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主题:AeroFlot 593航班空难调查 -- Slay0r

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  • 家园 AeroFlot 593航班空难调查

    当地时间1994年3月23日零点57分,一架AeroFlot的Airbus A310客机在没有任何预警的情况下,呼啸着一头扎进西伯利亚Mezhdurechensk附近依然被白雪覆盖的丘陵中,12名机组人员和62名乘客无一生还。是什么原因导致了这架的客机坠毁?对从从事故现场找到的黑匣子里的数据进行的初步分析表明飞机坠毁时两个发动机均工作正常,难道是恐怖分子安置的炸弹?媒体开始猜测。但在随后对座舱录音进行分析时,调查人员震惊的发现:事发时正在操纵飞机的竟然是一个15岁的男孩...

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    3月22日,莫斯科,15岁的Eldar Kudrinsky正在匆忙收拾着行李,他并不是一个普通的孩子,因为他的父亲Yaroslav Kudrinsky是俄国国家航空公司(AeroFlot)的一名国际航班机长,除了拥有比俄国大部分老百姓更高的生活质量外,作为一项福利,AeroFolt还给予手下飞行员的家属们每年一次折扣乘机旅行的机会。Eldar今天将要和他的姐姐Yana第一次乘坐他父亲驾驶的航班前往香港度过一个为期四天的假期。同样前往香港度假的AeroFolt飞行员Vladimir Makarov将随行并在飞行过程中照看孩子们。而母亲Victoria Kudrinsky则留在家中等待他们度假归来。

    除了Eldar和Yana,同时搭乘593号航班的还有另外61名乘客,大部分是来自香港和台湾的商人,在这个刚发生过变革的国家寻找新的商业机会。当地时间下午4时39分这架只有两年机龄的Airbus A310-304型客机载着63名乘客和12名机组人员从莫斯科的Sheremetyevo国际机场起飞,开始了前往香港的长途飞行。在GPS导航还不普遍的1994年,593航班将采取导航点到导航点的Airway飞行方式,根据飞行计划先向东横穿整个西伯利亚和蒙古,然 后转向南穿越中国大陆,最终降落在香港启德国际机场。

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    AeroFlot在1991年首批购进的5架Airbus A310,是当时世界上最先进机型之一,装备有精密的自动驾驶系统,飞控计算机,多功能液晶显示屏,航程比当时AroFlot的其他客机多出至少3倍。全部被分配在最重要的航线上,比如莫斯科-香港航线,这些航线被认为是公司的生命线,在国内航线普遍运营惨淡的情况下,这些重要的国际航线可以为航空公司带来急需的流动资金。只有最顶尖的飞行员才被允许驾驶这些先进的客机。AeroFlot下属的3000名飞行员中,首批只有16人被获准进行转飞培训,Yaroslav Kudrinsky就是其中之一,在A-310上,他已积累了超过900小时的飞行经验。

    坠毁的那架为编号为“F-OGQS” Airbus A310-304

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    在这次前往香港的593航班上,共总有3名飞行员,除Kudrinsky外,还有丹尼洛夫和Igor Piskarev佩斯卡洛夫,三人均为一级飞行员。在飞行的前半段将由丹尼洛夫作为机长和Kudrinsky共同驾驶飞机,而Kudrinsky作为机长和佩斯卡洛夫则完成航程后半段的飞行。全程大约10个小时。起飞后4个小时,航程近半,这架AeroFlot最先进的客机此时正完全以自动驾驶模式飞行在西伯利亚一万米的夜空中。驾驶舱内丹尼洛夫机长和Kudrinsky做了交接并回到客舱休息。从此时开始Kudrinsky将作为机长和佩斯卡洛夫完成余下的飞行。到目前为止,飞行十分平稳,大部分乘客都已进入梦乡,而Eldar和Yana依旧因为即将开始的假期而兴奋的难以入睡,负责照看他们的马卡洛夫于是提议带他们到驾驶舱去看看。

