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纽约上空的“断头航班”

2019-06-11乔善勋

大飞机 2019年1期
关键词:调查员油箱空难

乔善勋

你能想象一架波音747客机在空中爆炸成“断头”客机的样子吗?环球航空800号航班就遭遇了如此悲剧。

环球航空800号航班是从美国肯尼迪国际机场经停法国巴黎夏尔·戴高乐机场,飞往意大利罗马菲乌米奇诺机场的定期航班。1996年7月17日,一架编号为N93119的波音747客机,起飞不久后便在长岛上空爆炸,空难共造成230人遇难。

这是恐怖袭击还是一场意外?美国国家运输安全委员会(NTSB)和美国联邦调查局(FBI)一开始有着不同的看法。最终,FBI认同了NTSB的结论,NTSB和FAA以这次事故为依据制定了一些新规则,以防止类似事故再次发生。

巨无霸空中解体

800号航班的机长是58岁的拉夫·克沃尔基安,副驾驶是57岁的史蒂芬·斯奈德和63岁的飞行工程师理查德·坎贝尔。执飞机型为搭载普惠JT9D-7AH型发动机的波音747-131。该机于1971年7月交付环球航空公司,到出事前累计飞行9.3万小时。当时,飞机共搭载212名乘客和18名机组成员。

环球航空创始于1925年,原名为跨大陆及西部航空,曾是航空大亨霍华德·休斯的产业。环球航空在二战后期曾一度和泛美航空分庭抗礼,但后来经营失当,历经三次破产,最终在2001年宣布歇业。

1996年7月17日,800号航班原本计划于19时起飞,但由于一件行李无人认领,起飞时间推迟了1个小时。航空业对于潜在的“行李炸弹”非常忌惮,印度航空182号航班和泛美航空103号航班都是前车之鉴。但安全人员经过排查后,发现是虚惊一场,原来引起误会的乘客早已登机。

20点19分,环球航空800号航班终于起飞,并很快进入爬升阶段。突然,飞机机翼油箱发生爆炸,驾驶舱连带客舱的机头部分从机体上脱落,客机随即失去控制,很快从雷达屏幕上消失。剩余舱体在惯性作用下继续“飞行”,30秒后失去动力并开始下坠。这时,飞机的左翼又发生爆炸,巨大的力道将飞机撕成碎片,最终散落在大西洋的海面上。

搜救人员接到飞机失事的消息后,立刻展开搜救行动。他们采用了遥控潜水器、侧向扫描声纳和激光扫描设备等先进手段,遗憾的是,无人幸免于难。

空难震惊了美国上下,时任总统克林顿宣布,由美国运输安全委员会(NTSB)、美国联邦航空管理局(FAA)和美国联邦调查局(FBI)组成联合调查组进行空难调查工作。

恐怖袭击的阴云

调查组必须尽快查明事故原因,因为当时有很多747型客机在役,如果不能尽快排除潜在的故障,就可能有更多类似的事故發生。与此同时,FBI还展开了刑事调查,毕竟恐怖的阴云一直未散去。空难发生后,甚至有目击者声称,他们看到了导弹击中客机的场面。这个消息让FBI的探员不敢掉以轻心,他们小心翼翼地寻找有关恐怖分子的线索。

一周后,搜救员打捞上来客机的“黑匣子”,但解析出的数据对于空难调查帮助不大。录音并未显示驾驶舱有警报声,或者有其他异常的声音,这意味着事故的发生非常突然。录音在最后伴随着一声巨响,戛然而止。

NTSB的调查员并未从残骸中发现有爆炸装置存在的证据,他们排除了恐怖分子的选项。

NTSB的调查员花了很多时间来寻找空难线索,散落的残骸让调查过程充满挑战。调查员将客机坠毁的区域分为三个部分,最先脱离机体的是中央机翼的龙骨梁(从中央油箱一直延伸至起落架舱的部件)部分,紧接着是驾驶舱部件,最后是剩余的机体。调查员发现,机体残骸上有明显的高温影响下的挤压和起皱的样子,这一发现让空难调查取得了突破性进展——客机油箱的某个部位发生了爆炸。

与此同时,FBI召开新闻发布会,宣称他们从残骸中发现了爆炸物元素,这和NTSB的调查相悖。

电线短路惹的祸

物证不会撒谎,NTSB的调查员决定在一间仓库里用残骸重建客机。将数万片飞机残骸拼凑起来,这几乎是不可能完成的任务。不过,探究事故的真相是NTSB的使命,这一次,他们押上了自己的声誉。

NTSB的调查员要回答三个问题:燃油易燃吗?爆炸的力道能破坏油箱吗?什么东西点燃了燃油?

