坐飛機什麼時候最不安全?

答案是:在你去機場的路上

安全從來不是與生俱來的,航空製造業從一次次慘痛的空難中吸取教訓,一項項措施、一個個體系讓如今的飛機成為最安全的工具之一。安全是我們的生命線。安全,是航空製造業的最低要求,也是最高要求。

坐飛機什麼時候最不安全?

如今,飛機以其安全、快捷、舒適正越來越成為我們長距離出行首選的交通方式。

然而,從上世紀50年代首架噴氣客機誕生至今,這種如今看來已經十分普遍的交通工具也是歷經坎坷。一次次不幸事故,讓航空製造業一次次“摔倒”。但伴隨著安全水平的不斷提高,航空製造業又一次次堅強地站立起來。發展至今,飛機已經成為世界上最安全的交通工具之一

正如東航集團董事長劉紹勇所說,坐飛機最不安全的,是你在去往機場路上的時候

坐飛機什麼時候最不安全?

技術發展“血淚史”

坐飛機什麼時候最不安全?

1953年5月2日,一架彗星客機從印度德里起飛後不久即墜毀,造成43人死亡。

1954年1月10日,一架彗星客機從意大利羅馬起飛後不久,與地面失去聯繫,客機在空中發生爆炸,機上29名乘客和6名機組人員全部遇難。半年多時間裡兩架客機接連墜毀,英國下令所有彗星客機停飛並進行調查。但調查人員始終沒找出確切的事故原因,最終將事故原因錯誤的歸咎為“飛行員操作失誤”。

1954年4月8日,彗星客機恢復運營後不到三個月,悲劇再次上演。一架彗星客機在意大利空中解體,機上14名乘客和7名機組人員全部遇難。

英國對彗星客機展開全面調查。當時客機上還沒有黑匣子,調查人員為查明真相,將同型號的客機放入巨大的水箱,用水中的環境模仿飛行時的條件,進行連續試驗。

最終,調查人員發現,彗星飛機為減輕機體重量,大幅削減外殼厚度,同時為在萬米高空飛行,還採用了增壓艙技術。由於缺乏經驗,當時沒人認識到這些設計會讓彗星飛機的傳統矩形舷窗周圍容易出現金屬疲勞,最終導致機體破裂。此後,各國客機紛紛改用圓角形的舷窗設計。

坐飛機什麼時候最不安全?

不久後的1960年,一架洛克希德公司的Electra飛機在波士頓機場起飛時,發動機吸入一群燕子被迫停車,飛機失速並墜毀,造成62人死亡。這是歷史上第一次因鳥撞擊飛機渦扇發動機引起的機毀人亡事故。

事故後,適航規章加入專門條款,要求發動機具有在飛機起飛過程中吸入一隻小鳥而不造成嚴重事故的能力。

兩年後,美國聯合航空公司一架Viscount飛機在飛往華盛頓的途中遭到天鵝的撞擊,飛機墜毀,全部乘客及機組人員無一生還。這起事故後,適航條款要求發動機具有在巡航狀態下吸入大鳥(4磅)而不發生災難性事故的能力。

在上世紀60年代至70年代初,適航當局又分別增加了1.5磅重的中鳥撞擊適航驗證要求。至此,發動機必須經過大、中、小三種不同質量的吸鳥驗證試驗,並一直延續至今。

1975年11月12日,一架DC-10飛機在紐約肯尼迪國際機場離場滑跑時,1號發動機吸入海鷗導致發動機起火,在這起事故後民航當局修改了鳥撞試驗中試驗用鳥的重量要求,要求試驗時“中鳥”的質量從1.5磅增加到2.5磅。

無論是彗星飛機的矩形舷窗設計,還是鳥撞會導致飛機墜毀,在上述事故發生的當時,都超越了飛機研製人員的一般認知。在那個航空作為交通運輸工具出現的初期,航空器技術故障是航空事故的最主要原因。數據顯示,上世紀60年代前,技術問題佔到了空難事故比例的八成以上。之後,隨著空氣動力學、結構力學、材料科學等學科的發展,以及航空器製造工藝的不斷提高,航空器設計製造水平日益提升,安全的提高極為迅速,航空事故率大幅降低。

事在“人為”

坐飛機什麼時候最不安全?

