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理解喷气时代航空安全 / 空中佛罗里达 90 号航班

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在华盛顿一个寒冷的夜晚,74 人死于飞行员的简单错误。1982 年 1 月 13 日,空中佛罗里达 90 号航班计划从华盛顿国家机场(现为罗纳德·里根华盛顿国家机场)起飞,前往劳德代尔堡-好莱坞国际机场,并在坦帕国际机场中途停留。这架波音 737-222 离开跑道不到两分钟,就坠毁在波托马克河上的 14 街大桥,造成大桥上四名驾驶员死亡,然后坠入河中,淹死了大部分幸存者。出了什么问题?像所有航空事故一样,多项因素导致了事故结果,但根本原因是忘记了外面很冷 - 尽管下着雪。

撞击大桥,大桥连接华盛顿特区和弗吉尼亚州阿灵顿县之间的州际 395 号公路,撞毁了七辆载人车辆,毁坏了近 100 英尺的护栏,然后穿过冰面坠入波托马克河。这架飞机载有 74 名乘客和 5 名机组人员。只有 4 名乘客和 1 名机组人员(一名空姐)从坠机事故中获救并幸存下来。另一名乘客,阿兰德·D·威廉姆斯,Jr.,帮助营救了幸存者,但在他被营救之前溺水身亡。大桥上的四名驾驶员遇难。幸存者被平民和专业人士从冰冷的河水中救出。几天后,总统罗纳德·里根在国情咨文中称赞了这些行为。

国家运输安全委员会 (NTSB) 认定事故原因为飞行员错误。飞行员没有打开发动机内部防冰系统,在雪暴中起飞前使用反推力,试图利用前面飞机的喷气发动机排气来融化冰雪,并且在滑行时检测到动力问题并且机翼上积冰积雪后,仍没有中止起飞。

涉事飞机是一架波音 737-222,注册号为 N62AF,制造于 1969 年,之前由联合航空公司运营,注册号为 N9050U。它于 1980 年出售给空中佛罗里达航空公司。这架飞机由两台普惠 JT8D-9A 涡扇发动机提供动力,在坠毁前累计飞行时间超过 27000 小时。

驾驶舱机组人员

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机长拉里·M·惠顿,34 岁,于 1978 年 10 月被空中佛罗里达航空公司聘为副驾驶。他于 1980 年 8 月晋升为机长。事故发生时,他总飞行时间约为 8300 小时,其中商业喷气机飞行时间为 2322 小时,所有这些都在空中佛罗里达航空公司记录。他在波音 737 上的飞行时间为 1752 小时,其中 1100 小时是作为机长。

惠顿被同僚描述为一个安静的人,拥有良好的操作技能和知识,并且在高工作量飞行情况下表现良好。他的领导风格被描述为与其他飞行员相似。然而,1980 年 5 月 8 日,他因未通过波音 737 公司线路检查而被停职,并且被发现在这几个方面不合格:遵守法规、使用检查单、飞行程序(例如起飞和巡航控制)、进近和着陆。在 1980 年 8 月 27 日通过复试后,他恢复了职责。1981 年 4 月 24 日,他在公司定期熟练度检查中获得不合格评级,因为他表现出记忆项目、飞机系统知识和飞机限制方面的不足。三天后,他顺利通过了熟练度复查。

副驾驶罗杰·A·佩蒂特,31 岁,于 1980 年 10 月 3 日被空中佛罗里达航空公司聘为波音 737 的副驾驶。事故发生时,他大约有 3353 个飞行小时,其中 992 个在空中佛罗里达航空公司,所有这些都在 737 上。从 1977 年 10 月到 1980 年 10 月,他一直是美国空军的战斗机飞行员,积累了 669 小时的飞行检查员、教官飞行员和地面教官经验,在一个 F-15 部队中。

