狮航空难 波音737 MAX的机动特性增强系统之殇
2020-06-16乔善勋
文·图 /乔善勋
2018年10月29日,印尼狮航一架JT610航班在起飞12分钟后坠毁在雅加达海域,机上189人全部遇难。历时一年后,2019年10月25日,印尼交通部安全委员会调查人员在雅加达举行新闻发布会,公布2018年10月29日狮航坠机事故的最终调查报告。本刊特约专家,对事故背后的原因进行分析。
狮航610 号航班,是从印度尼西亚雅加达苏加诺—哈达国际机场飞往同在印度尼西亚的邦加槟港德帕蒂·阿米尔机场的定期航班。2018 年10 月29 日,610 号 航 班 起飞12 min 后便坠毁在爪哇海中,事故共导致189人遇难,机上无人生还。
事故背景
执飞610 航班的客机为波音737 MAX 8,注册号为PK-LQP,该客机共飞行895 h 21 min 和443个起降周期。波音737 MAX 8 是波音737 家族的第4 代产品,主要外观特征是使用了双羽状“先进技术”翼梢小翼,737 MAX 8 还换装了更大、更有燃油效率的CMF 国际LEAP-1B 型发动机。
波音737 MAX 8 更换发动机主要为了应对空客A320neo 的市场竞争,波音工程师面临最大的挑战便是将LEAP-1B 发动机集成到737 MAX 8 的机身中,他们将起落架加高了0.2 m,还将发动机相对机翼前缘的位置做了改动。工程师在研发737 MAX 客机时发现,增大的发动机短舱会在大空速、大迎角时产生升力,这也带来更多不稳定性因素。
因此,波音决定通过机动特性增强系统(MCAS)提升客机稳定和操控性,还能尽量减少737 MAX 和737 NG 之间的操纵差异。MCAS 可以在客机姿态接近迎角阈值时自动启动,使水平安定面以每秒0.27°偏转并持续9.3 s,最终偏转至2.5°位置。当机载计算机读取迎角数低于临界值时,MCAS自动复位,客机配平会返回MCAS激活前位置。不准确的迎角数每5 s激活一次MCAS,直至数据纠正或系统被禁用。然而,正是这一系统成为610 号航班空难的“阿喀琉斯之踵”。
图1 737 MAX的双羽状“先进技术”翼梢小翼
610 号航班的机长为巴夫耶·苏尼加,31 岁,他是一名印度人,累计6 028 个飞行小时,其中波音737型5 176 个飞行小时。副驾驶是哈维诺,41 岁,他累计5 174 个飞行小时,其中波音737 型4 286 个飞行小时。
印尼狮航是印度尼西亚一家民营低成本航空公司,也是东南亚第二大低成本航空公司。狮航总部位于雅加达,成立于1999 年9 月,最早通过湿租雅克-42 型客机开始运营,后来机队规模得以快速扩张。目前,狮航机队规模达117 架,还握有247 架订单。印尼狮航增速惊人,还一度打破最大飞机订单记录,包括签署224 亿美元购买234 架空客A320 型客机。狮航还是波音第二大客户,签下224 亿美元大单,用以购买230 架波音客机。
事故经过
2018 年10 月29 日,狮 航610号航班共搭载了181 名乘客和8 名机组成员。副驾驶哈维诺进入驾驶舱后告诉苏尼加机长,他是替别的飞行员来执飞航班,凌晨4 时才接到通知。苏尼加机长则告诉哈维诺自己感冒了,驾驶舱录音显示,苏尼加在起飞前1 h 咳嗽了15 次。
6 时20 分,狮航610 号航班从雅加达机场起飞。客机在抬轮2 s后便触发了抖杆器,这表示客机有失速的危险并可能坠毁。随后哈维诺报告苏尼加指示空速不一致和正上升率后,后者下达收轮指令。
