致命微爆流

陸 譯

一次普通的降落,卻突然變得險象環生。飛機在即將降落時突然失控,毫無征兆地開始墜落,沖向一條高速路。一股神秘的力量使飛機最終墜毀,并奪去了137條生命。最后的調查結論是:這起空難是飛行員飛入微爆流導致的,而這又是因為他們沒得到飛入云團會有危險的警告造成的。

1985年8月2日,得克薩斯州達拉斯市。當天的氣溫升到了38℃,這是非常罕見的。當天的溫度對達拉斯-沃斯堡國際機場的航班產生了影響。這個機場大小與紐約曼哈頓區相當,是世界上最大、最繁忙的機場之一。那天下午,高溫引發機場上空出現雷暴現象,導致一些飛機不得不延遲起飛。

美國達美航空公司的191航班是眾多準備降落的航班之一。天氣離散值為6千至1千,能見度為10,溫度38℃,風力較小。機長埃德·康納斯和副駕駛魯迪·普萊斯都是達美航空公司經驗最豐富的飛行員。這個航班駕駛的是有6年歷史的L-1011三星飛機(L-1011“三星”是美國洛克希德公司為了滿足20世紀70年代中短程民航機市場的需要研制的三發寬機身客機),這一機型有著最安全的飛行記錄,機上有152名乘客和11名機組成員。他們要在晚上18點前到達達拉斯國際機場。

在飛行途中,191航班必須和沿途幾名航管人員通話。每架飛機在飛行時都要接受區域指揮中心的管控。航管人員會給出具體的航速和飛行高度。

康納斯機長對塔臺提供的航線有些擔心,因為他看到在這條航線上有個風暴云團,面積很大,康納斯建議飛機繞行,而不是穿越。

但塔臺發出的信號顯示,可以穿越。康納斯機長得到了塔臺的允許,繞過風暴云團飛行,等順利通過這一區域之后,在17號左側跑道降落。

航管員的首要任務就是要確保航班與航班之間要有安全的間距,這個距離至少要保持在4.5km以上。這個距離使飛機的尾流能夠有充分的時間安定下來,從而為下一架飛機降落創造條件。現在,康納斯的飛機和它前面的李耳式商務噴氣機間距太小。為了保證飛機之間的距離,航管員要求191航班降低航速。191航班將時速降為330km。

機組人員啟動最后的降落程序,準備著陸。191航班現在距離跑道只有50km了。

康納斯轉換了無線電頻率,以便接受達拉斯機場航管員的降落指令。當乘客和191航班的機組人員做好降落準備時,死神卻已經悄悄地接近了他們。致命的決定和錯過的信息給飛機上的每個人都帶來了厄運。這架航班很快將開始為時47s的掙扎,而這47s也釀成現代航空史上一次慘重的事故。

突然墜毀

在距離機場還有30km時,副駕駛注意到了前方的降雨。飛機越接近達拉斯機場,天氣就越糟糕。而飛機轉向之后正好沖進雨里,而不是繞過降雨區。

在距離17號跑道左側還有9km時,飛機遇到了強勁的大風。

這時,機組人員發現他們馬上要穿越的并不是小雨。他們的正前方那片云里有閃電。氣象部門沒有任何預警,其他飛行員也沒發現異常,很多飛機穿過云團都安然無恙,如果有情況他們會報告的。比如如果遇到湍流,或是在降落時碰到麻煩。

191航班前方的李耳噴氣機安全降落了。而191航班還有不到1min也要降落了。突然,風暴云團的密度加大了。與此同時,191航班也闖入了大雨之中。

所有人都做好了降落準備。就在這時,一股震蕩突然襲來,乘客們以為是飛行員加速了,但飛機莫名其妙地提高了速度。

副駕駛拉回了動力桿讓飛機減速。飛機距離地面只有180m了。

突然,飛機迅速下降,仿佛有某種力量把它砸向地面。副駕駛將飛機的噴射引擎推到了最大馬力,但卻無濟于事。那個時候,飛機里出奇的安靜,沒有一個人說話,完全是一片死寂。

猛然間,飛機不再下落,并且開始攀升,兩位駕駛員正努力提高航速。就當機組人員以為可以松口氣時,飛機又開始快速下降并且還劇烈地晃動著,然后向右側一頭猛栽下去。在距跑道2km的地方,飛機扎進了農田,并快速沖向高速路。