    Airbus A310驾驶舱

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    在驾驶舱里,骄傲的父亲和他的同事热情的欢迎了两个孩子,在对飞机做过一番简短的介绍后,Kudrinsky问他的孩子们是否愿意尝试着驾驶一下机?当然。Yana首先坐进Kudrinsky让出的左侧驾驶椅,父亲关照女儿除了操纵杆不要碰任何东西,特别是操作杆上的那个红色按钮(自动驾驶仪断开)。然后Kudrinsky断开了自动驾驶上的NAV Hold Mode(如启动,飞机自动按预设航线飞行)只使用HDG Hold模式(自动航向,飞机自动保持在输入的航向上),随后他旋转航向输入旋钮,输入了一个新的航向,于是飞机开始自动转弯,给了Yana一个似乎是她在操纵飞机的错觉,然后Kudrinsky将航向刻度 表旋回原来的设定,结束了Yana的第一次“驾机”体验。接下来轮到了Eldar,他已经等待这个时刻很久了,兴奋的男孩坐进了驾驶椅,此时他手中的驾驶杆显得僵硬,不像Yana操纵时那么轻松, Kudrinsky重复了刚才的步骤,飞机开始转向,驾驶杆变轻,同样给了Eldar一个在操纵飞机转向的假象。体验完毕,机长Kudrinsky重新开启自动驾驶仪上的NAV模式,飞机将自动回到航线上。Eldar手中的操作杆再一次变得僵硬起来。此时坐在副驾驶位置上的佩斯卡洛夫正在和坐在他身后马卡洛夫聊天,Kudrinsky转过身去和女儿说话,在男孩坐进驾驶位置3分钟后,此次空难的第一个迹象开始显现,Eldar则是第一个注意到的,他转过身问父亲:“为什么飞机在转弯?”“飞机是在自己转吗?”“呃...是的。”飞行员们开始把注意力转向仪表,仪表显示飞机正在向右倾斜并开始转弯,但很明显没人明白是怎么回事,自动驾驶仪看起来工作正常。这时,导航屏幕上表示航线的那条直线突然被一条向右的曲线所代替,依然无人明白发生了什么事,马卡洛夫首先做出了猜测:“我们是不是飞进了一个Waiting Zone(机场附近的盘旋等待降落区域)?”因为那条曲线看起来像一个Hold Pattern的一部分。看起来像一个合理解释,但飞过此航线多次的Kudrinsky和他的副驾驶之前明显没遇到过这个情况。

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    Holding Pattern

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    这条显示在导航屏幕上的奇怪的曲线分散大约分散了飞行员们的注意力9秒钟,而此时飞机依然以2.5度/秒向右侧翻,迅速超过了设计极限45度,依然工作着的自动驾驶仪努力试图把飞机保持在预设的高 度上,飞机开始抬头,而发动机产生的推力无法在这种情况下保持飞机的速度和高度。此时飞机上的每一个人都感觉到了飞行姿态的剧烈变化和急剧转弯所带来G力影响。驾驶舱里,副驾驶被突然增加的 G力压向后方,使他无法够到操纵杆。Elder则是此时为一双手都握着操纵杆的人,但在压力下他基本上无法执行父亲告诉他的基本操作指令,Kudrinsky于是挣扎着试图回到座椅上,但在至少2倍G力的作 用下,Eldar被压在座椅上无法离开。导航屏幕上那条表示飞行路线的曲线突然从屏幕上消失,标志着此时飞机状态已完全超出设计范围。第一个告警声响起,通知飞行员自动驾驶仪已完全被切断,而紧 接着响起的第二个告警声则表示飞机即将失速。

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    此时,机载防坠毁系统被激活开始接管飞行,机头被扭转至指向地面,飞机开始进入大角度俯冲增速,突如其来的姿态变化把机上所有未固定的物品和乘 客抛上天花板,驾驶舱内副驾驶终于掌握住了操纵杆开始试图将飞机从急速的俯冲中拉起,但飞机的响应很迟钝,终于飞机开始改平,但在飞行员能做出任何反应之前,机头开始猛烈上扬,从大角度的 俯冲改为近乎垂直的爬升,这无疑给机舱内的乘客带来了一场新的灾难,人们重重的落地并被随之产生的4个G力压得动弹不得。飞机上的发动机根本无法应付如此陡峭的攀升,空速急剧下降,飞机终于 进入失速状态,再一次机首向下进入新一轮俯冲。在接近攀升的顶点的时候,G力消失,Kudrinsky和Eldar终于得以交换位置,从危机开始以来,两名飞行员第一次开始合作挽救飞机。Kudrinsky将发动机推力开到最大,并将机身翻转,试图从失速状态中解脱出来,终于飞机逐渐开始响应飞行员的操作,但飞行员们依然并没有获得对飞机的全面控制,同时他们也不知道在整个过程中飞机究竟掉了多少高度。两名飞行员试图将飞机拉平,但他们已经没有时间了。从Eldar发现飞机开始转弯后两分零九秒593航班坠毁。