610 号航班在爬升时,飞行员无法找到正确的高度和空速值,他们只能寻求管制员的帮助。当时,机长和副驾驶前的显示器呈现着不同的数值。
哈维诺说:“这架飞机发生了什么?”并询问苏尼加是否返航,他并未得到苏尼加回应。随后,哈维诺向苏尼加报告高度不一致,他得到后者确认。哈维诺联系管制员后,得到爬升至2.7 万英尺(8.2296 km)高度指令。
哈维诺从管制员处得知客机在雷达上的高度值为900英尺(274.32 m),而机长屏幕上的高度值为790 英尺(20.066 m),他自己的显示为1 040英尺(316.992 m)。苏尼加要求哈维诺执行空速不可靠检查单。
6 时22 分,哈维诺开始收起客机襟翼。此时,苏尼加的空速显示为238 节,而哈维诺的空速显示则是251 节。哈维诺向管制员申请爬升至5 000 英尺(1 524 m),得到后者许可,并向左转向50°。客机在转向时坡度瞬时超过35°,触发了近地警报系统。
客机在收起襟翼时,安定面自动低头配平被自动激活。客机下降率一度高达3 570英尺/分钟(1 088.136 m/min),这一下就掉去约600英尺(182.88 m)高度。联合飞行员协会飞行员兼发言人丹尼斯·塔杰尔事后称,飞机刚起飞就出现这种现象极不正常,也是不可接受的。
不久后,近地警报系统提示客机“空速低”。管制员称客机在雷达上速度为322 节,而机长侧显示为306 节,副驾驶侧显示为318 节。6时23 分,机长侧抖杆器被激活,并且一直持续到客机坠毁才终止。
图2 波音737的迎角传感器和安装位置
图3 客机水平安定面示意图
图4 机动特性增强系统(MCAS)示意图
苏尼加惊呼空速不可靠,哈维诺同样表示空速不可靠,后来更是称没有空速。不久后,高度警报器被激活,哈维诺连呼“高度”。飞行员开始执行“空速不可靠”检查单,他们不知道是自己一直在和客机MACS 做对抗。
6 点30 分,副驾驶联系上管制员,后者指挥他们转向,并准备在25L 跑道降落。客机在飞行员和MACS 对抗中发出了超速警报声,他们之间的拉锯战进行了20 余次。驾驶舱中留下哈维诺最后一段话是“飞起来”,客机的下降率一度高达1 万英尺/分钟(3.048 km/min)……
6 时31 分55 秒,610 号航班的驾驶舱语音记录仪停止记录。客机和地面空中交通管制(ATC)失去联系,管制员立刻将失联消息上报给印尼当局。
印尼国家搜救局随即向事发地派出一架直升机和三艘船。7 时30分,印尼当局收到狮航610 号航班确认坠毁的消息,失事客机坠毁地点位于机场东北方向约65 km 处,事发地附近石油平台的工人曾目击了客机以陡峭的姿态坠入海中。
印尼狮航有着糟糕的航空安全记录,印尼狮航航空公司曾在2007年被列入欧盟禁飞黑名单,禁止进入欧盟市场,直至2016 年狮航才得以重返欧洲。此外,整个印尼民航业的安全记录也很差,相关统计显示,过去20 年印尼就曾有600 人在空难中丧命。狮航610 号航班故事又给印尼航空业带来沉重阴影。
事故调查
第一艘救援船只抵达事故现场发现,客机坠毁的地方水深约30 ~35 m。搜救队将遥控水下航行器部署到现场,用来寻找幸存者和“黑匣子”。印度尼西亚国家运输安全委员会(KNKT)接手了后续的调查工作。
调查员翻阅飞行维修记录后发现,从2018 年10 月26 日至事发前,涉事客机4 个航段都有故障记录。其中,仅机长侧主飞行显示器的空速和高度指示故障灯就亮起3 次。
