伯根航空空难探析及启示

白庚辰

摘 要：1996年2月6日，隶属于土耳其伯根航空公司的一架波音757客机，在起飞后5分钟落入海洋中。基于SHEL模型，对该空难事故发生的原因从多个角度进行了分析，并分别提出相应的预防措施，以预防类似空难的发生。

关键词：伯根航空空难；SHEL模型；预防措施

中图分类号：TP315 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2018）24-0243-02

固然飞机失事的概率非常小，不过一旦灾难降临，必将会给人们的生命、财产造成巨大损失，并对其生活产生重大的影响。因此，如何有效地提高民航运行的安全性，已成为我们必须直面的凝重课题。而通过对以往空难事故进行剖析，从中发现一些对飞行安全产生影响的主、次要因素，只有这样我们才能尽早地发现可能存在的安全隐患，并采取相应的措施，预防类似事故的再次发生。基于此，以伯根航空空难为对象，“SHEL”模型为依据，对其进行分析并提出预防措施。

1 事故概述

1996年2月6日，原定于飞往法兰克福的班机发生故障，地勤人员到停机坪寻找替代的飞机。他们找到了已在停机坪上停了三个多星期的伯根航空公司波音757飞机。因此机组人员临危受命，执行此次飞行。23点03分，伯根航空301号班机获得准许驶离停机位，在跑道上滑跑起飞时，机长发现他这侧空速表的变化并不合理，于是要求副驾驶当飞机达到起飞速度时告诉他。但飞机升空后，机长一侧空速表示数不断增加，副驾驶一侧空速表的示数却降了下来，机长认为两个表的示数都不对，于是关掉了断路开关。可机长一侧空速表的示数还在不断上升，最后触发了超速警报，机长于是将节流阀向后拉进行降速，但实际上此时的飞机速度正在不断降低，临近失速的边缘，只是由于天色黑暗他们无法借助地面参照物来了解飞机真实的速度和爬升率，只能依据仪表飞行。在机长将飞机减速后不久，其面前的控制杆“咔哒咔哒”地响起来，预示着飞机即将失速。依次出现的两个含义完全相反的警报，把机组人员弄得一头雾水，接着机长做出了一系列错误操作。在很短的时间内飞机就失速了，并高速坠落。飞机在起飞后大约5分钟重重地落入海里，机上189人无一生还。

2 事故调查的主要结论

事发后，以多米尼加调查局为主，美国国家运输委员会协助进行事故调查。当地搜寻人员在美国海军的协助下从海底打捞出黑匣子。其后的调查报告显示：空速表示数异常的主要原因是机长一侧的空速管被堵塞。空速管被堵后，空速表便反馈错误信息给机组人员，令机长判断失误，接着犯下一系列致命的错误，最终导致飞机坠毁。

由于无法打捞空速管的残骸，其堵塞的原因成了不解之谜。调查人员发现，该客机停留在机场的三星期内，地勤人员从来没有按照规定为该客机的空速管盖上保护盖。由此，调查员推断，极可能是飞机停在停机坪时，某种昆虫飞进了没有盖上保护盖的空速管内并筑巢，导致其堵塞。

3 空难事故的剖析

为什么这架飞机在没有任何预示的情况下，便在起飞5分钟后坠毁了呢？下面运用“SHEL模型”对此案例进行简单分析。

3.1 认识“SHEL模型”

SHEL由Software（软件）、Hardware（硬件）、Environmental（环境）和Liveware（人）的首字母组成，如图1所示。该模型表明了航空系统中与飞行员构成界面的4个要素及其相互作用关系，常用于分析飞行中人的因素的研究范围和机组人员失误的来源。从图1中也可以看出，模型的中心是“飞行人员”，它是整个系统中最灵活、最关键的元素，其余要素都围绕着它并努力与之相匹配。另外，各个要素之间构成的界面凹凸不平，意味着各界面之间必须谨慎匹配，否则会引起系统的断裂或解体，事故的发生就在所难免了[1]。

3.2 基于“SHEL模型”的事故原因分析

3.2.1 模型的中心（L）

模型的中心是“飛行人员”，它是整个航空系统中最为关键且最具价值的因素。然而，由于人类极易受到内、外部因素的影响，从而使得飞行人员变成了整个系统中最不稳定、变动性最大的因素。从某种角度来说，这正是飞行中人为失误所致飞行事故居高不下的重要原因。所以笔者首先分析模型的中心—本案例中的机长。

