闖禍的冰
——英國航空BA38航班

文/李會超

2008年1月17日，時任英國首相的戈登·布朗正在希斯羅機(jī)場準(zhǔn)備乘飛機(jī)前往北京，開始他上任以來對我國的第一次訪問。在首相還未登機(jī)之前，一架從北京飛來的國際航班即將在希斯羅機(jī)場降落。然而，本應(yīng)平穩(wěn)降落在跑道上的波音777客機(jī)卻在跑道前的草坪上突然降落，擦著地面滑行一段距離后才在跑道盡頭停住。這次事故使得隸屬于英國航空公司的這架波音777客機(jī)因機(jī)身嚴(yán)重?fù)p毀而報廢，希斯羅機(jī)場進(jìn)出港的航班嚴(yán)重受阻，連首相出訪的行程也被耽誤了好幾個小時。不過令人欣慰的是，在如此嚴(yán)重的險情中，機(jī)上的乘客和機(jī)組人員全部生還。

一路都很平穩(wěn)的飛機(jī)，為什么在旅程即將結(jié)束的時候突然出現(xiàn)故障呢？這還要從這個代號為BA38的國際航班的飛行路線說起。

寒冷的飛行路線

BA38航班是英國航空公司開設(shè)的定期國際航班，由我國北京首都機(jī)場飛往英國倫敦的希斯羅機(jī)場。作為連接兩個大國首都的航線，客流量自然很大，因此這條航線上的飛機(jī)采用了波音777-200ER這種載客能力較強(qiáng)的大型干線噴氣式客機(jī)，一次飛行最多能搭載約300位乘客。然而，事發(fā)時這架飛機(jī)的客艙并沒有滿員，只搭載了136位乘客。此次航班從北京起飛后應(yīng)該向西北方向飛行，飛出我國國境后進(jìn)入蒙古國領(lǐng)空，再由蒙古國進(jìn)入俄羅斯西伯利亞地區(qū)后，沿著俄羅斯遼闊的國土向西飛行，途經(jīng)挪威、丹麥等國所在的斯堪的納維亞地區(qū)后，最終到達(dá)英國。

關(guān)心天氣的讀者可能經(jīng)常會從天氣預(yù)報中聽到“來自西伯利亞的冷空氣將影響我國”這樣的信息。作為冷空氣“生產(chǎn)廠”的西伯利亞，天氣相當(dāng)寒冷。出發(fā)前，負(fù)責(zé)駕駛飛機(jī)的機(jī)長和兩位副駕駛一起討論了航路上的天氣情況。在大氣層中，飛行的高度越高，飛機(jī)外部的溫度就越低。由于航路上有一個航點(diǎn)出現(xiàn)了極低的溫度，飛行員們決定以較低的高度飛過這個航點(diǎn)，以免極寒情況影響飛機(jī)的正常運(yùn)行。

和水低于0攝氏度就會結(jié)冰一樣，飛機(jī)使用的航空燃油在低于一定溫度時也會凝固。此次航班起飛前，加入的是標(biāo)號為A-1的航空燃油(當(dāng)時在國內(nèi)稱為3號航空燃油)。按照標(biāo)準(zhǔn)，這種燃油可以使用的最低溫度是零下47攝氏度，低于這個溫度時燃油就有凝固的可能。一旦燃油凝固，燃油就不能在管道中順暢流動，正常供給發(fā)動機(jī)。為了防止這種險情的發(fā)生，機(jī)組決定在飛行過程中嚴(yán)密監(jiān)控燃料的實(shí)際溫度。一旦燃料溫度過低，就降低飛行高度或采取其他措施來避免燃油凝固。不過，在整個飛行過程中，燃油的最低溫度僅達(dá)到了零下34攝氏度，沒有到達(dá)這種航空燃油凝固的臨界值，因此也沒有觸發(fā)飛機(jī)燃油溫度過低的警報。

經(jīng)過十二個小時的長途飛行后，飛機(jī)接近了目的地希斯羅機(jī)場。管制員為BA38航班分配了27L跑道降落。由于飛機(jī)在降落前一方面要不斷降低自己的速度，另一方面又要保證有足夠的升力維持飛機(jī)飛行，因此飛行員按照正常程序，放出了襟翼。襟翼安裝在機(jī)翼后部，在巡航飛行過程中會收起，與機(jī)翼保持平齊，而在起飛和降落過程中則會向上抬起，從機(jī)翼中放出。

