波音747的设计瑕疵,导致9名乘客在空中遇难 1989年联合
发布日期:2019-12-02 17:57:47    阅读:4177

图1。联合航空公司811航班货舱门突然打开后

乔善勋/温

现代喷气式客机的发明大大缩短了世界之间的“距离”,但这些便利并不容易获得。客机通常有数百万个部件,其设计非常复杂,并且这些部件紧密相连,这可以描述为拉动一根头发并移动整个身体。

一旦客机的设计缺陷不能及时修复,可能会造成更严重的后果。联合航空公司811航班也发生了类似事件。

飞机的安全是建立在长期运行的基础上的。巡航期间,联合航空公司811航班突然失去货舱门,引发爆炸减压事件,也暴露了飞机模型中隐藏多年的主要设计缺陷。

事故发生时,它发生在震惊全世界的洛克比空难后不久,当时令美国民航界恐慌不已。

事故的原因是什么?相关部门应该如何处理?

1989年2月24日,几乎满载的联合航空公司811航班准备在当地时间凌晨2点起飞。此次飞行的机长是59岁的大卫·克罗宁(David Cronin),他有空军背景,在联合航空公司积累了35年的28000飞行小时的经验。副驾驶是48岁的格雷戈里·斯莱德,他已经积累了14000个飞行小时。还有46岁的飞行工程师兰德尔·托马斯(Randall Thomas),他已经积累了20,000个飞行小时。

从数据可以看出,联合航空811航班的机组人员拥有丰富的飞行经验,这也是减少事故造成的伤害的关键。

图2。事故客机维修后继续在联合航空公司服务。

飞行811将在起飞后爬升到33,000英尺的巡航高度,以避免平流层常见的恶劣天气。克罗宁船长在攀登的路上注意到湍流。他特别提醒乘客不要解开安全带。

在攀爬过程中,舱内和舱外的压差也逐渐增大。下舱的乘客甚至听到了刺耳的声音。突然,一声巨响使整个飞机陷入混乱。前货舱门立刻被撞开了。爆炸造成的巨大压力差将九名乘客从机舱中吸了出来,并在飞机表面撕开了一个大洞。

爆炸减压在机舱内造成严重缺氧环境。克罗宁机长驾驶飞机开始紧急降低高度以获得足够的氧气。他还转身开始返回过程。飞行员不知道爆炸产生的碎片摧毁了飞机的氧气供应系统。碎片还对发动机3和4造成严重损坏,这也给飞机的安全着陆带来困难。

事故发生后两分钟,811航班下降到15000英尺的高度。只有在这个高度,飞行员才有办法检查飞机的损坏程度。他们发现离爆炸点最近的3号发动机已经解体,随之而来的是一系列故障。

飞行工程师发现n1没有读数(低压转子速度),排气温度和发动机压缩比太低,机组人员决定关闭它。喷出的碎片还损坏了右翼的前缘装置,导致客机左侧的水平稳定器下垂。

图3。舱口显示了前货舱门的位置。

为了满足着陆条件,811航班开始排出空气中的油。当飞行员试图增加4号发动机的推力以使飞机下降得更快时,他们发现4号发动机也几乎没有n1读数,排气温度太高,火焰喷涌而出,因此飞行员不得不立即关闭它。飞机此时离檀香山仍有数百公里远。飞机的控制有一个大问题,整个飞机的状态直线下降。

克罗宁船长试图在降落时联系机组人员,但没有得到回复。飞行工程师决定去机舱看看发生了什么。他走出驾驶舱,发现811航班遇到了严重的麻烦。飞机紧急出口1的大部分被撕开,只留下桁架和框架。

托马斯立即回到驾驶舱,告诉克罗宁上尉他所看到的一切。他们一致认为飞机被炸弹击中了。由于机身受损,托马斯建议飞机速度不应超过460公里/小时,而这架客机的失速速度为440公里/小时。机长必须在两种速度之间达成微妙的平衡。机舱里的乘客也开始引导乘客为紧急着陆做准备。此时此刻,是时候展示他们的专业精神和平时的训练经验了,每个人都做好了最坏的打算。

图4和811飞行门结构损伤示意图

檀香山机场宣布进入紧急状态,等待联合航空公司811航班被迫降落。附近的空域也已被清除。驾驶舱里气氛紧张,三名机组人员通力合作。克罗宁机长不得不减慢超重飞机的速度,以避免在飞机距离机场6分钟的时候冲出跑道。

飞行员准备展开襟翼,但是这个部件损坏了,不能完全展开,这意味着飞机将以更高的速度着陆。克罗宁机长在驾驶摇晃的客机到跑道时知道只有一次安全着陆的机会,他仍然担心超重的飞机是否会在强烈的撞击下解体。

受损的客机难以控制,只剩下两个引擎,无法保持正常高度。唯一的安慰是飞机的液压和制动系统仍然完整。客机在超重和超速的情况下接近会有损坏起落架的危险。副驾驶斯莱德目不转睛地盯着仪器,提醒克罗宁上尉飞机的重要参数。他们的合作直接决定了迫降的成功。

图5。飞机解体后的恐惧

在危险情况下,811航班与中心线对齐,降落在跑道上。飞机的起落架系统也经受住了考验,完全停在跑道上。专业空勤人员在45秒内疏散了乘客。机组人员通过滑梯到达地面后,他们仍然被飞机的景象吓坏了。搜救人员清点后发现,除了在空中遇难的九名乘客外,其他所有人都很安全。

美国国家运输安全委员会接管了后续调查,并在两个月后举行了第一次听证会,没有公开任何有效信息。参加听证会的家庭成员从其余文件中发现了有价值的内容。其中一份文件描述了飞机前门的原始设计。货舱门最初是用螺栓固定在门框上的,但是波音公司把它改造成了一个向外打开的门,因为它可以增加货舱的容积,但是用螺栓固定时不安全。

