喬善勛/文
一架原定飛往德克薩斯州達拉斯的里爾45噴氣式公務機,起飛不久便偏離航線,它並沒有按計劃向西飛,而是向北飛去。隨後這架公務機便和管制員失去了聯繫,為了防止意外發生,美國國民警衛隊相繼派出4架F-16伴飛。
這架里爾45本身看起來沒有問題,但是窗戶因冷凝而變得不透明,這也是機艙失壓的一種現象。飛機在自動駕駛儀的操縱下又飛行了4個小時,最終因燃料耗盡墜毀在南達科他州阿伯丁附近的一塊空地上,事故導致機上6人遇難。
圖、飛機殘骸
1999年10月25日,一架註冊號為N47BA的里爾35A噴氣機,執行從美國佛羅里達州奧蘭多國際機場到德克薩斯州達拉斯/沃斯堡國際機場的任務。這是一架機齡23年的公務機,搭載兩台霍尼韋爾格萊特TFE731-2-2B發動機。
里爾35A是里爾噴氣機公司生產的一款小型公務機,最早的用戶是美國空軍,其在1983年訂購80架里爾35A作為空軍支援飛機使用。作為公務機使用時,里爾35A可以搭載8名乘客。
圖、左為軍機監視公務機示意圖,右為麥可·克林
公務機的飛行員是麥可·克林 (Michael Kling) ,42歲,他擁有航線運輸飛行員執照(ATPL,執照編號:389484668,1999年9月21日頒發)。他曾在美國空軍服役,在1981年到1984年駕駛KC-135A。1984年到1988年擔任E-3A指揮官。1988年至1993年擔任KC-135E飛行教員。1999年9月,他被雙捷航空聘用。
克林機長大部分飛行經驗都在軍中積累,一共累計飛行4280小時,執飛里爾噴氣機的時間為38小時。雙捷航空的員工表示,克林機長是一名優秀飛行員,他對這架飛機了如指掌,對駕駛也很有信心,擁有良好的態勢感知能力。
副駕駛史蒂芬妮·貝勒加里格 (Stephanie Bellegarigue),27歲,她擁有商用飛行駕駛執照(CPL,執照編號:595521666,1999年4月15日頒發。她累計飛行1751小時,其中里爾噴氣機為99小時。她的同事評價稱,貝勒加里格是一名知識淵博的飛行員,具有良好的飛機操縱技能,在駕駛艙的操作「一絲不苟」,同時也是一名自信的飛行員,擁有出色的無線電溝通技巧。
機上的4名乘客中,包括PGA 高爾夫球手佩恩·斯圖爾特(Payne Stewart)、高爾夫球場設計師布魯斯·博蘭 (Bruce Borland) 以及斯圖爾特的經紀人范·阿丹 (Van Ardan) 和羅伯特·弗雷利 (Robert Fraley) 。
上午(下同)9點19分,N47BA號機從奧蘭多國際機場起飛,當時飛機上加註了2400千克燃油,足以飛行4小時45分鐘。公務機的巡航高度通常比民航客機要高一些,在空氣稀薄的高空巡航還能更省油。9點27分,傑克遜維爾航管中心指揮N47BA號機爬升至約11890米高度。副駕駛貝勒加里格回復道:「 three nine zero,bravo alpha(390,BA)」,而這也成為N47BA號機和地面的最後聯繫。
管制員發現N47BA號機並未改變航線。9點22分,管制員指示N47BA號機更改無線電頻率,並聯繫下一位管制員。在接下來的4分半鐘里,管制員連續呼叫N47BA號機5次都沒有獲得回應。根據飛行計劃,N47BA號機起飛後將向西北方向飛行,在經過克羅斯城後,再向西飛向達拉斯,而這架飛機則是向西北方向飛去,飛機一旦墜入人口稠密的大城市,後果不堪設想,管制員開始將這一異常情況上報。工程師也大致計算出N47BA號機將燃料耗盡後可能墜毀的區域。
圖、綠色為原定航線,紅色為飛行路線