突然出現(xiàn)的險情

在距離地面約200米、距離正常落地時間僅有57秒的時候，險情出現(xiàn)了。飛機(jī)右側(cè)的發(fā)動機(jī)雖然還在運(yùn)轉(zhuǎn)，但不能正確執(zhí)行飛機(jī)自動駕駛系統(tǒng)發(fā)出的增加推力的指令，輸出的實(shí)際推力比自動駕駛系統(tǒng)所要求輸出的推力要小。7秒鐘后，飛機(jī)左側(cè)的發(fā)動機(jī)出現(xiàn)了同樣的情況。此時，由于飛機(jī)馬上就要著陸，且發(fā)動機(jī)的工作狀況還沒有達(dá)到完全失控的程度，因此飛行員決定繼續(xù)飛機(jī)的降落過程。

遺憾的是，發(fā)動機(jī)沒有堅持到飛機(jī)平安降落。在距正常降落還有27秒的時候，兩臺發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速退回到慢車狀態(tài)（發(fā)動機(jī)能夠保持穩(wěn)定工作的最小轉(zhuǎn)速狀態(tài)），無法再向外有效輸出推力。當(dāng)飛行員將油門調(diào)大后，發(fā)動機(jī)仍然沒有響應(yīng)。閱讀過本欄目前幾期文章的朋友們應(yīng)該對飛機(jī)在空中失去推力的情況并不陌生。在一些事故中，發(fā)動機(jī)推力出現(xiàn)問題的時候，飛機(jī)一般還處在空中相對較高的位置，飛行員還有較多的時間來處理問題。而在BA38航班飛行員所面臨的危機(jī)中，飛機(jī)馬上就要降落，此時的高度留給飛行員的應(yīng)變時間已經(jīng)非常有限，而且，雖然飛機(jī)已經(jīng)接近地面，但如果飛機(jī)在那樣的高度和速度下失控，同樣會釀成機(jī)毀人亡的重大事故。

在最后關(guān)頭，機(jī)長竭力尋找發(fā)動機(jī)停轉(zhuǎn)的原因，并試圖重新啟動發(fā)動機(jī)，而副駕駛則專注于飛機(jī)的駕駛。他們首先將放出的襟翼收回了一些，減小飛機(jī)受到的阻力。此時，駕駛艙中各種警報響成一片，而飛機(jī)的操縱桿也開始震動，提示飛行員飛機(jī)面臨著最危險的狀況——失速。失速是一種極其危險的情況，一旦進(jìn)入失速狀態(tài)，飛機(jī)向前仰起的角度越大，它受到的阻力會比將其托舉在空中的升力增加得更快，飛機(jī)會因此而快速下墜。

脫離這種危險狀態(tài)的操作，航空界將其稱為“改出”。此時，副駕駛為了執(zhí)行改出操作，將飛機(jī)操縱桿向前推，以減小飛機(jī)仰起的角度。此時此刻，飛機(jī)的高度也下落至0米，飛機(jī)在位于跑道前330米處的一片草坪中降落并與地面發(fā)生碰撞。飛機(jī)的三個起落架全部折斷，左側(cè)的起落架還刺穿了機(jī)翼。飛機(jī)在草地上滑行了110米才最終停下。飛行員向管制員報告了飛機(jī)的情況，管制員馬上啟動了事故應(yīng)急預(yù)案，將消防車、救護(hù)車等應(yīng)急車輛派往事故現(xiàn)場。同時，乘務(wù)員馬上打開飛機(jī)艙門、放出充氣滑梯，組織乘客們撤離。此時的飛機(jī)已經(jīng)嚴(yán)重?fù)p毀，燃油開始泄露，萬幸的是并沒有發(fā)生火災(zāi)。在機(jī)長和副駕駛最后撤離飛機(jī)后，全機(jī)的機(jī)組人員和乘客都幸免于難。

闖禍的冰

機(jī)上人員全部生還的奇跡并沒有使空難調(diào)查員放松警惕。由于波音777是一種在全世界范圍內(nèi)使用相當(dāng)廣泛的客機(jī)，必須盡快查清造成這次事故的原因，才能確保其他波音777飛機(jī)安全地飛行在天空中。