一切都晚了,機長和副駕駛的努力沒有成功。飛機的引擎撞上了高速公路上的一輛汽車,司機當場死亡。191航班在跑道以北再次撞擊地面,而撞擊時的速度超過了350km。整個過程也就是幾秒鐘,最多5s。飛機折騰夠了,最后停了下來。撞擊造成的爆炸非常嚴重,飛機的后部被火球炸得向后遠遠地飛了出去。

出人意料的是,飛機尾部最后的10排座椅竟然相對完好。乘客被拋到了地上,有的身上還有衣服,有的衣服已經被炸飛了,還有的被燒傷了。只有27個人活了下來。

沒過多久,突然出現的大雨猛地又停了。到處都是飛機的碎片。幾分鐘后,消防隊員控制住了火勢,并且盡快地把生還者從飛機里救了出來。

機長、副機長和飛行員都遇難了。此外,還有另外5名機組成員,128名乘客遇難。

這是一起慘烈的墜機事故。

事故調查

美國國家交通安全委員會的調查人員迅速趕到了達拉斯國際機場。他們立刻找到飛行數據記錄器和駕駛艙話音記錄器,這兩樣東西對于事故調查來說至關重要。

調查人員開始尋找機械故障的證據。他們檢查了飛機殘骸,看看飛機是否出現過異常情況。檢查發現,這架飛機的所有性能都是正常的。

調查人員的注意力從飛機轉向了天空。

民用客機出現任何事故后,都會有很多的事故分析假設。當天晚上有幾個假設就被提出了:第一個是飛機遭到了雷擊,第二個是遇到了小型龍卷風。

15名目擊者,包括機組成員都報告說,在191航班向跑道降落的過程中看到了閃電。調查人員必須考慮191航班遭遇雷擊的可能性。他們必須查明,閃電是否破壞了飛機的某個部件。

早在1963年,一架波音707客機遭遇雷擊,閃電擊中機體后,點燃了飛機油箱里的燃料,導致墜毀,共造成了81人喪生。自那之后,還出現過幾起類似的事故。

飛機殘骸的關鍵部分被送往華盛頓美國國家交通安委會實驗室分析。

巴德·雷諾是其中一名調查員,他負責分析駕駛艙話音記錄器上的數據。

有時候,要判斷閃電擊中飛機的具體部位、了解閃電擊出的確切時間是非常困難的。如果飛機被閃電擊中,就一定會留下痕跡。在飛機機翼的后緣上,有一個叫靜電釋放器的裝置。它會將靜電導入飛機外部的空氣中,而不是讓電流進入飛機內部,否則的話就可能引起火災。

如果飛機遭遇雷擊,那么肉眼可辨的損傷部件之一就是放電刷。但是調查人員并沒有發現什么,雷擊因素被排除了,他們只能重新尋找線索。調查人員必須知道,飛機在降落前究竟發生了什么?

現在機械故障和雷擊造成墜機的可能已經被排除。

調查員巴德·雷諾將注意力轉向了191航班前面的那架李耳噴氣機。他得知這架飛機與出事客機之間只有不到1min的航程,而且也穿過了同一片云區。

盡管大雨傾盆,李耳噴氣機還是使飛機安全降落在跑道上,那為什么緊隨其后的191航班卻不能安全降落呢?

