闯祸的冰——英国航空BA38 航班
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闯祸的冰——英国航空BA38 航班 作者：暂无 来源：《百科探秘·航空航天》 2019年第5期 2 0 0 8 年1 月1 7 日， 时任英国首相的戈登·布朗正在希斯罗机场准备乘飞机前往北京，开始他上任以来对我国的第一次访问。在首相还未登机之前，一架从北京飞来的国际航班即将在希斯罗机场降落。然而，本应平稳降落在跑道上的波音777客机却在跑道前的草坪上突然降落，擦着地面滑行一段距离后才在跑道尽头停住。这次事故使得隶属于英国航空公司的这架波音777客机因机身严重损毁而报废，希斯罗机场进出港的航班严重受阻，连首相出访的行程也被耽误了好几个小时。不过令人欣慰的是，在如此严重的险情中，机上的乘客和机组人员全部生还。 一路都很平稳的飞机，为什么在旅程即将结束的时候突然出现故障呢？这还要从这个代号为BA38的国际航班的飞行路线说起。 寒冷的飞行路线 BA38航班是英国航空公司开设的定期国际航班，由我国北京首都机场飞往英国伦敦的希斯罗机场。作为连接两个大国首都的航线，客流量自然很大，因此这条航线上的飞机采用了波音777-200ER这种载客能力较强的大型干线喷气式客机，一次飞行最多能搭载约300位乘客。然而，事发时这架飞机的客舱并没有满员，只搭载了136位乘客。此次航班从北京起飞后应该向西北方向飞行，飞出我国国境后进入蒙古国领空，再由蒙古国进入俄罗斯西伯利亚地区后，沿着俄罗斯辽阔的国土向西飞行，途经挪威、丹麦等国所在的斯堪的纳维亚地区后，最终到达英国。 关心天气的读者可能经常会从天气预报中听到“来自西伯利亚的冷空气将影响我国”这样的信息。作为冷空气“生产厂”的西伯利亚，天气相当寒冷。出发前，负责驾驶飞机的机长和两位副驾驶一起讨论了航路上的天气情况。在大气层中，飞行的高度越高，飞机外部的温度就越低。由于航路上有一个航点出现了极低的温度，飞行员们决定以较低的高度飞过这个航点，以免极寒情况影响飞机的正常运行。 和水低于0摄氏度就会结冰一样，飞机使用的航空燃油在低于一定温度时也会凝固。此次航班起飞前，加入的是标号为A-1的航空燃油(当时在国内称为3号航空燃油)。按照标准，这种燃油可以使用的最低温度是零下47摄氏度，低于这个温度时燃油就有凝固的可能。一旦燃油凝固，燃油就不能在管道中顺畅流动，正常供给发动机。为了防止这种险情的发生，机组决定在飞行过程中严密监控燃料的实际温度。一旦燃料温度过低，就降低飞行高度或采取其他措施来避免燃油凝固。不过，在整个飞行过程中，燃油的最低温度仅达到了零下34摄氏度，没有到达这种航空燃油凝固的临界值，因此也没有触发飞机燃油温度过低的警报。 经过十二个小时的长途飞行后，飞机接近了目的地希斯罗机场。管制员为BA38航班分配了27L跑道降落。由于飞机在降落前一方面要不断降低自己的速度，另一方面又要保证有足够的升力维持飞机飞行，因此飞行员按照正常程序，放出了襟翼。襟翼安装在机翼后部，在巡航飞行过程中会收起，与机翼保持平齐，而在起飞和降落过程中则会向上抬起，从机翼中放出。 突然出现的险情 在距离地面约200米、距离正常落地时间仅有57秒的时候，险情出现了。飞机右侧的发动机虽然还在运转，但不能正确执行飞机自动驾驶系统发出的增加推力的指令，输出的实际推力比自动驾驶系统所要求输出的推力要小。7秒钟后，飞机左侧的发动机出现了同样的情况。此时，由于飞机马上就要着陆，且发动机的工作状况还没有达到完全失控的程度，因此飞行员决定继续飞机的降落过程。 遗憾的是，发动机没有坚持到飞机平安降落。在距正常降落还有27秒的时候，两台发动机的转速退回到慢车状态（发动机能够保持稳定工作的最小转速状态），无法再向外有效输出推力。当飞行员将油门调大后，发动机仍然没有响应。阅读过本栏目前几期文章的朋友们应该对飞机在空中失去推力的情况并不陌生。在一些事故中，发动机推力出现问题的时候，飞机一般还处在空中相对较高的位置，飞行员还有较多的时间来处理问题。而在BA38航班飞行员所面临的危机中，飞机马上就要降落，此时的高度留给飞行员的应变时间已经非常有限，而且，虽然飞机已经接近地面，但如果飞机在那样的高度和速度下失控，同样会酿成机毁人亡的重大事故。 