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    当事故发生时是Eldar正坐在驾驶座上操纵飞机的消息终于被媒体获知,面对来自各方面的批评,AeroFlot承受了巨大的压力,同样还有那些空难调查员们,死难者家属急切的想知道是什么导致了他们亲人的死亡。对于大多数人来说,让一个15岁的男孩驾驶一架客机足以导致593航班灾难的发生。在最初分析驾驶舱录音时,调查员们同样感到无法理解怎么可能驾驶员会让两个小孩子来操纵飞机?随后在仔细分析了黑匣子内记录的飞行数据后,调查人员了解到当Yana坐在驾驶座上“操纵”飞机时,自动驾驶系统实际处于工作状态,也就是说飞机实际上是在由计算机驾驶,而当Eldar“操纵”飞机时情况则出现了明显的变化,黑匣子的记录表明当时自动驾驶已被部分断开。这是不是导致坠机的关键原因?是什么导致自动驾驶被断开,会不会类似情况也出现在其他飞机上?是否还有其他的原因导致坠机?为什么飞行员无法及时发现灾难的征兆?那条曲线是怎么回事?为了搞清真相,调查人员来到来到法国的图鲁斯,那里有一个空客的飞行员培训中心,在培训中心里的A310模拟器上,调查人员根据黑匣子里所找到的数据重建了593航班最后数分钟的飞行。第一个问题出现在安装在A310上的自动驾驶仪上。不过在了解问题之前,先来看看自动驾驶仪是如何工作的:基本上,自动驾驶仪就是通过控制程序利用计算 机来控制飞机上的三种可操纵翼面(水平尾翼控制飞机纵向俯仰,垂直尾舵控制机头水平摇摆,副翼控制飞机向左或向右的侧倾用于转弯。)来自动完成诸如保持、变更航向,飞行高度等功能。A310上 的自动驾驶仪被设计成允许飞行员选择切断计算机对某一种操作面的控制,而同时保持对其它操作面的控制(现在的自动驾驶仪基本均是如此),比如飞行员想要在转弯的同时保持目前高度,那么他可 以选择关闭HDG/Nav Hold模式,但同时保持Altitude Hold模式接通,此时飞行员通过操纵杆拥有对副翼的控制,驾驶飞机转弯,同时机载计算机控制尾舵和水平尾翼使飞机保持在预设高度上。自动驾驶仪可以通过面板上的总开关或按下操纵杆上的应急开关来切断,飞行员将拥有对三种操作面的控制,在没有驾驶仪的辅助情况下操纵飞机飞行。另外,鉴于飞行员在紧急情况下第一反应总是先去拉动驾驶杆,所以自动驾驶在工作的情况下,当施加在操纵杆上的力超出一定预设范围时,同样会切断计算机对相应操作面的控制,而593航班的问题就出在这里。调查人员模拟中发现,只需要对方向盘施加相当小的力量,并维持30秒左右,计算机对副翼的控制会被自动切断,除了一盏不起眼的小指示灯,没有声音提示,而在苏联飞机上,当驾驶仪被切断时总是会有声音告警。当Kudrinsky在帮助Eldar体验过操纵飞机后,重新接通了NAV Hold 模 式,飞机完全处于自动驾驶状态,Eldar明显感觉到驾驶杆变得僵硬,不像刚才向左转弯时那样轻松,于是他又试了试向右旋转方向盘并保持了一段时间,于是自动驾驶仪对副翼的控制在Eldar毫不知情的情况下被切断,此时飞机的副翼实际上是操纵在Eldar手中,而飞行员们则因为没有听到报警声而误认为自动驾驶工作正常。所以当飞机开始向右倾斜并开始转弯,驾驶舱里没人知道原因。

