采取改出機動錯誤,飛機高度不足而最終導致的飛機墜毀。需要吸取的教訓和改善有:
- 航空公司對飛機重復性故障應有警覺。一些飛機控制組件的故障,可能是計算機的軟故障,采取復位計算機,或者清潔插口接頭的方式就可以清除故障信息,飛機的自檢也可以通過。但故障也有可能是其他原因導致的,如果故障一再重現(xiàn),應重視該故障,全面檢查飛機的各相關系統(tǒng),特別是沒有被監(jiān)測的設備、傳感器、作動機構等,以避免系統(tǒng)性的故障疊加。筆者在重慶航空運行時,某次起飛滑跑左側 PFD(主飛行顯示器)的速度表顯示異常,及時中斷了起飛。滑回后機務檢查了飛機各個計算機都工作正常,自檢也正常,認為可能是飛行計算機的短時錯誤,可以繼續(xù)放行。在筆者的堅持下,飛機空載滑出在跑道上又做了一次 80 節(jié)左右的滑跑,結果故障依舊。滑回后機務仍然無法找到原因,飛行計算機和各系統(tǒng)自檢都正常。正當大家束手無措之際,筆者在梯車上看到有一只黃蜂在空速管附近飛動,會不會是有其他黃蜂飛進了空速管后堵塞了空速管呢?遂要求機務拆下空速管檢查,果然在空速管中發(fā)現(xiàn)了一只黃蜂被燒焦的尸體。原來該飛機前段時間發(fā)動機葉片斷裂而停場較久,在維護期間機務沒有套上空速管套,一只黃蜂鉆進了空速管而導致的空速指示錯誤。但飛行計算機等各個計算組件卻是工作正常的。
- 飛行機組應對飛機狀態(tài)保持足夠的警覺,特別是在飛行系統(tǒng)故障,繞飛雷雨等高負荷工作狀態(tài)時,切忌座上兩人注意力同時被故障或天氣系統(tǒng)吸引,而丟失了對飛機狀態(tài)的監(jiān)控。
此次事故和1992 年 1124 事故,南航CZ3943航班波音 737-300 型飛機B2523 號在桂林失控撞山如出一轍。兩者同為波音 737-CL 機型,第二代波音 737,生產年份相近,B2523 飛機 1991年5 月生產;PK-CLC 飛機是 1994 年 5 月生產。1124 事故發(fā)生在進近階段,此次事故發(fā)生在離場階段,高度都在 8000 - 11000 英尺左右,都是自動油門故障后機組未能及時察覺,飛機發(fā)生偏轉后未能及時改出應對。最后導致飛機直接墜地(海)。華航 006 航班【點擊左側鏈接可跳轉查看詳細】747 飛機1985 年在太平洋上空也遭遇過類似的情況。飛機的一臺發(fā)動機巡航時突然失去推力,飛行員在處置故障時沒注意到飛機狀態(tài),飛機的姿態(tài)儀此時也發(fā)生故障,飛機進入了倒飛和滾轉狀態(tài)。所幸飛機因為高度較高,從 4萬英尺高空失速滾轉后,在機長何敏源的極限操縱下,最后在 9 千英尺成功改出,飛機滾轉兩圈,機身嚴重受損。飛機改出后發(fā)動機又重新啟動成功,最后成功備降舊金山,事件僅造成兩名旅客重傷和飛機報廢,但無人死亡。 - 當然,如果飛機在設計時能對非正常的飛行狀態(tài)及時監(jiān)控并為機組提供提醒和反饋,也能有效的減少飛行員丟失情景意識的可能。——比如說在自動油門接通時,如果兩側油門的 N1 指示相差超過 10%,就會發(fā)出警告提醒飛行員,就會避免飛行員在自動油門故障時沒有及時關注而導致情況進一步的惡化——這類提醒功能其實已經(jīng)在部分 737 繼續(xù)可以選裝,這類重要提醒的功能不應為選裝,而應強制全部安裝。
737MAX 機型如果兩側的迎角AOA不一致功能警告如果不是選裝功能,而是強制安裝的功能,可能共導致 346死亡的那兩起空難就不會發(fā)生。 - 波音飛機在設計之初,就強調是以【傳統(tǒng)】飛行員體驗為主。因此自動油門在工作的時候是隨動的,自動油門計算機實際上操作的是推力手柄的位置,再由推力手柄位置決定推力。而空客 320 系列電傳飛機開始,自動油門在工作時是固定卡位的,該卡位只決定了推力的最大限制。因此波音的問題是,當推力手柄伺服裝置故障時,自動推力也隨之故障;而空客的問題則是,你只能通過發(fā)動機儀表或警告來判斷自動油門出現(xiàn)故障。
- 波音的駕駛盤是帶回饋的,而空客的側桿只是彈簧中立的,駕駛員在操縱波音飛機時的“桿力”會比較重,且需要使用電動配平來消除桿力;而當飛行計算機正常工作時,空客飛機是隨動配平的,當飛行員松開側桿時,飛機會保持在當前的姿態(tài)。當自動駕駛在操縱飛機時,波音的駕駛盤也是“隨動”的,會反映自動駕駛的操縱,這對飛行員來說很直觀。而空客的側桿在自動駕駛接通時是彈簧中立的。當飛機在轉彎時,飛行員不能通過側桿的運動來了解。
但當油門出現(xiàn)差異,而AP為了修正側滑向好發(fā)打盤時,駕駛盤的反應反而并不能告訴飛行員飛機真正的操縱意圖。當飛行員失去情景意識,發(fā)生空間定向障礙時,可能反而會讓飛行員發(fā)生錯誤的操作,從而無法挽救飛機。此次事故,桂林空難及華航 747 的事件,很可能都是這樣的原因。 - 人機界面的設計是一個復雜的問題。通常我們有路徑依賴的傾向,比如電子照相機一開始會模擬快門的聲音,這樣會讓使用者在一開始容易入手操作,但照相機未必一定需要快門聲音。
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