副驾驶被个人朋友和飞行员描述为一个风趣、聪明、外向的人,在飞机驾驶方面拥有出色的身体和心理技能。那些在压力飞行操作期间和他一起飞过的人说,在那些时刻,他仍然是那个风趣、敏锐的人,“他知道自己的局限性”。一些人说,他是一个不会犹豫说出自己的想法的飞行员,如果他知道飞行操作中有什么特定的问题。

在商业航空运营中,机长(PIC)、机长和副驾驶(SIC)、副驾驶轮流担任“主要飞行员”的角色,飞行员在每一段飞行结束后轮换角色。一名飞行员被指定为驾驶飞行员 (PF),另一名飞行员被指定为非驾驶飞行员 (PNF);但是,PIC 保留所有飞机操作和安全的最终权力。副驾驶在空中佛罗里达 90 号航班事故期间是驾驶 PF 的飞行员。

天气状况

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1982 年 1 月 13 日星期三,华盛顿国家机场 (DCA) 被一场大雪暴关闭,这场雪暴带来了 6.5 英寸(16.5 厘米)的降雪。雪开始减弱后,它在中午重新开放,条件较为恶劣。

那天下午,飞机要返回佛罗里达州丹尼亚的劳德代尔堡-好莱坞国际机场,并在坦帕国际机场中途停留。由于华盛顿国家机场暂时关闭导致进出港航班积压,计划起飞时间延迟了大约 1 小时 45 分钟。飞机准备从 DCA 出发时,中度降雪仍在继续,气温远低于冰点。

不正确的除冰程序

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波音 737 采用加热水和单丙二醇混合物进行除冰,由美国航空公司根据与空中佛罗里达航空公司的地面服务协议进行。该协议规定必须使用皮托管、静压孔和发动机进气口的盖子,但美国航空公司的员工没有遵守这些规定。一辆除冰车被两个不同的操作员使用,他们选择不同的混合物比例来对飞机的左右两侧进行除冰。随后对除冰车的测试表明,“分配的混合物与选择的混合物大不相同”(实际为 18% 而不是选定的 30%)。混合物不准确是由于更换了标准喷嘴,“…该喷嘴经过特殊改装和校准,被替换为非改装的商用喷嘴”。操作员没有办法确定比例阀是否工作正常,因为喷嘴上没有安装“混合物监控器”。

坠机事件

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飞机在离开登机口时遇到了麻烦,因为地面服务拖车无法在冰面上获得牵引力。机组人员大约尝试了 30 到 90 秒,使用发动机的反推力(反推)来试图从登机口后退,但这证明是徒劳的。波音操作公告已经警告不要在那种情况下使用反推力。

最终,一辆配备了防滑链的牵引车被用来将飞机从登机口推出。离开登机口后,飞机在一条与许多其他飞机一起的滑行道上等待了 49 分钟,然后才到达起飞跑道。据悉,飞行员决定不返回登机口重新除冰,因为他担心航班的起飞将被进一步延误。在此期间,机翼上又积聚了更多的雪和冰,机组人员在决定起飞时意识到了这一事实。下午 3:59 EST,他们在起飞滑跑时遇到了大雪。

尽管外部温度远低于冰点,并且正在下雪,但机组人员没有启动发动机防冰系统。该系统利用发动机产生的热量防止传感器结冰,确保读数准确。

在运行起飞检查表时,发生了以下对话片段(CAM-1 是机长,CAM-2 是副驾驶)

{{quote|CAM-2 皮托管加热?

CAM-1 开着。

CAM-2 发动机防冰?