在最后关头，机长竭力寻找发动机停转的原因，并试图重新启动发动机，而副驾驶则专注于飞机的驾驶。他们首先将放出的襟翼收回了一些，减小飞机受到的阻力。此时，驾驶舱中各种警报响成一片，而飞机的操纵杆也开始震动，提示飞行员飞机面临着最危险的状况——失速。失速是一种极其危险的情况，一旦进入失速状态，飞机向前仰起的角度越大，它受到的阻力会比将其托举在空中的升力增加得更快，飞机会因此而快速下坠。 脱离这种危险状态的操作，航空界将其称为“改出”。此时，副驾驶为了执行改出操作，将飞机操纵杆向前推，以减小飞机仰起的角度。此时此刻，飞机的高度也下落至0米，飞机在位于跑道前330米处的一片草坪中降落并与地面发生碰撞。飞机的三个起落架全部折断，左侧的起落架还刺穿了机翼。飞机在草地上滑行了110米才最终停下。飞行员向管制员报告了飞机的情况，管制员马上启动了事故应急预案，将消防车、救护车等应急车辆派往事故现场。同时，乘务员马上打开飞机舱门、放出充气滑梯，组织乘客们撤离。此时的飞机已经严重损毁，燃油开始泄露，万幸的是并没有发生火灾。在机长和副驾驶最后撤离飞机后，全机的机组人员和乘客都幸免于难。 闯祸的冰 机上人员全部生还的奇迹并没有使空难调查员放松警惕。由于波音777是一种在全世界范围内使用相当广泛的客机，必须尽快查清造成这次事故的原因，才能确保其他波音777飞机安全地飞行在天空中。 由于飞机的制造和维护过程都遵循严格的标准与规程，因此发动机机械部件的可靠性是比较高的，两台发动机同时因为机械故障而停止工作的可能性微乎其微。因此，调查员们一开始将怀疑的对象指向了控制发动机工作的软件和电子系统。然而，经过检查与分析后，这些系统被证明是“无辜”的。 一项被称为“数据挖掘”的数据分析技术给了调查员很大的帮助。通过这项技术，调查员可以将BA38航班飞行过程中的各项参数与其他航班进行对比，找出此次航班最特殊的地方到底在哪里，由此便可顺藤摸瓜发现最终症结。数据挖掘结果显示，在波音777航班执行的飞行任务中，只有极少数航班像BA38一样，在燃油温度低于0摄氏度时起飞。同时，数据挖掘结果还显示，在175 000架次的航班数据中，这架飞机使用燃油的方式尤为特别。在燃油温度极低的情况下，高空巡航阶段燃油供给的流量比较低，而即将降落的进近阶段燃油供给的流量又比较高。通过这些线索，调查员们将调查的方向聚焦在了低温情况下的燃油供给上，并发现了导致问题出现的罪魁祸首——航空燃油中溶解的微量的水。 航空燃油中出现水的情况，基本上无法避免，这是航空燃油本身的性质和制造工艺的流程所致。调查结果显示，飞机起飞前在北京首都机场加入的燃油，含水量符合相关标准。然而，由于航路上罕见的寒流低温，这些本应溶解在燃油中的水被冻成了冰，附着在为发动机供给燃油的管道内壁上。随着飞机逐渐到达相对更温暖的欧洲地区，且进近阶段燃油使用量增大，冰从管道内壁上脱落，并随着燃油的流动到达了发动机附近。燃油在进入发动机之前，需要先通过一个换热装置。发动机中用来润滑的机油通过发动机的压力被送入换热装置，与输入的燃油进行热量交换后，再被输送回发动机。这样，温度较高的机油能得到冷却，而温度较低的燃油则能够被加热，由此机油和燃油都能达到更理想的工作状态。 然而在BA38航班事故中，换热装置中的细小管道却使已经脱落的冰在这里堆积聚集，阻塞了燃油的正常流动，使得两台发动机供油不足，从而无法正常输出推力。由于BA38航班所经历的飞行环境十分特别，因此发动机制造商罗尔斯-罗伊斯公司和飞机制造商波音公司在设计发动机时均没有考虑到这种情况，才导致了事故的发生。在查清事故原因后，调查人员签发相应的安全建议。他们希望发动机和飞机的制造商能采取新的设计，避免此类情况再次发生。另外，他们还建议民航管理部门研究在民航客机中使用燃油防冻液的可行性。这种防冻液已在军用飞机中广泛使用，可以阻止燃油中溶解的水在极寒环境下冻结。 谁都不希望发生事故，但是不得不说今天越来越先进的航空技术就是在不断犯错、不断改进中日趋完善的。随着时代的变迁以及飞行环境的多样变化，或许航空技术的完善之路将永无止境。 本文来源：https://www.wddqw.com/doc/b8353a13f9d6195f312b3169a45177232f60e483.html