简 报
3月21日,东方航空公司MU5735航班执行昆明-广州任务时,在广西梧州市上空失联并坠毁。机上载有乘客123人、机组人员9人。飞机于当日13时16分从昆明起飞,14时17分保持巡航高度8900米进入广州管制区。14时20分,管制员发现飞机高度急剧下降,随即多次呼叫机组,但未收到任何回复。14时23分,飞机雷达信号消失,后经核实,飞机坠毁于梧州市藤县境内。截至目前尚未发现幸存人员。
失事飞机为B737-800,编号B1791,2015年6月22日引进,截至事故发生时,共飞行8986架次,总计18239小时。
一,飞机为何会坠毁
现代飞机,尤其是大型商业客机,飞机的空气动力设计和安全控制系统都是非常可靠的。事故概率非常低,但是还是会出现飞行事故,主要由以下几个方面造成。
1,飞行员失误(Pilot Error)
从国际民航事故率统计分析,由于飞行员失误造成的事故占比大约50%。飞机是非常复杂的机器,需要大量的操作。由于飞行员在飞行的每一步中都要主动参与,因此有非常多出错的机会,从飞行管理计算机系统的编程失误,到错误计算必需的燃料用量。尽管这类失误令人惋惜,但重要的是要记住:当出现灾难性失误时,飞行员是最后一道防线。
2009年1月,一架空中客车A320,从纽约市拉瓜迪亚机场起飞后不久,撞到了一群加拿大黑雁。在失去动力的情况下,机长萨伦伯格迅速将飞机从自动驾驶改为手动驾驶状态,他利用丰富的飞行经验和飞机操作知识,将飞机迫降在哈德孙河上,从而拯救了150名乘客。
2,机械故障(Mechanical Failure)
尽管飞机设计和制造质量日新月异,但设备故障依然在飞机事故原因中占到20%。
1989年,一片破碎的扇叶导致英伦航空一架飞往贝尔法斯特的波音737-400飞机1号发动机(左侧)失去动力。艰涩难懂的使用说明部分导致了飞行员的误判,在迷惑不解的情况下,飞行员关闭了2号发动机。失去动力之后,这架飞机很快就坠落在英国东米德兰兹机场的27号跑道,导致47人死亡,多人受伤,包括机长和副机长。
3,天气问题(Weather)
为了保证飞机的安全飞行,现代飞机都安装了陀螺仪、卫星导航系统和气象数据等电子系统,但飞机依然在风暴、大雪和雾天中十分脆弱,恶劣的天气导致了大约10% 的空难事故。
1958年2月。当时,英国欧洲航空的一架双引擎客机在慕尼黑-尼姆机场起飞时冲出跑道并起火燃烧。在罹难的23人中,有8名曼联足球俱乐部的球员。这一事件也被称为“慕尼黑空难”。后来的调查显示,由于跑道的积雪减慢了飞机时速,使其无法达到起飞所需的速度。
4,破坏行为(Intentional Crashes)
大约10%的空难是由破坏行为导致的。
1970年9月发生的约旦道森机场劫机事件,成为航空历史上的分水岭,推动了对航空安全的重新审视。在全世界新闻媒体的注视下,巴勒斯坦人民阵线劫持并炸毁了三架民航飞机。还有记忆犹新的911事件。
5,其他形式的人为失误(Other Human Mistakes)
剩余的空难事件归结于其他类型的人为失误,包括航空管制员、调度员、装货员、燃料装填员或维修工程师等所犯的错误。
1990年,英国航空一架飞机的一块挡风玻璃飞脱,差点造成机毁人亡的事故。根据英国航空有关部门的调查,维修工程师在更换挡风玻璃时,由于睡眠不好,未能集中注意力,没有按维修手册使用标准的螺丝,而是找了错误的更细的螺丝。
二,如何从理论上理解飞机坠毁
飞机坠毁通常是由于飞机失速造成的,什么叫失速,以及失速的原因?本人在【蓝天之梦】10,飞机的失速与螺旋一文中是这样描述的:
失速(Stall),是指飞机攻角(Angleof attack)增加到一定程度(临界值)时,翼型所产生的升力(lift force)突然减小的一种状态。
攻角是指飞机速度方向线在飞机对称平面内的投影与机翼弦线之间的夹角。飞行时,作用在机翼上的空气动力与攻角有关。在一定攻角范围内,增大攻角,升力系数和阻力系数都增大。为了获得支持飞机重力的升力,飞机高速飞行时以正攻角飞行,飞机低速飞行时以较大攻角飞行。
当大多数机翼的攻角增加到大约18-20度时,由于角度变化太大,气流将不再跟随机翼的上曲率流动,这就是临界攻角。
接近临界攻角时,气流开始从上机翼表面的后部分离,随着攻角增大,气流被迫直接流回,远离机翼顶面区域。并且引起空气的涡流或破裂,当达到临界攻角时,湍流就会出现在尾部附近,迅速扩散到整个上机翼,气流从左右机翼开始分离引起侧滑,最终导致失速。