大約9點52分,佛羅里達州埃格林空軍基地第40飛行試驗中隊的試飛員奧爾森上校,當時正在駕駛F-16戰鬥機訓練,被管制員引導攔截N47BA號機。戰鬥機一度距離里爾45A約600米,奧爾森上校連續發出兩次無線電呼叫,均未獲得回應,他開始對N47BA號機進行目視檢查:飛機外觀正常,外部沒有結冰,兩台發動機運轉正常,紅色旋轉防撞信標也亮著。
但是奧爾森上校看不到飛機駕駛艙內部的景象,窗戶似乎很暗,駕駛艙風擋玻璃結霜而呈不透明狀。他甚至還飛到N47BA號機前,做了幾個機動動作,試圖引起駕駛艙里飛行員的注意,這一動作並沒有得到任何回應。大約10點12分,奧爾森上校結束對N47BA號機的檢查,降落在伊利諾州斯科特空軍基地。
圖、戰鬥機監視公務機示意圖
現在N47BA號機成了一架「幽靈航班」,在自動駕駛儀的操縱下向西北方向飛去。美國電視台也開始追蹤報道,這件事兒甚至引起了美國總統的關注。N47BA號機上還乘坐著一名高爾夫明星運動員,斯圖爾特曾贏得11場PGA巡迴賽,其中包括3場大滿貫冠軍。在事發前幾個月,斯圖爾特以一桿優勢贏下1999年美國公開賽。
美國空軍警衛隊再度派出戰鬥機攔截N47BA號機。11點13分,在N47BA號機自主飛行近3小時後,俄克拉何馬州空軍國民警衛隊第138戰鬥機聯隊派出兩架F-16(呼號:TULSA 13)。戰鬥機飛行員報告稱,他們看不到駕駛艙內的任何動靜,風擋玻璃很黑,也無法判斷風擋玻璃是否結冰。11點39分,兩架戰鬥機脫離,並和加油機會合。
11點50分,北達科他州空軍國民警衛隊第119聯隊派出兩架F-16(呼號:NODAK 32)攔截N47BA號機。隨後經過加油的兩架F-16也趕了上來,此時里爾45公務機附近有4架戰鬥機伴飛。新的報告顯示:N47BA號機駕駛艙窗戶被凍住了,飛機任何操縱面都沒有動作。
圖、麥可·克林
媒體也開始猜測,如果里爾45噴氣機可能墜毀在人口稠密地區,戰鬥機準備將其擊落。而五角大樓的官員則否認了這種可能性。
加拿大總理讓·克雷蒂安 ( Jean Chrétien )則授權加拿大皇家空軍,在N47BA號機未經允許進入加拿大領空時將其擊落。克雷蒂安的回憶錄中提到:「這架飛機正飛往溫尼伯市,管制員擔心它會墜入馬尼托巴省首府,我批准了加拿大軍方在必要時擊落飛機的程序。但是在作出決定不久後,這架飛機就墜毀在南達科他州。」
12點10分,N47BA號機燃油耗盡,駕駛艙語音記錄儀(CVR)記錄下發動機停止運轉的聲音,隨後就傳來類似於飛機抖杆器和自動駕駛儀斷開的聲音。飛機很快就消失在雷達螢幕上,
伴飛的戰鬥機飛行員報告稱:飛機以螺旋下降的姿態墜地。
圖、飛機墜地後起火併引發了濃煙
讓人鬆一口氣的是,N47BA號機墜毀在南達科他州阿伯丁附近的一塊空地上,並沒有造成其他人員傷亡,機上人員無人生還。
美國國家運輸安全委員會(NTSB) 立刻成立調查組展開調查。調查員進場後的第一件事兒就是勘察事故現場收集飛機殘骸。飛機墜地速度高達804公里/小時,墜機現場顯得很慘烈,巨大的衝擊力給地面留下一個大坑,飛機殘骸呈碎片化散落在泥土中。調查員搜集殘骸的過程更像是考古挖掘現場。
調查員尋找「黑匣子」的同時,也開始梳理手上掌握的資料。戰鬥機飛行員表示,N47BA號機飛行高度波動顯得不同尋常,這架飛機飛行時會有規律的上下擺動,類似於高空「海豚跳」(porpoising)。這可能是因為飛機的自動駕駛設定在爬升模式,但飛機的爬升有上限,到了一定高度就會下降,然後接著爬升。而飛行員不會故意做出這種行為。
圖、燒焦的公務機殘骸
戰鬥機飛行員還表示,他們看到駕駛艙風擋玻璃上有霜,表示駕駛艙內的溫度很低,這個細節讓調查員開始猜測飛機遇到失壓問題。