由于飛機(jī)的制造和維護(hù)過程都遵循嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)程，因此發(fā)動機(jī)機(jī)械部件的可靠性是比較高的，兩臺發(fā)動機(jī)同時因為機(jī)械故障而停止工作的可能性微乎其微。因此，調(diào)查員們一開始將懷疑的對象指向了控制發(fā)動機(jī)工作的軟件和電子系統(tǒng)。然而，經(jīng)過檢查與分析后，這些系統(tǒng)被證明是“無辜”的。

一項被稱為“數(shù)據(jù)挖掘”的數(shù)據(jù)分析技術(shù)給了調(diào)查員很大的幫助。通過這項技術(shù)，調(diào)查員可以將BA38航班飛行過程中的各項參數(shù)與其他航班進(jìn)行對比，找出此次航班最特殊的地方到底在哪里，由此便可順藤摸瓜發(fā)現(xiàn)最終癥結(jié)。數(shù)據(jù)挖掘結(jié)果顯示，在波音777航班執(zhí)行的飛行任務(wù)中，只有極少數(shù)航班像BA38一樣，在燃油溫度低于0攝氏度時起飛。同時，數(shù)據(jù)挖掘結(jié)果還顯示，在175 000架次的航班數(shù)據(jù)中，這架飛機(jī)使用燃油的方式尤為特別。在燃油溫度極低的情況下，高空巡航階段燃油供給的流量比較低，而即將降落的進(jìn)近階段燃油供給的流量又比較高。通過這些線索，調(diào)查員們將調(diào)查的方向聚焦在了低溫情況下的燃油供給上，并發(fā)現(xiàn)了導(dǎo)致問題出現(xiàn)的罪魁禍?zhǔn)住娇杖加椭腥芙獾奈⒘康乃?/p>

航空燃油中出現(xiàn)水的情況，基本上無法避免，這是航空燃油本身的性質(zhì)和制造工藝的流程所致。調(diào)查結(jié)果顯示，飛機(jī)起飛前在北京首都機(jī)場加入的燃油，含水量符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。然而，由于航路上罕見的寒流低溫，這些本應(yīng)溶解在燃油中的水被凍成了冰，附著在為發(fā)動機(jī)供給燃油的管道內(nèi)壁上。隨著飛機(jī)逐漸到達(dá)相對更溫暖的歐洲地區(qū)，且進(jìn)近階段燃油使用量增大，冰從管道內(nèi)壁上脫落，并隨著燃油的流動到達(dá)了發(fā)動機(jī)附近。燃油在進(jìn)入發(fā)動機(jī)之前，需要先通過一個換熱裝置。發(fā)動機(jī)中用來潤滑的機(jī)油通過發(fā)動機(jī)的壓力被送入換熱裝置，與輸入的燃油進(jìn)行熱量交換后，再被輸送回發(fā)動機(jī)。這樣，溫度較高的機(jī)油能得到冷卻，而溫度較低的燃油則能夠被加熱，由此機(jī)油和燃油都能達(dá)到更理想的工作狀態(tài)。

然而在BA38航班事故中，換熱裝置中的細(xì)小管道卻使已經(jīng)脫落的冰在這里堆積聚集，阻塞了燃油的正常流動，使得兩臺發(fā)動機(jī)供油不足，從而無法正常輸出推力。由于BA38航班所經(jīng)歷的飛行環(huán)境十分特別，因此發(fā)動機(jī)制造商羅爾斯-羅伊斯公司和飛機(jī)制造商波音公司在設(shè)計發(fā)動機(jī)時均沒有考慮到這種情況，才導(dǎo)致了事故的發(fā)生。在查清事故原因后，調(diào)查人員簽發(fā)相應(yīng)的安全建議。他們希望發(fā)動機(jī)和飛機(jī)的制造商能采取新的設(shè)計，避免此類情況再次發(fā)生。另外，他們還建議民航管理部門研究在民航客機(jī)中使用燃油防凍液的可行性。這種防凍液已在軍用飛機(jī)中廣泛使用，可以阻止燃油中溶解的水在極寒環(huán)境下凍結(jié)。

誰都不希望發(fā)生事故，但是不得不說今天越來越先進(jìn)的航空技術(shù)就是在不斷犯錯、不斷改進(jìn)中日趨完善的。隨著時代的變遷以及飛行環(huán)境的多樣變化，或許航空技術(shù)的完善之路將永無止境。