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    调查人员同样也模拟出了那条奇怪的曲线,看起来的确像是一个机场附近的HoldingPattern,但当时在593航班附近根本没有任何机场,这个不正常的显示应该属于航电设计方面的缺陷。当飞行员们试图搞清这个曲线的含义时,他们损失了在灾难初始阶段宝贵的9秒钟.另外,在A310上有一种完全由电脑控制飞行但独立于自动驾驶仪的系统,目的是为了防止飞机进入极端危险的失速状态。航行过程中,飞控计算机不断收集各种飞行数据,比如高度速度等,当计算机察觉到飞机即将进入失速状态时,会自动接管驾驶并将飞机带入俯冲,待空速增加到安全范围后,改平飞机同时将飞行控制交还给驾驶员。很明显,593航班上的驾驶员明显对这个系统缺乏了解。当飞机进入第一次俯冲时,副驾驶虽然对整个事情是如何发生的一头雾水,但此时他明白目前第一要务是必须将飞机改出俯冲,因为在当时的俯冲速度下,用不了一分钟飞机就会坠地。于是他开始用力的向后拉杆,而实际上此时对飞机姿态的操纵已完全被计算机接管,当计算机缓慢将飞机改平的过程中,驾驶员误以为是某种故障导致飞机对自己的操纵响应缓慢,于是更加努力的拉动驾驶杆,当计算机完成操作程序将控制权归还给飞行员时,操作面立即响应驾驶员的拉杆动作,结果飞机急剧抬头,进入垂直爬升状态,空速再次剧减,这次因为高度不够,防失速系统没有生效,结果飞机失速,旋转下坠。那么如果为了挽救飞机正确的做法是什么呢?很简单,那就是什么也不做,松开驾驶杆,静待飞机改平,而此时自动驾驶仪已经完全断开,所以无意中断开部分自动驾驶的问题也就不存在了,且飞机本身也并无故障,再驾机回到高空,很有可能会作一次troubleshooting试图找出问题所在,但想必什么也发现不了...可惜这些飞行员们都没经过在极端情况下如何进行处理的训练,导致对自己所驾驶的飞机的某些特点缺乏了解,最终酿成了这场悲剧。

    从坠机现场看,撞击角度很浅。黑匣子记录表明当时飞机是以双翼水平,机首小角度向上的姿态撞击地面。只差了几秒之中飞机就可重新拉起。

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    最终,Flight593的坠机原因被归结到三个方面1:飞行员违反安全条例让他的孩子进入操纵位置。2:自动驾驶仪设计上的瑕疵。3飞行员接受的训练不足。接受593航班的教训,各大航空公司纷纷开设备训课程,教导飞行员如何在极端飞行状态下进行正确处理。593的悲剧也许拯救了更多的机组和乘客免遭相同的命运。

    另,是否允许乘客进入驾驶舱各国航空公司规定不一,有些时候取决于机长。

    Yaroslav Kudrinsky

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    Yana&Eldar Kudrinsky

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    关键词(Tags): #空难
    • 家园 送花,兼发表一点意见

      个人以为,即使以操作相对简单的火车来说,制度上也是不允许无关人员进入驾驶室的。我实在无法理解为什么飞机会允许无关人员进入

    • 家园 有个小说就是根据这次事故改编

      主要情节一模一样,不过把俄罗斯的航空公司换成了美国了。

      机身 作者:迈克尔·克莱顿 http://www.lcread.com/bookPage/30649/index.html

    • 家园 前两天在水牛城坠毁的那架居然也是误启动自动驾驶

      外链出处

      估计是天气恶劣导致翼面积冰,然后就不响应操纵,然后自动驾驶就开始大幅度补偿... 有目击者说飞机几乎是垂直栽下来的...

      • 家园 初步调查结果

        http://news.wenxuecity.com/messages/200902/news-gb2312-794648.html

        从事故现场看,坠机地点距离机场跑道不足10公里。飞机出现故障时,其航行高度只有600多米,并且在5秒钟内下降了300米。在这种情况下,飞行员根本无法采取有效措施来挽救机毁人亡的命运。调查人员从飞机残骸的驾驶挡风玻璃和机翼前端都发现了大量结冰现象。机组人员在飞机坠毁前曾向塔台报告此事。

        失事客机黑匣子所记录的数据显示,机舱语音记录在遭到巨大撞击后才终止。此前26秒时,舱内响起报警声,提醒飞行员这架客机正在失去动力,并可能因此失速坠毁。紧接着,机上的自动驾驶仪将机头压低,以便保持速度,并切换到了手动驾驶状态。突然,机头向上抬高到了与海平面呈31度角的位置。

        据悉,上述角度远远大于失事客机能承受的爬升仰角。目前尚不清楚,机组以如此大角度抬高机头是否为“下意识反应”。转眼间,飞机开始向下扎,机头很快就与海平线呈-45度角,如同战斗机那样向地面俯冲。与此同时,机身先向左侧倾斜45度,然后又向右倾斜翻超过106度,最终机腹着地摔在了一座房屋上。

        调查人员指出,这架失事客机的飞行员在冰雪天气中使用自动驾驶仪,结果掩盖了飞机系统中不正常的工作状态。据悉,美国政府航空管理部门曾规定,在冰雪天气中,最好手动驾驶飞机,以便及时掌握飞机因体表结冰而发生的“操控不灵”现象,并且提前采取应对措施,但这一要求不是强制性的。

        不过,据失事飞机使用手册上规定:除非天气(结冰现象)“异常严重”,否则驾驶员可正常使用机上的自动驾驶仪,此举反而能让飞行状态更加平稳。此外,机组在从纽瓦克起飞升空后,立刻就打开了机上的除冰设备。在分析了相关气象资料后,人们发现航线上的天气情况不算太反常,这让上述机身结冰现象的原因成了谜。

        ........