通常情况下,燃油在液态状态下并不可燃,但是如果过热便会气化,这会混合油箱中的氧气,大大增加了可燃性。800号航班爆炸的高度约在4300米,航空煤油需要达到36摄氏度才能被点燃。飞机制造商波音公司提出,机翼油箱绝对不会达到燃油蒸发的温度。事发当天,肯尼迪机场的最高温度为30.5摄氏度。

通过研究飞机的工程图,调查员发现,飞机的空调组件恰巧位于中央油箱下方,这个部件在工作时会产生较大的热量。这会不会是事故的诱因?

NTSB的调查员决定按照同样的环境进行试验。他们借用长青航空公司的一架747-100型客机进行试验,并事先在油箱中安装了数十个探测器,试验结果让他们大吃一惊:空调部件的温度高达177摄氏度,而油箱内的温度也达到了52摄氏度,这意味着飞机变成了一个危险的“火药桶”。试验完成后,调查员将目标锁定在了客机油箱。

波音747型客机搭载有4台发动机,每台发动机都有自己专门的油箱。由于客机的升力来自于飞机主翼,为了避免主翼在重载时因受力而产生形变,客机在加油时,会尽可能将燃油向翼尖处注射。

波音公司指出,油箱可以承受1.76千克/平方厘米的压力。调查员用中央油箱的等比例模型进行试验,加注了800号航班使用的燃油,并加热到同样的温度。

结果,点燃的油气混合物像一枚炸弹一样,可以产生3.51千克/平方厘米的压力,远远超过了波音公司设计的安全范围,爆炸的力度足以将油箱撕裂成碎片。根据这些细节,调查人员断定,油箱发生的爆炸炸断了客机主翼梁,断裂的主翼梁冲击到了前翼梁,爆炸的气体和碎片洞穿了客机蒙皮,机身结构因承受不了机头重量而失效。当机头在空中脱落后,也就有了“空中断头”航班的一幕。

调查进行到这里,NTSB的调查员还剩最后一个问题——起火源在哪里?

一筹莫展的调查员决定重新研究“黑匣子”的信息。他们注意到,有一名飞行员曾经提出燃油流量表针会乱转,但很快又恢复了正常。客机爆炸前1秒钟,背景噪音中出现了两次波谷,其中的背景音居然消失了,这意味着飞机的电路出现了短路现象。

短路是指在正常电路中电势不同的两点不正确地直接碰接,或被电阻非常小的导体接通时的情况。但是,这股电流从何而来呢?

调查员从残留的电线中寻找蛛丝马迹。波音747的电线足有290公里长,这无疑是一项非常艰苦的工作。经过仔细检查,他们发现有的电线绝缘皮发生破损,有的几乎断裂。747型客机的图纸显示,燃油流量表的电线就铺设在油箱内。线束里还有机舱照明线路,这里的电压高达350伏。

NTSB的调查员认为,电线短路产生的火花点燃了油箱里的油气混合物,完整的证据链将事故的原因呈现了出来。

原来,由于一件无人认领的行李,800号航班延误了一个小时,飞机的空调系统在炎热的环境下产生了更多的热量,这让油箱里聚集了很多易燃的油气混合物,客机带着巨大的安全隐患起飞了,高、低压混合的破损线束让风险陡增,短路的电线成为“压倒骆驼的最后一根稻草”。

此时,NTSB的调查员终于将800号航班的残骸拼凑完成,破损的部件清晰地表明爆炸发生的地方。面对详实的证据,FBI最终认同了NTSB的调查结论。

飞机制造商的改进

FAA的一份報告指出,燃油气体的可燃温度随着油品的种类、油箱内的压力和油箱内溶氧的含量而不同。例如,使用最普遍的Jet-A,在海平面高度时,0.5至500微焦耳就能点燃油箱内的油气混合物,而冬天的时候人们穿毛衣时,指尖产生的静电能约为1~10微焦耳。

800号航班的调查过程历时四年之久。2000年8月23日,NTSB发布了事故调查报告,建议所有747型客机上的电路线束均需进行检查和维护。报告亦建议飞机的设计需作出改进,其中包括空调系统和油箱之间需要进行额外的隔离设计。FAA更是要求大型客机的油箱中需要增加惰性气体,例如添加氮气等。

800号航班空难发生前,环球航空公司刚刚经历两次破产重组,正寄望于借1996年亚特兰大奥运会打一个翻身仗,但空难让环球航空的运营雪上加霜。随后,环球航空退役了一大批747-100、727和DC-9等老旧机型,采购了一些新飞机。

2001年,环球航空又一次破产,最终被并入美国航空,拥有70多年历史的老牌航空公司消失在历史长河中。

一次空难,不仅带走了200多条人命,还摧毁了一家老牌航空公司。环球航空公司800号航班背后的故事令人唏嘘。

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