CAM-1 关着。


尽管当时气温约为 24 °F(-4 °C),存在结冰条件,但机组人员未能启动发动机防冰系统,导致发动机压力比 (EPR) 推力指示器提供错误读数。当时华盛顿国家机场的温度和机场高度的正确发动机功率设定值为 2.04 EPR,但后来通过分析驾驶舱语音记录器中记录的发动机噪音,确定实际功率输出对应于仅为 1.70 的发动机压力比。

两名飞行员都没有太多在雪天和寒冷天气中飞行的经验。机长在 737 上只进行过 8 次在雪天条件下的起飞或降落,副驾驶只在雪天飞行过两次。

NTSB 关于美国航空 90 号航班飞行路径的图表

加剧飞机困境的是飞行员的决定,他们在起飞前紧贴着前方的一架 DC-9 滑行,因为他们错误地认为 DC-9 发动机产生的热量会融化积聚在 90 号航班机翼上的雪和冰。这种行为违反了结冰情况下的飞行手册建议,实际上加剧了 737 的结冰。其他飞机的排气气体融化了机翼上的雪,但在起飞过程中,这种泥浆混合物没有掉落飞机,而是在机翼前缘和发动机进气口鼻锥上冻结了。

当起飞滑跑开始时,副驾驶多次向机长指出,他看到的仪表盘读数似乎不反映实际情况(他指的是,尽管仪表显示飞机已获得足够起飞的动力,但飞机似乎没有产生足够的动力)。机长驳回了这些担忧,并让起飞继续进行。调查人员认定,机长有足够的时间和空间在跑道上中止起飞,并批评他拒绝听从副驾驶的意见,副驾驶正确地指出仪表盘读数是错误的。飞行员被告知不要延误,因为另一架飞机距离同一跑道的最终进近点 2.5 英里(4 公里)。以下是 90 号航班飞机在跑道上加速期间驾驶舱语音记录器记录的对话。

{{quote|15:59:32 CAM-1 好了,你的油门。

15:59:35 [发动机加速声]

15:59:49 CAM-1 如果你需要雨刷就喊。

15:59:51 CAM-1 已经加速了。这里真的很冷,非常冷。

15:59:58 CAM-2 天啊,看看那个东西。看起来不对劲,是不是?啊,不对劲。

16:00:09 CAM-1 是的,那里有八十。

16:00:10 CAM-2 不,我不认为是对的。啊,也许是对的。

16:00:21 CAM-1 一百二十。

16:00:23 CAM-2 我不知道。

16:00:31 CAM-1 V1。轻点,V2.|Transcript|美国航空 90 号航班驾驶舱语音记录器

当飞机短暂升空时,语音记录器从驾驶舱中捕捉到以下声音,背景中传来“抖杆”(一种警告飞机即将失速的装置)的声音

16:00:39 [抖杆声开始,一直持续到撞击]

16:00:41 TWR 棕榈 90 号联系离开管制。

16:00:45 CAM-1 前进,前进,轻点。我们只需要五百。

16:00:48 CAM-1 加油前进....前进,仅仅爬升。

16:00:59 CAM-1 失速了,我们正在下降!

16:01:00 CAM-2 拉里,我们正在坠落,拉里....

16:01:01 CAM-1 我知道!

16:01:01 [撞击声]

—Transcript, 美国航空 90 号航班驾驶舱语音记录器

飞机在起飞前比通常情况下多滑行了将近半英里(800 米)。坠机幸存者表示,他们经过跑道的旅程非常颠簸,幸存者乔·斯蒂利(一位商人兼私人飞行员)说,他认为他们无法升空,并且会“从跑道末端坠落”。当飞机升空时,斯蒂利告诉他的同事(也是幸存者)妮基·费尔奇采取坠机姿势,附近的一些乘客也效仿。

虽然 737 确实设法升空,但它只达到了 350 英尺的最大高度,然后开始下降。记录仪后来显示,飞机仅在空中停留了 30 秒。下午 4:01 EST,它撞上了波托马克河上的 14 街大桥,距离跑道末端不到一英里。飞机撞上了桥上的六辆汽车和一辆卡车,并撞掉了桥上的护栏和墙壁。然后,飞机坠入了冰冷的波托马克河中。它坠落在桥的三跨中两跨之间,在 I-395 北行跨(罗尚博大桥)和 HOV 北行和南行跨之间,距离岸边约 200 英尺。除了尾部部分之外,所有部分都迅速沉入水中。

