对飞机来说,空速管可能就是会引起效应的“蝴蝶”。

2020-08-09 16:07
北京

原创 小鱼儿 航空知识

空速管也被称作皮托管、总压管、总-静压管,是飞机上最重要的感应器之一。它能够测量周边气流的总压(也称全压)和静压,并将数据传送给飞机的计算机和飞行仪表装置。

多起看似匪夷所思的空难,与空速管故障有关系。

空难复盘

1996年2月6日,伯根航空301号执飞从多米尼加共和国的普拉塔港到德国法兰克福,途径加德兰和德国柏林的特许航班。因为原定班机出现了机械故障,所以临时换用了一架已在机场停驻了3周的波音757-225。

这趟伯根航空301号的机长是艾哈迈德·埃德姆(Ahmet Erdem),经验丰富,光757型就累计飞行了1875小时。副驾驶是艾库克·杰今(Aykut Gergin),仅飞过71小时的757型客机。

晚上11点03分,301号航班获准从08跑道起飞。起飞过程中机长发现他面前的空速指示器(ASI)与副驾驶的不一样。但很奇怪,他并未按程序中止起飞。

到达预定高度后,机组成员开启了自动驾驶模式,让飞机继续爬升。然而电脑几乎立刻发出警告,提示飞机速度过快。与此同时,副驾驶面前的空速表显示飞机速度过慢。

自相矛盾的警报信息,让机组成员困惑不已。机长决定通过拉起机鼻来减速。很快驾驶舱又响起了失速警报的声音。

失速警报导致机长的操纵杆不停震颤,姿态偏差指示器显示飞机迎角过大;在距海平面7000多英尺的位置,飞机又急速向右侧滚。于是机组成员决定让机鼻下俯,以减小飞机迎角。

此时飞机已接近失控,圣多明哥航管却未发觉异常。很快,伯根航空301号航班从雷达屏消失了。飞机在起飞5分钟后摔进海里,机上无一生还。

事故调查

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这是波音757投入商业航班运营后,发生的首次空难。搜救人员赶到失事海域,根据经验判断,认为飞机是以极大的速度坠入海中,且在巨大的冲击力下解体了。

调查组很快接收到了黑匣子的信号,由此推断飞机残骸在海面下7200英尺的地方。这种深度,给打捞工作带来了非常大的困难。

调查人员首先整理了能够打捞到的残骸,发现飞机坠海前,乘客得到过预警。

根据后续打捞上来的黑匣子数据,专家们发现,飞机刚切换为自动驾驶模式,就开始机鼻上仰,直至迎角达到了15°。与此同时,飞机空速远超出应有的速度。

再查当时驾驶舱的声音记录,他们得知在地面滑跑阶段,机长发现了自己面前的空速表有故障,但没有中止起飞。

飞机进入爬升,机长与副驾驶的空速表显示差异愈加大了。这说明,与机长面前空速表相连的空速管应该出现了堵塞。地面滑跑时,因堵塞物,空速管内流过的气流压力就会变小,显示为速度较低。

爬升时,同样因堵塞物,空速管内的气体无法顺利流出。而因高度变化较大,被堵的气体会膨胀,显示为速度较高。

这支被堵塞的空速管,不仅会将数据传递给机长面前的空速表,还会输入飞机计算机,用于计算当前飞机相对地面的速度。

所以一切换自动驾驶模式,飞机计算机立刻根据错误的空速输入,发出了指令——让机鼻上仰至最大容许值。

机鼻上仰,直接导致飞机减速,于是操纵系统又发出了失速警告。

机长面对自相矛盾的两个警告,选择相信了错误的那个。从机长决定减油门的那一刻起,伯根航空301号航班的命运已经注定。

接下来,他们发现当天执飞班机进行过临时替换。通过询问,调查人员获知了一个惊人的事实:飞机曾在机场停驻过3周,而维修人员确定在此期间空速管上没有任何遮蔽物。

就是那条著名的“飞行前取下”遮蔽物。因为停驻期间未有效遮蔽空速管开口,所以一只泥蜂在里头筑了巢。一个不起眼的疏失,最终夺走了近200条人命。

事故影响

301号航班事故后,专家邀请经验丰富的机长们参加一个测试:在驾驶舱出现多个自相矛盾警报时,机组成员能否做出准确判断。结果是不能。为此波音公司改进了驾驶舱的告警系统。

波音757上有3个空速管,却强制计算机接入与机长面前空速表相连的。空难发生后,这一强制机制改成了,机组成员可任意指定接入其中一个空速管;且当3个空速管数据偏差过大时,驾驶舱会发出警报。

根据黑匣子信息,曾有一次避免空难的机会。当时副驾驶已经发现正确的操作是操纵飞机俯冲,以减小迎角。终因自己资历尚浅等考虑,副驾驶选择了遵守机长的命令。这一点,让人重新思考了机组成员的决策方式。

风上风云|云端故事

原标题:《对飞机来说,空速管可能就是会引起效应的“蝴蝶”。》

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