1994年3月23日,俄羅斯航空SU593航班從莫斯科飛往香港,機上共搭載了63名乘客和12名機組成員。執飛客機是俄航為了提升國際競爭力而新引進的空客A310型客機。事發前機長按正常程序離開了駕駛艙在客艙休息,只有第一副駕駛和第二副駕駛在駕駛艙。第一副駕駛帶了他兩名分別年僅12和15歲的子女到駕駛艙參觀,更讓他們坐在機長座位“學習”飛行。就在他的兒子在他的指示之下把由電腦自動駕駛中的飛機左轉後不久,飛機便突然向右轉並向右傾側和下降,飛行紀錄儀顯示自動駕駛系統因有維持10000米飛行高度的指示而自動增大發動機馬力及拉高機首上升,並因機首拉太高導致機上所有人因慣性力被壓在座位上,只有在副機長座位的第二副駕駛能拉到控制桿嘗試控制失控的飛機。在飛機因第二副駕駛把機首拉得太高而第二次失速並進入螺旋下墜時,第一副駕駛終於跟他的兒子掉換座位,坐上機長座位與第二副駕駛同時嘗試控制下墜的飛機。雖然他們最終讓飛機停止下墜,但是並未察覺下降幅度。飛機在幾乎水平飛行後撞山,發生爆炸並起火。

同時,調查還發現飛機自動駕駛系統設計缺陷和機師培訓問題。因第一副駕駛的兒子在將操作杆左轉超過30秒,自動駕駛系統的方向操作部分被解除,轉為人工操作。但是因為其他部分仍由自動駕駛系統操作,當系統發現因長期右轉導致飛機下降時,便拉高機首嘗試重回10000米飛行高度,因而引致之後的一連串問題。

在第二次失速時,飛行動作已超過設計極限,自動駕駛系統也全面自動解除。但是飛機的系統能自動緊急防止失速的螺旋下墜,此時機組人員只要放手並且不控制飛機,飛機便會自動恢復水平飛行。因為機組人員在受訓時並沒有被告知A310自動駕駛系統可能會被部分解除,也不知道飛機有緊急防止失速的螺旋下墜的設計,最終造成這場意外。該空難發生後,民航業在一年內開始提供飛行員不正常姿勢改正訓練,訓練飛行員如何應對各種極端情況。

坐飛機什麼時候最不安全?

1985年8月12日,日本航空JL123航班由東京羽田機場飛往大阪伊丹機場,使用波音747-100SR型客機,全機搭載509名乘客及15名機組員。飛機起飛後,於當地時間18時56分在群馬縣多野郡上野村附近、距離東京約100千米的高天原山山脊墜毀,520人罹難。該空難是歷史上單一飛機空難死傷最慘重的一起。

日本航空與鐵道事故調查委員會公佈的調查報告顯示,該飛機曾於1978年6月2日執飛JL115航班在伊丹機場降落時損傷到機尾,機尾受損後,波音公司沒有妥善修補損傷區塊,在替換損傷的壓力壁面板時,應當使用一整塊接合板連接兩塊需要連接的面板,並在上面使用三排鉚釘固定,但維修人員使用了兩塊不連續的接合板,一塊上面有一排鉚釘,另一塊上面有兩排。這使得接合點附近金屬蒙皮所承受的應力明顯增加,對金屬疲勞的抵抗力下降了至少70%。在維修後幾年的飛行過程中,因客艙內部的多次加壓和減壓,導致此處的金屬疲勞不斷累積。依照事後調查人員的計算,這次修補只能承受10000次左右的飛行,而班機失事時已經是維修後的第12319次飛行。飛機爬升至7000米左右高空時,壓力壁面板累積的金屬疲勞達到了極限,無法再承受氣壓差而破裂。機艙內因此發生爆炸減壓,高壓空氣衝進機尾,直接將垂直尾翼吹落,連帶扯斷了主要的液壓管線,導致飛行員無法正常操控飛機。