找到真兇

為了拉開191航班和前方李耳噴氣機的距離,航管員幾次要求副駕駛普萊斯降低航速。調查員雷諾在繪制失事航班的航速圖時發現,191航班降落時150節的航速對于安全降落來說太慢了。如果沒有很大的額外動能,一旦遇到麻煩飛機就沒有回旋的余地,所以,在條件不利的情況下,出于安全考慮飛行員都會再提高10節的航速。如果機組人員認為不安全,可以不必遵循航管員的航速要求。如果機長認為150節的航速太低了,他們會告訴航管員。

雷諾咨詢了飛機的生產廠家,走訪了L-1011客機的其他飛行員。他得出的結論是,航管員和副駕駛的降速都沒有任何錯誤,150節的航速可以使飛機安全降落。

調查再次陷入僵局。巴德·雷諾仍不清楚是什么導致191航班突然墜地。不過,很快他就從飛行數據記錄器中找到了線索。飛行員控制飛機時的每個命令都記錄其中,這個設備還記錄了外部因素,包括氣溫、風速、高度和氣壓。

這架飛機的數據記錄器記錄到了周圍湍急的氣流。在短短幾秒里,飛機從機頭到機身,再到機尾都遇到了強風。

對巴德·雷諾來說,數據提供了一個導向:微爆流。

微爆流是指從雷暴云團中急速下沉的氣流。在1985年之前,除了約翰·麥卡錫,很少有人了解這種現象。

它就像廚房里的下水池,我們打開龍頭的時候,水會筆直向下,然后四散飛濺。微爆流和它非常相似,低空飛行的飛機一旦遭遇微爆流(微爆流 又稱微下擊爆流,是一種局部性的下沉氣流,到達地面后會產生一股與龍卷風破壞力相當的直線風向四方八面擴散),首先會遇到正面的強風,使得飛機上升,然后下沉氣流會使飛機迫降。最后,是可怕的一擊。飛機迅速下降,而且升力消失,飛機快速撞向地面,這很容易造成墜機事件。飛機機翼需要的是穩定的氣流流經其表面,可是順風卻削弱了空氣氣流,降低了飛機的升力。

事故當天,達拉斯國際機場的天氣狀況是孕育微爆流的最佳狀態。當天氣溫非常高,熱空氣上升。當熱空氣遇到雷暴云團的濕冷空氣時,溫度就會急劇下降,氣流猛地砸向地面,這就形成了微爆流。

從氣象上來講,和大的風暴、雪暴或颶風相比,微爆流要小得多,可以說,就是完全沒有可比性。最大的微爆流,它的直徑也只有3km,持續時間不超過15min。所以,就時空規模來說,它非常小,飛機遇到微爆流的可能性也很低。

雖然可能性非常小,可一旦發生就會造成慘重后果。1975年,一架美國東方航空公司的航班在紐約降落時遇到了微爆流,導致飛機撞向地面,113人死亡。

1982年,一架泛美航空公司的客機從新奧爾良機場起飛時遭遇微爆流墜毀,造成153人喪生。

顯然,191航班上的136人及地面上1名司機成了微爆流肆虐的犧牲品。調查人員終于找到了事故的真兇。

揭開謎團

在數據記錄器的幫助下,微爆流的情況完全被記錄了下來。調查人員精確地描繪出了當時的情況。

可令人費解的是,經驗豐富的機組為什么沒有做出相應的反應呢?他們都經受過應對微爆流的訓練。當雷諾再次分析飛行員和微爆流的信息時,他找到了這次事故的原因。在這場博弈中,飛行員差點就贏了。

航速提升使得副機長不得不降低了引擎的動力,而幾秒鐘后他又十分需要這一動力。當飛機進入下沉氣流時,此時距地面不到250m了。顯然,機長非常了解微爆流的特點。他在進行飛行訓練時對如何應付風切變和微爆流進行過專門的訓練。

當飛機遇到微爆流的順風時,他們幾乎是無能為力了。因為航速不夠,也沒有可調整的空間。

如果飛行員在3000m高度遇到強烈順風時,可以讓機頭向下,通過俯沖來獲得速度和升力,這叫以高度換航速。可是,此時的高度機長和副機長卻做不到。當微爆流順風來襲時,他們距離地面只有150m了,要提高航速只能靠加大引擎輸出。