机上人员中

  • 机组人员中的 4 人(包括两名飞行员)遇难。
  • 一名机组人员严重受伤。
  • 74 名乘客中的 70 人遇难。
  • 据信有 19 人在撞击中幸存,但他们的伤势使他们无法逃生。

涉及桥上驾驶员中

  • 4 人受致命伤
  • 1 人受重伤
  • 3 人受轻伤

空乘人员凯利·邓肯和 4 名乘客紧紧抓住破碎的飞机的尾部部分,他们分别是帕特里夏 “妮基” 费尔奇、乔·斯蒂利、阿兰德·D·威廉姆斯二世(被绑在座位上,并且被困住了)和普丽西拉·蒂拉多。邓肯充气了他们找到的唯一一个救生装置,并把它递给了重伤的费尔奇。乘客伯特·汉密尔顿在附近的水中漂浮,他是第一个被拉出水的人。

事故响应

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当天,华盛顿市中心的许多联邦办公室因暴风雪迅速发展而提前下班。因此,几乎所有城市道路上都出现了大量交通拥堵,救护车到达坠机现场变得非常困难。海岸警卫队的港口拖船 "Capstan" (WYTL 65601) 及其船员驻扎在附近;他们的职责包括破冰和进行水上救援。"Capstan" 距离坠机地点较远,正在执行另一项搜救任务。由于道路结冰和交通拥堵,地面紧急救援工作严重受阻,下午 4:07 派出的救护车花了 20 分钟才到达坠机现场。试图到达坠机现场的救护车甚至在白宫前的人行道上行驶。到达现场的救援人员无法帮助水中的幸存者,因为他们没有足够的设备来接触他们。零度以下的水温和大块冰块使得游泳救人变得不可能。多次尝试向幸存者投掷简易救生绳(用皮带和其他可以绑在一起的可用物品制成)都失败了。紧急救援人员和目击者的救援尝试被地区新闻记者记录并现场直播,由于事故发生在首都,现场有大量媒体人员,他们提供了快速而广泛的报道。

罗杰·奥利安是圣伊丽莎白医院(一家华盛顿精神病院)的钣金工主管,他开车回家,途经 14 街大桥时,听到有人喊叫飞机坠入水中。他是第一个跳入水中试图营救幸存者的人。与此同时,来自五角大楼的几名军人——史蒂夫·雷恩斯、阿尔多·德拉库鲁兹和史蒂夫·贝尔——跑到水边帮助奥利安。

他只走了几码就回来了,身上沾满了冰。我们要求他不要再尝试了,但他坚持要救人。有人拿来一些短绳和电线,他再次下水,也许只走了 30 英尺。我们把他拉了回来。有人把他们的吉普车倒退了,我们把他抱起来放进吉普车里。所有人都能做的就是告诉幸存者要坚持住,不要放弃希望。岸上有一些冒着烟的飞机残骸,你可以听到幸存者的尖叫声。从桥上更多的人来到岸边,但没有人能做任何事情。冰块破碎了,无法走过去。这太诡异了,一架完整的飞机消失了,除了尾部部分、幸存者和一些飞机碎片。到处都弥漫着喷气燃料的味道,你可以在你的衣服上闻到这种味道。岸边的积雪足足有两英尺高,每当你从水中移动时,你的腿和脚都会深深地陷入其中。

此时,飞行管制员只知道飞机从雷达上消失了,并且没有回应无线电呼叫,但他们不知道发生了什么,也不知道飞机的位置。

下午约 4:20 EST,一架美国公园警察所属的贝尔 206L-1 长程型直升机(登记号 N22PP),该机驻扎在华盛顿阿纳科斯蒂亚公园的“鹰巢”,由飞行员唐纳德·W·厄舍和医护人员梅尔文·E·温莎驾驶,抵达现场,开始试图将幸存者空运到岸边。机组人员冒着极大的风险,在接近水面的地方工作,有一次甚至靠近冰封的河流,直升机的滑橇都浸入了水中。