调查员发现,涉事客机(PKLQP)的迎角传感器曾发生故障,并进行了更换和测试。10 月28 日,机务工程师在登巴萨将客机的迎角传感器(序列号21401)拆下,并更换上序列号14488 的迎角传感器。12月10 日,多方代表在柯林斯工厂对序列号21401 的迎角传感器机进行检测,他们发现里面的解角器(一种位置感测器,其特点在于能够应付恶劣的环境,例如重工厂、焚化炉、发电厂、军事设施以及太空设施等。解角器的运作原理可以等效成量测旋转角度的变压器)发生故障,而且当温度高于60℃时正常,低于这个温度则会发生异常。
事发前一天,涉事客机在执飞狮航043 号航班(登巴萨—雅加达)航线时还出现故障迹象。当班机长发现客机离地爬升时,先是抖杆,然后亮起多个警示灯。他决定维持现有推力保持15°仰角爬升,将控制权交给副驾驶后,通过仪表交叉检查发现自己仪表发生故障。
043 号航班在加速和收襟翼途中出现三次异常爬升。副驾驶在停止配平操纵后,客机会自动下俯配平,而且当时拉杆时很费力,几乎要失控了。机长决定关掉安定面配平,并以人工配平方式继续飞向目的地。
043 号航班在保持可控飞行后,机长向管制员通报了客机的异常问题。机长在执行非正常检查单时,又重新启动安定面配平系统,这导致客机再度低头,于是机长再度关闭该系统,并全程手动操纵客机。
最后,在飞行员的努力下,客机安全降落在雅加达机场。机长落地后向机务人员通报了客机故障信息,并记录下空速、高度指示不一致和感觉压差的内容。
调查员发现,610 号航班遭遇了和043 号航班类似的情形,当飞行员确认空速不可靠后,苏尼加机长指示哈维诺执行空速不可靠记忆项目,但后者并没有执行,这些项目需要在阅读检查单之前就要做完。
苏尼加和哈维诺之间简短的语言交流表示,610 号航班飞行员的工作压力很高,其典型特征就是语言减少、工作表现变差、执行项目错误、忘记和遗漏。
苏尼加发现客机控制困难后,他并未宣布客机进入紧急状态,这导致管制员没有给610 号航班优先权,并且下达多项反复机动指令,不必要的沟通都会额外增加飞行员的工作负荷,让整个局势更加雪上加霜。
调查员还发现,610 号航班和043 号航班最大的不同在于航前准备工作。043 号航班飞行员在飞行前和工程师讨论过客机故障问题,这也减少了飞行员面临问题时的反应时间。而610 号航班飞行员并没有了解此前的情况,当抖杆和MCAS同时出现时,直至客机坠毁,610号航班飞行员都未完成非正常检查单内容,他们至死都不知道客机上发生的确切问题。找不到问题所在,解决问题就更无从谈起。
此类案件中,买卖双方基于买卖合同形成了以金钱给付为基础的债权债务关系,顾客对商家负有给付金钱的债务,商家对顾客享有收取价款的债权。[5]行为人偷换商家二维码致使商家丧失的是向顾客的价款请求权,实质上是一种债权,是典型的财产性利益,完全具备盗窃罪的对象要素。例如,2013年最高人民法院、最高人民检察院发布的《关于办理盗窃案件的司法解释》中第4条已将通讯电路、通信线路列入了盗窃罪的保护范围。可见,财产性利益作为盗窃罪的犯罪对象具有合理性和合法性。
狮航610 号航班空难5 个月后,执飞埃塞俄比亚航空302 号航班的波音737 MAX 8 在起飞不久后坠毁,机上149 名乘客和8 名机组成员悉数罹难。两架新交付的同类型客机,以极为类似的姿态坠毁,使得737 MAX 系列客机的安全性备受质疑。
2019 年3 月11 日,中 国 民 用航空局率先发出《关于暂停波音737-8 飞机商业运行的通知》。随后埃塞俄比亚航空公司也停飞了该国境内所有波音737 MAX 型客机。截至2019 年5 月1 日,全球有58个国家和地区对737 MAX 机型下达了“禁飞令”,世界上所有352 架737 MAX 8 和28 架737 MAX 9已经全部处于停飞状态。