副機長做出了反應,飛機穩定住了,大多數飛行員會以為,我們成功了,雨會停下來,我們要降落了。

他們的努力取得了暫時的成功。航速提高,墜落也停止了。可此時191航班距離地面只有150m,緊接著,微爆流發動了最后一擊,劇烈的側風使得飛機向右偏移。

在微爆流側風的影響下,飛機徹底失控了。

飛行員高超的技術和豐富的經驗都無法戰勝這個微爆流。它威力太大,風力太強,變化也太塊。墜落的過程僅持續了47s。

調查人員還有最后一個疑問:飛機當初為什么要飛入這個雷暴云團呢?

原來,從1985年開始,飛機上的雷達就可以發現雷暴,也可以發現大范圍的降水云團。但從設計方面來講,卻發現不了微爆流,這些雷達還不具備低空搜索微爆流的功能。

微爆流通常是從雷暴云團中產生的,這也是為什么飛行員在看到閃電時要盡量繞行的原因。

在之前的飛行中,飛機繞過了惡劣天氣。調查人員只能得出結論,機組人員低估了位于17號跑道左上方的雷暴。當飛機在達拉斯、亞特蘭大或芝加哥這些機場降落的時候,機組人員看到前面的飛機安然無恙地降落了,就可能會認為,前面即使有個雷暴云團,也不會對自己產生什么影響。

像達拉斯機場這樣的地方有十分精密的系統來提供天氣信息。跑道末端上方的雷暴云團他們本來是可以發現的。但是,這個雷暴為什么會逃過檢測呢?

當191航班靠近機場時,機場的的天氣正在迅速變化之中。機長聽到了天氣預警的前半部分,可他接著把無線電頻率調到了降落指令頻道,因此他并沒有聽到后半部分的報告:跑道末端有小塊雷暴云團。

事故發生之前2min的觀測結果是,在跑道起始點上方有一塊降水云團。當天的雷達讀出器顯示,191航班飛入的那個雷暴云團,是在幾分鐘內突然形成的。

事故發生3min后,在跑道起始點上方出現了一個新的大雷暴云團,這在上一張圖上根本沒有。

這就解釋了李耳噴氣機為什么能夠安全著陸,而191航班卻遭遇了墜機事故。

飛行員決定沖過巨大的云團,這樣做顯然相當危險,飛行員沒有想到那里會出現一個雷暴云團。結果飛機沖入了這個雷暴云團的下方,然后遇到了暴雨,飛行員對這一點不是很擔心,但微爆流接著出現了,也來不及了。

微爆流很小,寬度跟跑道相當,而且持續時間也不長。17號跑道左側雷暴云團出現得非常突然。可它一出現,立即引起了很多人的關注。地面上的飛行員,還有經驗豐富的氣象觀察員都看到了迅速增大的雷暴云團。可他們看到的時候已經太晚了。這個雷暴云團確實在達拉斯航管中心的雷達屏幕上出現過。可飛機墜毀的時候,值班的氣象人員正在餐廳用餐。如果機組人員知道前面天氣惡劣,他們就不會輕易降落了。

最后的結論是,這起空難是飛行員飛入雷暴云團導致的,而這又是因為他們沒得到飛入云團會有危險的警告造成的。

事故后,人們研制出多普勒雷達,借助它能夠發現微爆流,航管人員就可以提醒飛行員。

在191航班墜毀后,美國聯邦航空局加緊了在微爆流高發機場安裝多普勒氣象雷達的步伐。達拉斯國際機場是第一批安裝多普勒氣象雷達的機場。它包裹著雷達專用的白色圓頂,現在已經是世界各大機場非常常見的必備裝置了。

自1964年開始,微爆流共導致了26起飛行事故,造成了500多人死亡。至今,191航班是微爆流造成的一系列墜機事故中的最后一起。

編輯 王靜怡