直升机机组人员向幸存者放下绳索,将他们拖到岸边。第一个接到绳索的是伯特·汉密尔顿,当时他正在飞机漂浮的尾部约 10 英尺(3 米)处踩水。飞行员将他从冰面上拉到岸边,同时避开桥梁两侧。到那时,一些消防/救援人员已经赶到,加入了军队人员和平民,将汉密尔顿(以及接下来/最后的三个幸存者)从水边拉到等候的救护车旁。直升机返回飞机尾部,这次阿兰德·D·威廉姆斯 Jr.(有时被称为“第六位乘客”)接住了绳索。威廉姆斯无法从残骸中解开安全带,于是将绳索传递给了空乘人员凯利·邓肯,后者被拖到了岸边。在第三次回到残骸处时,直升机放下了两条生命绳,担心剩下的幸存者只剩下几分钟的时间了,否则就会因体温过低而死亡。威廉姆斯仍然绑在残骸中,将一条绳索传递给了乔·斯蒂利,他正在紧紧抓住惊慌失措且眼睛被喷气燃料灼伤的普里西拉·蒂拉多,她失去了丈夫和孩子。斯蒂利的同事妮基·费尔奇接过了第二条绳索。当直升机将三人从水中和冰块中拉向岸边时,蒂拉多和费尔奇都失去了抓握,掉回了水中。

当直升机再次返回时,普里西拉·蒂拉多太虚弱了,无法抓住绳索。一位旁观者,国会预算办公室助理莱尼·斯库特尼克脱下了外套和靴子,穿着短袖,跳入冰冷的水中,游出去成功地将她拉到了岸边。然后,直升机飞到了费尔奇掉入水中的地方,医护人员吉恩·温莎从直升机滑橇上跨出,抓住她的衣服,将她和她一起抬到了滑橇上,带她上了岸。当直升机机组人员回来寻找威廉姆斯时,他绑在上面的残骸已经略微翻滚,将他淹没了;验尸官称威廉姆斯是唯一溺水身亡的乘客。他的遗体和其他乘客的遗体后来都被找到了。

虽然天气导致华盛顿的交通早早开始拥堵,延误了紧急救援队的反应时间,但早早的交通高峰也意味着华盛顿地铁上的列车在 90 号航班坠毁后仅仅 30 分钟就挤满了乘客,地铁在联邦三角站遭遇了首次致命事故。这意味着华盛顿最近的机场、进出城市的主要桥梁之一和最繁忙的地铁线路之一同时关闭,使整个大都市瘫痪。

NTSB 调查和结论

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这架 737 在撞击时分裂成几块大型碎片 - 鼻子和驾驶舱部分、机舱到机翼连接点部分、机翼后部到后部楼梯部分以及尾部。虽然实际撞击速度很低,并且在生存极限范围内,但机身结构破裂和暴露在冰水中仍然导致飞机上除坐在尾部部分的人以外的所有人员死亡。国家运输安全委员会得出结论,这起事故是不可避免的。由于撞击造成的损坏以及大部分飞行控制系统被毁,无法确定方向舵、襟翼、升降舵和副翼的位置。

国家运输安全委员会确定,事故的可能原因包括飞行机组人员在最后的飞行前检查程序中未能执行无干扰驾驶舱。发动机防冰加热器在地面运行和起飞期间没有启动。决定在飞机机翼表面有雪/冰的情况下起飞,以及机长在早期阶段注意到发动机仪表读数异常时未能拒绝起飞,也是错误的。

NTSB 进一步声明

"导致事故的原因包括除冰后到收到 ATC 起飞许可之间延长的地面延误,在此期间飞机暴露在持续的降水中,B-737 飞机在机翼前缘沾染少量雪或冰时固有的俯仰向上特性,以及飞行机组人员在喷气式运输机冬季运行方面的经验有限。"
华夏公益教科书