事故后整改
737 MAX 8 的系列空难也给该型客机的销售蒙上阴影。2019 年3月22 日,印尼鹰航便宣布取消价值49 亿美元的737 MAX 客机订单。9月,波音公司和狮航610 号航班部分遇难者家属达成赔偿协议,每人最少赔偿120 万美元,约合844 万人民币。这也是空难发生以来,波音和遇难者家属达成首个赔偿协议。
2019 年10 月25 日,印度尼西亚国家运输安全委员会(KNKT)发布了狮航610 号航班最终的事故报告,事故报告厚达322 页。报告指出610 号航班涉及9 项失误,其中任何一环都可以避免空难发生。而737 MAX 8 的设计缺陷是导致610 号航班坠毁的关键因素。
事故报告指出,涉事的波音737 MAX 防止客机失速的MCAS,在设计和认证时并未充分考虑客机失控的可能性。波音在设计MCAS 时,允许客机对水平尾翼调整的角度从0.6°提升至2.5°。但是波音并没有将这一改变在提交给美国联邦航空管理局(FAA)的文件中予以体现,因此FAA 也没有评估该系统的安全性。
波音公司也没有向飞行员提供MCAS 的相关信息,导致机组成员在关键时刻无法了解所面临的现实情况。飞行手册和飞行员培训中同样没有MCAS 信息,因此机组成员即使发现问题,也很难采取正确的纠正措施去解决问题。
事故报告建议波音公司应重新设计MCAS 系统,并引入防错式设计。波音工程师在设计时便要考虑到驾驶舱所有的警报和指示对机组成员的识别和反应影响。他们需要考虑不同飞行员的能力,满足所有飞行员进行安全操作。同时建议波音将MCAS 信息列入飞行员手册和培训计划。
事故报告指出,狮航的运行手册没有及时更新,而且手册内容存在不一致现象,报告建议狮航需要确保手册及时、完善的更新。狮航的安全管理系统(SMS)培训大纲中对危险源识别投入不足,这会降低员工对定义和报告危险的能力。狮航的安全报告多是事故报告,这仅占危险报告的5%。报告建议,狮航重新审查培训材料和培训时间。
失事客机(PK-LQP)曾有多次故障记录,飞机维修记录甚至还有多达31 页的内容缺失。根据相关文件要求,该客机如果及时停飞,并进行系统性修复,就可能避免610号航班空难发生。(本文作者单位系河南工业贸易职业学院)
编辑 韩颖
◀芬兰召开2019年全球职业安全健康“零愿景”峰会▶
2019 年11 月12—14 日,在芬兰首都赫尔辛基,芬兰职业健康研究院(FIOH)组织召开了2019 年全球职业安全健康“零愿景”峰会,总结全球近一年来职业安全健康工作进展,交流分享作业场所职业安全健康“零愿景”工作经验。此次会议的主题内容主要分为重新思考“零愿景”、员工绩效支持、创新安全、组织学习、协作网络、未来工作等六个方面,与会的政府官员、社会组织机构代表、企业负责人和专家等就相关工作的开展实施及实践经验作了深入交流。(吴大明 译)
◀俄罗斯召开危化科学与实践会议▶
2019 年12 月4 日,第一届主题为“确保化学品安全性问题”的会议在俄罗斯紧急情况部民事保护学院举行,会议旨在通过探讨交流相关实践经验,来消除和防范危险化学品对公众和环境的威胁。此次会议的参会人数约有50 人,主要来自俄罗斯交通大学、彼得大帝战略火箭部队军事学院、俄罗斯化学技术大学、莫斯科民防紧急情况和消防安全局。会上,参会者讨论了危险化学品风险的技术应对、危险化学品民防应对策略,以及预防和消除新型危险化学品的方法和策略等。此次会议论文集将在第一届全俄科学与实践会议论文集“确保化学品安全性问题”中发表。(吴大明 译)