        从飞机“黑匣子”中记录的数据看,当时机上的除冰设备处于启动状态。不过,有关方面拒绝透露这个关键设备是否工作正常。

        .....

        出事飞机为加拿大庞巴迪公司生产的“冲锋-8Q400”型74座支线客机。航空公司表示,这架飞机刚出厂不久,而且拥有很好的安全纪录。目前,共有220 架同型号飞机在世界各地的航空公司中运送旅客,是中小航空公司和中程以下航线的“宠儿”,但“冲锋-8Q400”型客机除冰性能一般,容易发生机体结冰现象。

      • 家园 我觉得不是自动驾驶的补偿问题

        极有可能是除冰系统设计有问题,换人工驾驶也没辙。机翼结冰,没升力了。据说,坠毁前,飞行员做了一些处置,最后仅撞毁一栋房子,而不是附近整个小区。

        • 家园 据说发生突然失速

          会不会是螺旋桨结冰?光机翼结冰很难解释突然失速。

          • 家园 失速可能是尾翼结冰的问题

            放狗搜的结果

            尾翼的结冰会导致飞机突然失速。据一项由FAA(美国联邦航空管理局)和NASA(美国国家航空航天总署)提供的有关危害飞行安全的资料分析,在任何足以快速累积结冰的天气状态中,由于尾翼的面积比侧翼小,因此在其表面上的结冰时间要比侧翼早且更快速。尾翼上的结冰厚度,通常是侧翼结冰厚度的3至6倍。就具有先天稳定性设计的飞机而言,由于飞机重心位于升力中心的前方,因此为求飞机的纵向稳定性,尾翼必须以负的攻角产生向下的升力,这与机翼以正攻角产生向上升力的情况相反。因此,将会减低飞机的总升力。当尾翼的负攻角超过某一极限值时,就会在其下表面发生气流分离的现象,而使尾翼失速。任何尾翼上的结冰会增加其失速的可能性,并影响飞机纵向稳定性的操控。

            螺旋桨如果结冰,按下面说法是失衡

            在螺旋桨轴和叶片上所累积的冰会降低螺旋桨的效率,并会造成空速减慢。这类结冰的最大潜在危险,来自于桨叶上结冰的不均匀分布,而造成螺旋桨的震动现象。由于螺旋桨经过非常精密的平衡调整,以确保其能够稳定而平衡地转动。因此,即使一个极小的结冰,也会使螺旋桨失去平衡,并引发震动现象,这会使应力集中至引擎支撑点或装载架以及螺旋桨本身。当螺旋桨上的积冰有脱落情况发生时,除会引发剧烈的震动,及引擎性能降低等问题外,更可能会直接击伤飞机其他部位,从而对飞机安全造成危害。

            这方面不懂,当回抄书匠。

            • 家园 今天问一个会开飞机的同事关于结冰的事

              他说结冰改变翼型,马上就损失升力,所以还真有可能就此突然掉高度,否则就是要加大迎角补偿升力损失,但在降落过程中速度本来不够,这样就进入失速。

              • 家园 今天晚上的报导,事件的轮廓越来越清楚了

                Government investigators think the turboprop slowed to an unsafe speed and lost lift during the final minute as it approached the airport, according to people familiar with the probe. Onboard stall-warning systems alerted the pilots and automatically activated the "stick pusher," which pushes the control column forward to angle the nose of the plane down in order to regain speed, these people said.

                At that point, the captain pulled back sharply on the controls and added power, instead of following the proper procedure of pushing forward to lower the nose to get out of a typical stall, these people said. Investigators also haven't ruled out icing as a contributing factor in the accident.

                如果属实,结冰是诱因,处置错误是主要因素。

          • 家园 螺旋桨高速切割空气,摩擦生热

            涡桨发动机驱动的螺旋桨叶端不都是特意减速控制在近音速范围吗?那么高的速度,会结冰吗?

        • 家园 自动驾驶仪以大角度俯冲来增加空速

          失事过程跟AF593的经过简直如出一辙...

          当然,事故根源是在于除冰系统不工作,却不报警... 这个又跟1982年Air Florida在里根机场出事的那次很类似了...

    • 家园 有点好奇,这个事情跟英雄本色有什么关联?放到探索版更好吧
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