隨著科學技術的不斷進步和安全規章的逐步完善,到上世紀80年代,航空製造業逐步成熟,這一時期生產的飛機固有安全性已經達到了可接受水平。然而,由於人類本身存在著穩定性差、容易疲勞、受情緒影響等難以避免的先天條件限制,人為因素成為困擾航空業發展的一個重要原因。

這一時期,改善航空安全的發展模式轉移到關注人的安全績效,人為因素的研究成為航空安全研究的主體,航空製造業逐漸形成了全新安全管理理念:人是有能力侷限的,得到充分激勵的人能更充分地發揮安全效能,人都有追求更高標準工作業績的動力。

在系統設計中,航空製造業更加關注人的能力侷限,把人的可能差錯考慮進系統的運行中,建立容錯的航空系統。在自動化發展中充分考慮人對系統運行的理解能力、監控和管理能力的保留,建立以人為中心的航空自動化等。

在航空安全以人為本的管理理念的另一個重要應用是建立了全球較為普遍的航空安全自願報告系統。這一報告系統不僅僅是為了迎合航空人員保密以及減免相應處罰的需求,更重要的是它激發了航空人員對航空安全的參與感、成就感和信任感,充分發揮航空人員潛在的能動性,促進了良性安全文化的形成。

多重誘因

坐飛機什麼時候最不安全?

2005年8月14日,塞浦路斯太陽神航空ZU522航班起飛不久,就報告說空調系統出現問題。這架波音737-700飛機於10時30分與地面失去聯繫。11時18分希臘空軍派出的兩架F-16戰鬥機飛行員在10400米高空發現飛機,並看到班機副駕駛趴在駕駛艙的儀表板上不省人事,而另一名駕駛員不見蹤影。有一個人則在試圖操縱飛機。12時04分,無人操控下的飛機耗盡燃料後墜毀,機上人員全部罹難。

據調查報告指,機務做完機艙加壓測試後,忘記把加P-5增壓板開關從“手動模式”變回“自動模式”,而飛行員未有察覺。當航機以“自動模式”爬升超過4580米後,機上的加壓系統處於手動模式而未能自動為機艙加壓,空氣稀薄,氧氣不足。正常情況下,若飛機高空失壓,便應該降低高度至含氧量高的空域,但由於機長及副駕駛並不知道機艙失壓,一直誤以為是機上空調失靈而沒有戴上面罩,因此很快便失去意識並處於昏迷狀態,導致飛機無人駕駛。飛機便以自動駕駛模式一直爬升。

在客艙內,客艙頂部的氧氣罩自動落下。但氧氣罩內的氧氣只可支持約12分鐘,這個設計只是為了客艙用來支持像高空失壓的情況下短暫使用,直至飛機下降至高含氧量空域為止。當氧氣面罩內氧氣用完後,大部分人因缺氧而陷入昏睡狀態。

一名曾當過潛水員並在特種部隊服過役的空中服務員安德列亞斯,靠緊急備用氧氣瓶到駕駛室為副駕駛戴上面罩,然後坐在機長席試圖挽救飛機,並曾以極微弱的聲線求救,可是最後飛機因燃料不足而墜毀。

另外,出事客機的機長是一名德國駕駛員,是太陽神航空因應當時假期客量增長的需求而聘請的特約機長。該機長可能因溝通問題,而未能聽得懂地面控制員的指示,又或是因為當時飛機缺氧,影響機長判斷力及集中力。不論如何,機長都一直以為是機上空調系統故障,而不知道加壓裝置沒有調校至正確位置。最終令機組員沒法及時阻止事故發生,並導致希臘史上最嚴重空難。

進入上世紀90年代後,航空系統的硬件建設已經相對完善,航空法律、規章以及航空人員的教育、培訓方面獲得重視,但是重大事故依舊時有發生,通過調查可以發現:事故是由多個因素組合並形成事故鏈後才發生的,而事故的根源一般都可追溯到組織缺陷上去,對重複問題未採取有效措施。