首先，通过调取驾驶舱语音记录器里的信息，调查人员发现：在飞机起飞以前，机长就知道他这侧的空速表失灵了。从程序上来说，如果飞机上有任何东西不能正常运转，只要飞机未达到起飞的临界速度，都应取消起飞。但该机长自恃技术高超，经验丰富，无视这种小故障，并强行起飞。其次，他在发现自己和副驾驶的空速表示数截然相反时，他没有按照规定查看备用空速表，而是武断地认为两只空速表都有故障。于是，他重新设置断路器，以解除警报。最后，当超速警示灯亮起来时，该机长又犯下一个最致命的错误—忽略了备用空速表和副驾驶一侧空速表提供的数据，鲁莽地将节流阀往后拉，最终导致飞机失速。值得一提的是，录音显示：机长在发现两个空速表显示不一致后，开始犯蒙；当自动震杆器响起来后，顿时惊慌失措，大喊着：“天哪！天哪！！”彻底丧失了应变能力。由此可见，飞行人员是决定飞行安全性的一个重要因素。

3.2.2 人—硬件（L—H）界面

人—硬件界面是人为失误最常见的发源地。飞行中的主要的硬件系统是飞机，因此如果它的设计不符合人体工程学原理和心理特点或未采用余度设计，就容易诱发失误。作为飞行人员，既然无法对现有硬件做出调整，就应该非常熟悉自己所驾机型的性能及设计原理，只有这样，当出现紧急情况时才能尽早地找到问题的根源，并采取有效的措施，从而避免严重的后果发生。

本案例中，一方面飞机设计上有个小缺陷——当两个空速表示数不同时飞机未给出警告；另一方面，机长对757的一些特性不太了解，比如机长不知道757进入自动驾驶状态后，除非机组人员重新调配，否则，自动驾驶仪只通过机长一侧的空速管获取数据。而这次恰恰是机长一侧的空速表失灵，所以自动驾驶仪一打开，飞机的头部就开始自动抬升以减速，从而导致飞机失速。

3.2.3 人—软件（L—S）界面

軟件包括条例、守则、操作程序、计算机程序、航空知识等基础性信息。假如这一层面配置不合理，则可直接引发错误，亦或是为重大事故埋下伏笔。本案例中，机场维修人员未按照航空条例的规定，在飞机长期停留时给空速管加盖。调查人员推断，正是因为这个原因导致昆虫在空速管内筑巢，使得空速管被堵塞。

3.2.4 人—环境（L—E）界面

人—环境是航空界最先被认识的界面之一，同时也是导致飞行员失误的最常见因素。此界面涉及到人与内部环境、人与外部环境之间的关系。此案例中内部工作环境是：警报声此起彼伏，机长的控制杆“咔哒”作响并振动，使机组人员心神不安，容易出现判断或操作失误。外部环境是：圣多明哥有一种叫胡蜂的昆虫，习惯于在管状物内用泥土筑巢，此次事故极可能是这种昆虫在飞机没有加盖的空速管内筑巢而导致的。

3.2.5 人—人（L—L）界面

人—人界面是最微妙，同时也是十分关键的一个界面。此界面包括机组人员、地勤人员和空管人员等因素，及其相互之间的协同作用。其中，机组内部交流和协作的好坏，在保障飞行安全方面直接起着决定性作用。而本案例恰恰在这方面暴露出很多问题。

首先，副驾驶和接班飞行员经验不足——副驾驶只有75小时驾驶757的经验，而接班飞行员在机时间甚至还不到三个月。而机长却是柏根航空公司资格最老的驾驶员之一。其次，副驾驶面前有一个与机长相同的控制杆，按照要求，不管副驾驶多么年轻，机长多么年长、有经验，只要副驾驶发现机长的操作有明显问题，为了保护自己和所有机上人员的生命安全，副驾驶有权直接夺过飞机的控制权。而本事故中的副驾驶只是建议机长压低机头。再次，在危急关头，机长对副驾驶和接班飞行员的建议完全没有回应。可能是机长当时已方寸大乱，又或是机长自恃有丰富的驾驶757的经验，自尊心令他忽视了两个资历浅的机组成员的建议。最后，驾驶舱内的氛围不和谐，尊卑分明，缺少民主，相互配合更无从谈起。