調查員很快就找到了N47BA號機的CVR,他們馬上將其送到NTSB的實驗室進行數據解析。CVR記錄下墜機前30分鐘的聲音,錄音中並沒有飛行員的聲音,而是各種提示聲和警報聲,更多線索開始指向機艙失壓問題。
在現實世界中,高度越高,氣壓就會越低,每升高12米,大氣壓強降低1毫米汞柱高,1萬米高空約198.3毫米汞柱,相當于海平面的1/4。氧氣也會越稀薄,含氧量約為地面1/5。溫度也會越來越低,每上升1000米,氣溫降低6攝氏度。民航客機巡航高度在1萬米以上,因此客艙都會進行加壓。
圖、不同的高度和人有意識的時間對照表
相關數據顯示,腦部大約會留存4~5秒氧氣,血液循環系統大約有12~15秒氧氣。這些氧氣耗盡後,人的身體狀況就會出現大麻煩。在萬米高空,人類大約有30秒到1分鐘的有用意識時間(TUC)。
調查員只從事故現場找到飛機增壓系統幾個損壞的閥門。其中的流量控制閥是用來控制發動機輸入客艙空氣的流量,這個設備故障有可能導致飛機失壓問題。調查員使用高倍顯微鏡在N47BA號機的流量控制閥上取得重大發現:流量控制閥的金屬管壁上布滿了細小的劃痕,這表明飛機墜毀時,流量控制閥是關閉的。
現在導致流量控制閥關閉的原因被聚焦為兩個:
圖、調查員和飛機殘骸
調查員一直沒有找到設置流量控制閥的開關,這條線索也被擱置了。CVR只能保留半小時錄音,他們決定從管制員的錄音中尋找有價值的信息。客艙中增壓的空氣來自發動機,因此也會比較熱,有些飛行員會在最後一刻打開流量控制閥,如果飛行員忘記打開,也會出現N47BA號機類似現象。
如果飛行員忘記打開流量控制閥,當飛機超過4500米的時候,他們就會出現缺氧症狀,隨著高度的快速爬升,人有意識的時間也會迅速縮短。而缺氧會嚴重影響人的精神狀態,表現類似於醉酒,說話的時候語速會變慢。
調查員發現,飛行員和管制員最後一次溝通並沒有什麼異常,當時N47BA號機飛行高度約在8500米,4分鐘後,當飛機升至約1.1萬米高度的時候,就和管制員失去了聯繫。
里爾45配備有緊急氧氣罩,裡面能給飛行員提供氧氣,足夠讓他們平安落地。氧氣面罩會不會失效了?
圖、調查員在檢查飛機殘骸
N47BA號機的維修記錄顯示,裡面的設備一切正常。在此前的飛行中,飛行員也能正常使用氧氣面罩。
調查員決定回到模擬機中重現N47BA號機最後的場景,他們發現在沒有氧氣的環境中,大約只有15秒鐘有意識的時間。 當客艙失壓時,飛機的緊急檢查單關於客艙失壓的解決方法並不是「戴上氧氣面罩」,而是「自動控制系統故障,將解除自動模式,並停止客艙高度繼續上升」。而此時的當務之急是戴上氧氣面罩,而不是解決失壓問題。
調查員根據以上線索推測,N47BA號機在7300米高度以前一切正常,但是客艙由於某種原因失壓了,飛行員開始執行緊急檢查單,當他們讀這段冗長的答案時,缺氧症狀開始顯現,短短十餘秒,飛行員意識就開始快速模糊,並很快失能,最終因缺氧而死亡。
當客艙失壓時,最有效的提醒是:馬上戴上氧氣面罩,迅速下降高度。 檢查單不科學的設置,成了N47BA號機災難的「隱形殺手」。
圖、事故紀念碑
事故調查結束了,調查員雖然並未查清飛機失壓的確切原因。但當時如果飛行員及時戴上氧氣面罩,災難就會化解於無形。
NTSB發布N47BA號機最終事故報告,這起事故的原因可能是機組人員因機艙失壓後,未能獲得補充氧氣而喪失能力,原因不明。並做出重要安全建議:要求修改可能會誤導飛行員的檢查單。FAA也迅速響應,現在當飛機遇到類似故障時,飛行員的第一要務就是戴上氧氣面罩。
圖、美國里爾45噴氣機事故調查報告封面,調查耗時1年1個月,全文7頁
N47BA號機事故也讓航空業更加深入理解緊急檢查單的意義:最大程度上保障航班安全。