由于升力的损失和阻力的增加,剩余升力不足以撑起飞机,飞机围绕垂直轴旋转,并且不停的损失高度。因此只要超过临界攻角,就会发生失速。
我们在上飞行课时,教练讲:AFH将失速分为impendingstall和full stall。也就是临界失速和完全失速。
-临界失速时飞机抖动、抖杆、警报;
-完全失速则会有非指令性的机头下掉和滚转。
例如飞机左滚失速,飞行员右压杆企图改平,此时左边副翼向下,左机翼会因增加攻角超过失速攻角而完全失速,导致飞机进一步左滚。所以失速改出,在横滚操作前需先进行俯仰调整,即减小攻角。
三,东航B1791航班下坠的特征
下图是在Flightradar24.com网上下载的实时航班飞行状态图(瑞典互联网服务商)
Flightradar24.com在事故发生后发布了详细数据:
-飞机出发11分钟后爬升至2.91万英尺(8870米)。
-到14:20急降至7425英尺(2263米),然后回复至8600英尺(2621米),继而再次急降。
-该网站最后记录到MU5735航班的广播式自动相关监视(ADS-B)信息是在14:22:35,当时飞机高度为3225英尺(982米)。
下图是该网站提供的MU5735最后150秒的下坠状态图:高度、地面相对速度、垂直下坠速度。
以上信息每个人都可以在网上查阅实时咨询。
中国民航局安全办主任朱涛星期二晚公布:客机13:16从昆明起飞,14:17保持巡航高度8900米进入广州管制区(广州飞航情报区)。至14:20,管制员发现飞机高度急剧下降,多次呼叫机组,但未收到任何回应,14:23飞机雷达信号消失,其后证实坠毁。
归纳起来:
-飞机突然下坠,没有发出7700或7500代码(紧急情况或被劫持)。
-飞机呈直线下坠,而不是螺旋或逐渐滑翔落地。
-从飞机下坠过程中的图片看,飞机外形完好,没有出现受损迹象。
-飞机14:20开始,从8870米迅速下降到2263米(下降了6670米),之后又突然上升到2621米(上升358米),之后又急速下降到982米,此时的时间为14:22:35。一共155秒。
-8870米-982米=7888米+(358X2)=8604米。飞机从8870米下降至982米,一共7888米,加上期间上升又下降的358米X2=716米。在155秒内,飞机在空中一共下降-上升-下降了8604米。飞机在空中失速坠落(含短暂上升)55.5米/秒。
-自由落体速度的计算公式是v=gt。其中g是重力加速度为9.8m/s,t是指自由落体的时间。所以在不考虑空气阻力的前提下,如果以秒为时间单位,自由落体初始速度是9.8m/s,而后随时间增加,速度会每秒增加9.8m/s。自由落体加上空气阻力,大约的平均下降速度是50米/秒。MU5735航班下降速度就像自由落体(飞机那么大的机身和机翼,空气阻力非常大)。
四,分析与判断
根据本人学习飞行和了解的航空知识分析如下:
-现代飞机都有自动驾驶系统(Auto Pilot System),飞机起飞进入巡航阶段,飞行员会使飞机进入自动驾驶状态。
-自动驾驶一般有最少三套以上电脑进行管理。电脑系统根据飞行数据和飞机各个机件的传感器来控制飞行,如果出现问题(例如气流),电脑会发出哔哔的响声,各个电脑系统寻找到最合适的方式自动调整飞行姿态。
-如果飞机发生故障,电脑会发出警告,类似救护车的响声,红灯会不断闪烁,甚至会解除自动驾驶。机长会立即启动手动驾驶模式,并且根据各种提示,了解是什么问题,如通信系统、液压系统、电子显示系统等,飞机上不止一个系统,可以更换备份系统来实施安全驾驶。
-如果飞机是直线下降,那么可能是动力系统出了问题,一般不可能两台引擎同时出问题,如果一台出问题,可以使用方向舵来恢复飞机的平衡,而且自动驾驶也可以接管操作。
-即使两个引擎失效,飞机失速,波音737那么大的机身和机翼,完全可以滑翔,最起码会出现螺旋现像。
-MU5735航班直线坠落很难实现,因为飞机本身在空中有很大的升力。除非像二战德军斯图卡俯冲轰炸机那样急速下降,飞行员要推杆到底,用身体死死压住才可能实现。
究竟什么原因,导致MU5735 航班飞机,在155秒内,以每秒55.5米的速度坠落了8604米?已经超越本人学过的浅薄航空知识。只能耐心等候黑匣子给出的答案。
遥望星空,望云追月,愿逝者安息。
本文于3月22日发在我的个人公众号上已经过去10天了,但是仍然没有得到飞机坠毁的调查报告。有朋友问,从你专业角度如何看飞机失事的原因,为此将我在10天前写的文章贴到【文学城】,供朋友们参考,也许有点帮助。