4 基于“SHEL模型”的空难事故预防措施

SHEL模型不仅适用于分析空难事故发生的原因，在制定空难的预防措施时也同样适用，即可以从增加“模型中心”与四个界面的匹配度入手。

4.1 改善模型的中心（L）—飞行人员的自身素质

首先，扎实的航空理论知识、精湛的操纵技能、缜密思考的能力是一名优秀飞行员必备的素质，所以要重视飞行员的技术训练和实操能力培训，尤其要做好特殊情况处置的模拟训练，以避免在空中遇到“险情”时束手无策。其次，随着航空技术的发展，机长的主要作用已由过去的人工操作变为操纵管理。他要负责管理信息、管理任务、实行严密监控、及时做出决策，因此他必须保持高度的警觉，随时准备在飞机出现问题时接替自动驾驶系统操控飞机。最后，提高飞行人员的心理素质。一方面，招募飞行员时要对飞行员的心理素质进行严格的测评，不符合要求的一票否决。因为即使驾驶技术再高超，个人条件再优越，如果遇到突发事件，无法从容应对也无济于事。另一方面，可聘请心理咨询师对飞行人员进行心理疏导，特别要找到如何迅速判定决策与及时调整心理状态的有效方法。

4.2 改善人—硬件（L—H）界面

首先，遵循“以人为中心”的设计原则，采用余度设计，即在设计机载设备时，应尽可能“打出余量”，即让飞行人员发现小问题时能有机会修正，不至于因一个小问题无法解决就直接造成大灾难。其次，增强对飞行员的专业培训，航空公司必须增强有关自动化知识和应用技能的培训，通过培训使飞行员深入了解自动系统的具体功能，提高其发现设备故障的能力，以便于及时准确地做出修复。如此案例中，应事先向飞行员介绍“757飞机进入自动驾驶状态后只会通过机长一侧的空速管获取数据”这一特性。最后，指导飞行人员正确对待自动化系统。飞行人员必须明确的是，自动化系统仅仅是协助工具，并非飞行员的替代品。对于飞行人员来说，不管任何时候，人工操控飞机的意识与能力必须要绝对保证。始终坚持飞行人员才是飞机飞行的主导者，决不可以过分依赖自动化系统[2]。

4.3 改善人—软件（L—S）界面

制度方面，所有人员一定要严格遵守条例，遵照操作规程。另外，飞行训练的管理机构应及时搜集飞行人员反馈的相关情况，不断修正完善“软件”，使其更为科学和实用。其中，航空公司可以建立一个系统平台。首先，要求维修人员填写电子维修单，完成一项工作后拍照并上传存证，这样做，一方面可以直观地显示出工作进度，有利于交接班；另一方面，有利于监管部门的监督和抽查；更重要的是便于事故发生后进行调查取证、经验总结。其次，请飞行人员反馈相关情况，以便改善硬件设施，完善操作规程，加强人员培训。最后，可以在机舱内设置“乘客意见反馈”的电子平台，并把平台分为服务类和其他。这样当乘客发现问题时，就可以通过平台及时进行反馈。

4.4 改善人—人（L—L）界面

当前驾驶舱人员的沟通中，普遍存在以下两种典型问题：一是“家长型”的沟通方式，二是“顺从”型的沟通方式。在分析和处理飞行中遇到的问题时，常会因沟通不畅给飞行安全带来不利因素[3]。因此应努力营造和谐的驾驶舱文化氛围：机组成员齐心协力，各司其职，各尽其责，互相协作，祛除尊卑，平等对话。鼓励挑战或质疑权威，以便相互监督、互相弥补。

在此方面，美国西北航空85号班机的机组成员们为我们树立了榜样。该机在2002年10月9日穿过白令海峡时，下段方向舵突然向左急速偏转17度并卡死。面对如此重大的机械故障，第二机长弗兰克迅速关闭了自动驾驶并艰难地控制了飞机。之后，第一机长汉森接替已疲惫的第二机长，把控操纵杆，第一副驾驶和第二副驾驶协助他控制飞机，第二机长负责驾驶舱与客舱之间的联系并安抚乘客，机组人员积极交流，密切配合。最后，飞机成功降落在安克雷奇国际机场。

5 结语

通过对“伯根航空空难”的回顾，基于SHEL模型从模型的中心、人—硬件、人—软件、人—环境和人—人五个方面对空难发生的原因进行了较详细的解读分析。不难看出，当一些小事件、陋习或者小差错不被重视时，就有可能会诱发大的空难事故。因此，我们应尽可能地避免此类差错的发生，从而有效预防空难事故。

参考文献

[1]罗晓利.飞行中人的因素[M].成都：西南交通大学出版社，2014.

[2]陈俊，李倩.驾驶舱自动化与人的因素[J].中国民航飞行学院学报，2011（3）：36-39.

[3]张剑.驾驶舱内部通讯和联络[J].民航飞行与安全，1999（2）：25-26.