◀英国开展意外事故调查活动▶
2019 年11 月20 日,英国皇家事故预防协会(ROSPA)宣布,将组织开展意外事故调查活动,以获取和掌握英国全国范围内的意外事故发生情况。统计数据显示,英国每年发生的意外事故多达数十万次,造成大量公众伤亡和财产损失。RoSPA 认为,意外事故与生产安全事故一样,如果全面掌握事故发生的规律和影响因素,是可以通过相关措施的实施来防范和降低事故的发生。此次调查活动主要以线上调查为主,并在全国各地的医院采集相关数据,并重点收集公众日常生活事故的数据。(吴大明 译)
◀新西兰成立国家应急管理部▶
2019 年12 月1 日,新西兰正式成立国家应急管理部,并撤销新西兰民防与应急管理部,先前由新西兰民防与应急管理部担负的职责职能及其人员均全部划转至新成立的国家应急管理部。此次新西兰国家层面应急管理机构改革是根据《民防应急管理法(2002)》和《国家民防应急管理计划(2015)》的规定,国家应急管理局将承担民防与应急管理部的全部职责。国家应急管理部成立后,将成为总理和内阁部的直属部级部门,代部长为卡罗琳·施瓦格(Carolyn Schwalger)。另外,此次新西兰应急管理体制改革仅为国家层面的改革,地方政府的应急管理工作仍由各地方民防应急管理部门负责。(吴大明 译)
◀美国2018年矿工伤亡统计情况▶
2018 年,美国有27 名矿工死于工伤事故,比2017 年减少了1 人。这是美国矿山安全健康管理局(MSHA)自一个多世纪前开始公布此类数据以来,工伤事故死亡人数第二少的一年。
在遇难的矿工中,有15 名是金属矿和非金属矿的矿工,有12 名是煤矿工人。其中有18 人死于地面作业,有9人死于地下作业。其中动力运输设备共导致13 人死亡,略低于总死亡人数的一半。美国矿业安全和健康管理局称,减少此类设备造成的危害的措施包括要求提供此类设备可能发生的技术变化信息,以及开展公共培训活动。
2016 年有25 名矿工死于与工作有关的工伤事故,创下了历史最低记录。在2014 年,有46 名矿工死于工伤事故,但自2014 年以后,每年死于工伤事故的矿工人数已连续4 年下降到30 人以下。
根据美国矿山安全健康管理局提供的数据,全国共有1 万2 000 座金属矿和非金属矿,矿工从业人数为25 万名;而在美国共有1 200 座煤矿,矿工从业人数为8.3 万名。(张晓蕾 译)
◀车辆是爱尔兰工作场所最大的“杀手”▶
近期,爱尔兰职业安全卫生管理局(HSA)公布的最新数据显示,车辆是导致爱尔兰工作场所死亡事故的最主要因素。
HSA 发布的《2018 年年度报告》显示,2018 年向HSA 报告的与工作有关的死亡人数为39 人,而2017 年为48 人,同比下降了19%。但是,2018 年最大的危险来自工作场所的车辆,2018 年各行业领域发生的与车辆有关事故共造成17人死亡。
2018 年,农业领域职业伤害死亡人数为15 人,与2017 年死亡人数25 人相比,同比下降了40%。而建筑行业职业伤害死亡人数为5 人。
拖拉机造成的死亡事故占据2018年工作场所车辆死亡事故中的大多数,共造成6 人死亡,同时汽车、垃圾车和叉车也造成了死亡事故。
同时,年度报告还显示,当局在2018 年完成了15 起诉讼案件,罚款总额为70.5972 万欧元。检查员共发出452 份整改通知、523 份禁止通知和35份现场罚款单。(张晓蕾 译)