4月7日,一架Qantas航空747-400型飛機(jī)從墨爾本飛往香港執(zhí)行QF-29航班,在香港區(qū)域6700米進(jìn)入等待進(jìn)行減速時,觸發(fā)失速警告,引發(fā)飛機(jī)抖桿器抖桿以及飛機(jī)機(jī)體抖動。
在飛行員改出失速過程中造成15名旅客受傷。飛機(jī)隨后安全落地。
失速是怎么回事?
根據(jù)《航空知識手冊》關(guān)于失速的描述:
失速 ---當(dāng)超過臨界迎角時氣流從機(jī)翼分離導(dǎo)致升力的驟然降低稱為失速。
失速不等于速度??!
飛機(jī)失速時常見的是飛機(jī)速度較小,但失速可以出現(xiàn)在任何俯仰的姿態(tài)或速度。大速度時,猛烈拉桿,對于747這種大飛機(jī),雖然速度很大,立即改變的迎角大于臨界迎角時也會引發(fā)失速警告和抖桿,進(jìn)入失速。
失速是完全沒有升力了嗎?
飛行員經(jīng)常誤解為失速就會瞬間停止產(chǎn)生升力。 其實(shí)只是產(chǎn)生不了足夠維持平飛的升力。
迎角增加升力系數(shù)增加,在某一點(diǎn)升力系數(shù)到達(dá)最高,然后會下降。這個最高點(diǎn)叫CL-MAX。當(dāng)超過CL-MAX 或臨界迎角時升力會迅速降低,然如上所述, 升力并沒有停止產(chǎn)生。
為什么飛機(jī)等待的時候要減速?
飛機(jī)在進(jìn)入等待時,應(yīng)該依照各個國家空域的要求,在一定的空速進(jìn)行等待,以保證飛機(jī)不會超出等待航線的保護(hù)區(qū)之外。所以一般由較大的巡航速度進(jìn)入等待的飛機(jī)都需要減速。
等待速度
下表是國際民航組織和美國FAA常用的空域規(guī)定的等待速度:
這架飛機(jī)真的失速了嗎?
對于747-400飛機(jī),如果平飛狀態(tài)下緩慢進(jìn)入失速,一般會首先出現(xiàn)EICAS告警信息AIRSPEED LOW,并且會有比比比聲音提示,提示飛機(jī)速度小于最小機(jī)動速度。
當(dāng)飛機(jī)速度進(jìn)一步減小時,自動駕駛為了保持飛機(jī)高度會增加迎角,當(dāng)迎角達(dá)到一定角度時,會觸發(fā)安裝在駕駛桿上的抖桿器工作。
如果飛機(jī)迎角繼續(xù)增大,飛機(jī)的機(jī)翼上表面氣流開始提前分離。引起升力急劇降低和飛機(jī)機(jī)翼抖動,傳導(dǎo)至機(jī)身抖動。
按照本次事件描述的情況,飛機(jī)應(yīng)該已經(jīng)進(jìn)入實(shí)際的機(jī)翼表面氣流提前分離開始抖動,也就是說已經(jīng)接近或超過了臨界迎角。
下圖是波音747-400飛機(jī)速度、重量、高度、載荷下的機(jī)動能力,通過該表可以反查出飛機(jī)當(dāng)時飛行的表速是多少!
飛機(jī)失速危險嗎?
如果飛機(jī)失速,是非常危險的!如果進(jìn)入深度失速,會失去升力而加速下降,雖然下降速度增加,但是如果飛機(jī)迎角沒有減小,飛機(jī)并不能獲得升力。
而且飛機(jī)加速向下時,流過機(jī)翼的向上氣流和水平方向的氣流疊加之后會更容易使得機(jī)翼失速加劇,進(jìn)而加速下墜,最后形成較大迎角高速墜落。參考法航447空難和Flydubai 737-800空難。
飛機(jī)進(jìn)入深度失速時,飛機(jī)的操縱能力變得極其有限,甚至?xí)蟹床倏v現(xiàn)象,一旦有任何滾轉(zhuǎn)的擾動,飛機(jī)很容易進(jìn)入螺旋,飛機(jī)有可能會不能改出而墜毀?;蛞?yàn)楦某鰰r載荷過大而結(jié)構(gòu)受損。
飛機(jī)怎樣預(yù)防進(jìn)入失速
大型飛機(jī)有很多方法預(yù)防進(jìn)入失速或者在進(jìn)入失速前進(jìn)行提示或警告,對于空客320之后的飛機(jī),在飛行計算機(jī)工作正常的情況下,飛機(jī)設(shè)計成不會進(jìn)入失速狀態(tài)下。(法航447,是空客330飛機(jī)是設(shè)備故障,飛行員操縱失誤,導(dǎo)致飛機(jī)進(jìn)入失速狀態(tài)墜入大海)
波音737、747等飛機(jī),在接近失速速度時,首先會有FMC或者EICAS“速度低”信息和/或音響提示。當(dāng)接近臨界迎角時,會有分別各安裝在左右座駕駛桿上的抖桿器(一個偏心的馬達(dá),類似手機(jī)的震動原理)抖桿提示飛行員飛機(jī)接近失速狀態(tài)。
下圖是737駕駛桿上安裝的抖桿器:
圖片來源于《精通波音737》
可能的原因
由于民航局將此次事件作為嚴(yán)重事故癥候來調(diào)查,還未公布確定的原因,還無法確定是什么引起的。
兩種較可能的原因:一是外部氣流大小和方向的突然改變,比如尾流或者高空風(fēng)切邊等原因。另一種可能的原因就是飛機(jī)油門或自動油門故障,或飛行員失去對飛機(jī)發(fā)動機(jī)的監(jiān)控,飛機(jī)沒有足夠的推力維持平飛而持續(xù)減速。