此後,航空安全引入了“組織機構性事故”的觀念,它考慮了諸如組織機構文化和政策對安全風險控制措施的有效性的影響。本世紀初,民航業開始實施安全管理體系(Safety Management System,SMS)。

安全管理體系是正式的、自上而下的、有條理的管理安全風險的做法。它要求組織建立安全政策和安全目標,通過對組織內部的組織結構、責任制度、程序等一系列要素進行系統管理,形成以風險管理為核心的體系, 並實現既定的安全政策和安全目標。

坐飛機什麼時候最不安全?

1989年7月19日,美國聯合航空UA232航班二號發動機(位於尾翼基部)因為扇葉片製造的瑕疵,運轉時葉片脫離損壞了機上所有的三套液壓系統,導致各翼面的控制功能失效。在無舵面工作的情況下,機組人員奮力將這架三發的DC-10飛機在艾奧瓦州蘇城迫降。機上185人倖存,111人死亡。

調查最終發現,磁盤中含有當時無法檢測到的alpha物質。GE航空將此次事故作為一個吸取教訓的機會,制定了正式的安全政策和程序,強調安全屬於所有人。

時至今日,這些構成了GE安全管理體系的核心。自2006年起,GE航空一直與FAA、ICAO合作,幫助構建SMS的目標和建設要求。2013年1月,GE推出了自己的SMS,以國際民航組織附件19為架構,為GE提供一個強大的產品安全管理框架。

2013年2月,GE90變速箱(TGB) 小齒輪裂紋導致空中停車事件,GE使用SMS流程花了一年的時間找出事件的根本原因是齒輪加工過程中臨時鍍銅的缺陷導致局部脫碳,從而起到應力集中,導致裂紋,制定的糾正措施是改變爐內環境,消除脫碳的可能性。

1994年5月,一臺CF6-80C2發動機在飛機運營過程中整流罩起火,火災導致空中停車和兩個滅火瓶釋放。艙內的火被撲滅了,火警信號也消失。飛機傾倒燃油後返回機場。事件直接原因是燃料接頭密封墊損壞,導致大量燃料洩漏,點燃了在核心艙的熱發動機箱。

初步調查後將此事件歸類為維護錯誤。雖然接頭的設計在技術上是正確的,但正確裝配接頭非常困難。作為糾正措施,GE改進了旋轉接頭設計。

GE從這次事件中吸取教訓,繼續開展設計更改,作為SMS的一部分,GE建立了一個人的因素評估組來評估設計、程序、組裝和指令,以減少與維護相關的操作問題。

1988年7月、1995年2月、2005年4月、2011年5月,CFM56-3雙發動機發生燃油損失、強制著陸等緊急事件,原因都是飛行前對發動機進行孔探檢查,未重新安裝附件齒輪箱手動曲柄墊蓋,使得燃油洩漏。GE採取的措施包括在蓋板上添加一個繫繩和一個警告板,在維修手冊中提示注意事項。建立SMS後,根據SMS要求收集和分析糾正措施落實的相關信息,對於一個相對較小的機隊,SMS還要求利用行業範圍內的數據進行分析,以便更好地評估故障的潛在頻率和後果。評估結果顯示糾正措施並沒有消除人為錯誤的可能性。SMS流程制定的措施是引入一種燃油動態密封,並監測現有機隊的執行率。在發現機隊執行率不高時,推動EASA和FAA發佈適航指令。

如今,SMS已經成為全球民航、航空製造業確保飛機運營安全的重要保障體系。在中國,中國商飛公司作為首批民用航空器設計製造單位SMS試點企業,在中國民航局的統一部署下,根據《民用航空安全管理規定》(CCAR-398)的要求,借鑑民航先進國家實踐做法和經驗,結合實際工作需要,本著“目標牽引、統籌規劃、積極穩妥、創新驅動”的原則,全面推進公司SMS體系建設。中國商飛希望通過系統化和規範化的安全管理手段,持續增強產品安全性,讓安全的飛機更加安全。


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