波音公司采用了一种他们认为安全的固定方法(多种固定模式),但他们没有意识到这给航空事故带来了潜在的安全隐患。

图6。波音747前货舱门结构图

受害者家属发现811航班事故的原因在于固定装置的设计。当波音747的货舱门关闭时,电动机将把C型插销扣在门框的立柱上,然后用门把手移动L型臂(固定装置)固定在C型插销上,这样门就无法打开。

但是早在1975年,这个安全问题就已经出现了。

工程师们用一个模型展示了波音舱门的设计缺陷。支架最初由铝制成。1975年,波音公司发现这种材料不够坚固,所以它把铝零件的厚度增加了一倍,但强度仍然达不到标准。这种铝部件的强度不够,这大大增加了舱口意外打开的机会。如果C形螺栓反向,当它被电打开时,它会将锚从其原始位置推出,导致锚失效。自波音747诞生以来,这种潜在的安全隐患就一直存在

失去亲人的受害者家属仍然坚持不懈地追寻事故背后的东西。不久之后,他们发现另一起事故暴露了747客机货舱门的问题。

在811航班事件发生的两年前,一架泛美747飞机从希思罗机场起飞后不久,在20,000英尺的高空失去了增压功能。回家后,飞行员发现机舱门底部有一英寸半的空间被打开,所有的固定装置都失灵了。当客机返回维修中心检查时,发现货舱门的支架断裂或变形。

图7。货舱门示意电路图

C形螺栓如何弯曲支架?

波音公司的回答是由地面操作员的失误造成的,但受害者家属在调查后发现,泛美维修人员已经指出了货舱门电气系统的问题——也就是s2主锁开关有缺陷。这可防止门把手关闭时断电。这意味着当车门把手关闭时,s2主控制锁阀应切断电源以禁用C形螺栓电机。如果电源不能切断,电机将打开门。

为了彻底调查事故真相,波音公司要求航空公司进行测试:关闭门把手并按下车门开关。工程师发现门开了!

波音公司认为电源已经切断,但货舱门固定装置仍然通电。门把手关闭后,固定装置开始移动,将固定装置推离原始位置。然而,波音公司没有及时解决问题,而是选择了拖延。也就是说,在波音747运营的20年中,舱门没有因为这个设计缺陷而破裂只是运气使然!

图8 .事故发生前联合航空公司的811航班

一旦这些电路老化和短路,电机将自动运行,铝支架不够坚固,无法防止闩锁转动,最终导致悲剧。

1990年4月,经过一年的调查,国家运输安全委员会发布了事故报告,但结果令人惊讶。国家运输安全委员会没有指出舱门电源系统的问题。受害者家属仍然坚持调查事故的真相,他们认为这是一场完全可以避免的灾难。

1987年泛美事件后,波音公司通知航空公司如何纠正薄弱的铝固定器。该文件明确指出,用更坚固的钢固定器更换铝固定器需要一些过渡措施,直到整个更换过程完成。

图9。联合航空811航班事故的主要证据:前货舱门

这个看似不显眼的设备并不便宜。改装每架波音747的成本是2000美元和10个小时的工作时间(所有收益达到数百万美元,停车场也损失了)。在航空公司的“仔细计算”下,修改计划被无限期搁置。

更令人恼火的是,1988年,联邦航空局已经为航空公司规定了18个月的最后期限来纠正这种情况。不幸的是,联合航空公司的811航班没能逃过一场可以避免的灾难。

为什么当局没有迫使航空公司尽快解决这一安全隐患?

经济效益是最大的障碍,因此航空公司和美国联邦航空局达成私人协议,大幅延长飞机的改装时间。联邦航空局当局的妥协也成为事故的一个脚注。在联合航空公司811航班发生事故后,美国联邦航空局立即要求该航空公司实施货舱门改造计划,该计划从18个月缩短至1个月。

图10。货物门锁凸轮和锁部的解锁和锁定位置

受害者家属继续向当局施压,因为联合航空公司811航班事故的直接证据仍在深海中。空难被媒体持续发酵后,国家运输安全委员会不得不委托美国海军打捞散落的货舱门。

经过测试,调查组最终承认事故的原因确实是电力系统故障。国家运输安全委员会还重新发布了修订后的事故报告,确认了受害者家属的索赔。受害者家属花费了无数的精力和金钱来寻找事故的真相。最终结果让他们松了口气,并说服波音公司和联合航空公司以受害者的名义设立奖学金。

联合航空公司811航班的骚乱正在逐渐缓解,但公众舆论仍然担心航空从业人员没有从该事件中吸取足够的教训。当经理同时扮演两个角色时,他们不可避免地会忍不住。他们不仅要大力发展航空工业,还要监督航空飞行安全。他们如何在两者之间取得平衡?

航空从业者通常为了经济利益而牺牲安全性。事实也证明,这些原本可以避免的缺陷造成的重大事故仍在重复发生。20世纪90年代,除冰系统、绝缘材料甚至导航设备等问题引发了重大安全事故。

图11。英雄大卫·克罗宁也获得了英国女王的嘉奖

直到现在,仍然有人怀疑在不能产生直接经济效益的飞行安全上进行大量投资是否值得。

当人们的安全取决于飞机的质量时,所有的投资都是值得的。

表现英勇的克罗宁上尉也获得了英国女王的嘉奖。我们必须赞扬他和他的船员在事故后的出色表现。面对十万次紧急情况,他无所畏惧,他扎实的专业技能和成就为他安全返回机场奠定了基础。

作者简介:

乔善勋河南工贸职业学院

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