伯根航空空難探析及啟示

白庚辰

摘 要：1996年2月6日，隸屬于土耳其伯根航空公司的一架波音757客機，在起飛后5分鐘落入海洋中。基于SHEL模型，對該空難事故發生的原因從多個角度進行了分析，并分別提出相應的預防措施，以預防類似空難的發生。

關鍵詞：伯根航空空難；SHEL模型；預防措施

中圖分類號：TP315 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）24-0243-02

固然飛機失事的概率非常小，不過一旦災難降臨，必將會給人們的生命、財產造成巨大損失，并對其生活產生重大的影響。因此，如何有效地提高民航運行的安全性，已成為我們必須直面的凝重課題。而通過對以往空難事故進行剖析，從中發現一些對飛行安全產生影響的主、次要因素，只有這樣我們才能盡早地發現可能存在的安全隱患，并采取相應的措施，預防類似事故的再次發生。基于此，以伯根航空空難為對象，“SHEL”模型為依據，對其進行分析并提出預防措施。

1 事故概述

1996年2月6日，原定于飛往法蘭克福的班機發生故障，地勤人員到停機坪尋找替代的飛機。他們找到了已在停機坪上停了三個多星期的伯根航空公司波音757飛機。因此機組人員臨危受命，執行此次飛行。23點03分，伯根航空301號班機獲得準許駛離停機位，在跑道上滑跑起飛時，機長發現他這側空速表的變化并不合理，于是要求副駕駛當飛機達到起飛速度時告訴他。但飛機升空后，機長一側空速表示數不斷增加，副駕駛一側空速表的示數卻降了下來，機長認為兩個表的示數都不對，于是關掉了斷路開關。可機長一側空速表的示數還在不斷上升，最后觸發了超速警報，機長于是將節流閥向后拉進行降速，但實際上此時的飛機速度正在不斷降低，臨近失速的邊緣，只是由于天色黑暗他們無法借助地面參照物來了解飛機真實的速度和爬升率，只能依據儀表飛行。在機長將飛機減速后不久，其面前的控制桿“咔噠咔噠”地響起來，預示著飛機即將失速。依次出現的兩個含義完全相反的警報，把機組人員弄得一頭霧水，接著機長做出了一系列錯誤操作。在很短的時間內飛機就失速了，并高速墜落。飛機在起飛后大約5分鐘重重地落入海里，機上189人無一生還。

2 事故調查的主要結論

事發后，以多米尼加調查局為主，美國國家運輸委員會協助進行事故調查。當地搜尋人員在美國海軍的協助下從海底打撈出黑匣子。其后的調查報告顯示：空速表示數異常的主要原因是機長一側的空速管被堵塞。空速管被堵后，空速表便反饋錯誤信息給機組人員，令機長判斷失誤，接著犯下一系列致命的錯誤，最終導致飛機墜毀。

由于無法打撈空速管的殘骸，其堵塞的原因成了不解之謎。調查人員發現，該客機停留在機場的三星期內，地勤人員從來沒有按照規定為該客機的空速管蓋上保護蓋。由此，調查員推斷，極可能是飛機停在停機坪時，某種昆蟲飛進了沒有蓋上保護蓋的空速管內并筑巢，導致其堵塞。

3 空難事故的剖析

為什么這架飛機在沒有任何預示的情況下，便在起飛5分鐘后墜毀了呢？下面運用“SHEL模型”對此案例進行簡單分析。

3.1 認識“SHEL模型”

SHEL由Software（軟件）、Hardware（硬件）、Environmental（環境）和Liveware（人）的首字母組成，如圖1所示。該模型表明了航空系統中與飛行員構成界面的4個要素及其相互作用關系，常用于分析飛行中人的因素的研究范圍和機組人員失誤的來源。從圖1中也可以看出，模型的中心是“飛行人員”，它是整個系統中最靈活、最關鍵的元素，其余要素都圍繞著它并努力與之相匹配。另外，各個要素之間構成的界面凹凸不平，意味著各界面之間必須謹慎匹配，否則會引起系統的斷裂或解體，事故的發生就在所難免了[1]。

3.2 基于“SHEL模型”的事故原因分析

3.2.1 模型的中心（L）

模型的中心是“飛行人員”，它是整個航空系統中最為關鍵且最具價值的因素。然而，由于人類極易受到內、外部因素的影響，從而使得飛行人員變成了整個系統中最不穩定、變動性最大的因素。從某種角度來說，這正是飛行中人為失誤所致飛行事故居高不下的重要原因。所以筆者首先分析模型的中心—本案例中的機長。

首先，通過調取駕駛艙語音記錄器里的信息，調查人員發現：在飛機起飛以前，機長就知道他這側的空速表失靈了。從程序上來說，如果飛機上有任何東西不能正常運轉，只要飛機未達到起飛的臨界速度，都應取消起飛。但該機長自恃技術高超，經驗豐富，無視這種小故障，并強行起飛。其次，他在發現自己和副駕駛的空速表示數截然相反時，他沒有按照規定查看備用空速表，而是武斷地認為兩只空速表都有故障。于是，他重新設置斷路器，以解除警報。最后，當超速警示燈亮起來時，該機長又犯下一個最致命的錯誤—忽略了備用空速表和副駕駛一側空速表提供的數據，魯莽地將節流閥往后拉，最終導致飛機失速。值得一提的是，錄音顯示：機長在發現兩個空速表顯示不一致后，開始犯蒙；當自動震桿器響起來后，頓時驚慌失措，大喊著：“天哪！天哪！！”徹底喪失了應變能力。由此可見，飛行人員是決定飛行安全性的一個重要因素。

3.2.2 人—硬件（L—H）界面

人—硬件界面是人為失誤最常見的發源地。飛行中的主要的硬件系統是飛機，因此如果它的設計不符合人體工程學原理和心理特點或未采用余度設計，就容易誘發失誤。作為飛行人員，既然無法對現有硬件做出調整，就應該非常熟悉自己所駕機型的性能及設計原理，只有這樣，當出現緊急情況時才能盡早地找到問題的根源，并采取有效的措施，從而避免嚴重的后果發生。

本案例中，一方面飛機設計上有個小缺陷——當兩個空速表示數不同時飛機未給出警告；另一方面，機長對757的一些特性不太了解，比如機長不知道757進入自動駕駛狀態后，除非機組人員重新調配，否則，自動駕駛儀只通過機長一側的空速管獲取數據。而這次恰恰是機長一側的空速表失靈，所以自動駕駛儀一打開，飛機的頭部就開始自動抬升以減速，從而導致飛機失速。

3.2.3 人—軟件（L—S）界面

軟件包括條例、守則、操作程序、計算機程序、航空知識等基礎性信息。假如這一層面配置不合理，則可直接引發錯誤，亦或是為重大事故埋下伏筆。本案例中，機場維修人員未按照航空條例的規定，在飛機長期停留時給空速管加蓋。調查人員推斷，正是因為這個原因導致昆蟲在空速管內筑巢，使得空速管被堵塞。

3.2.4 人—環境（L—E）界面

人—環境是航空界最先被認識的界面之一，同時也是導致飛行員失誤的最常見因素。此界面涉及到人與內部環境、人與外部環境之間的關系。此案例中內部工作環境是：警報聲此起彼伏，機長的控制桿“咔噠”作響并振動，使機組人員心神不安，容易出現判斷或操作失誤。外部環境是：圣多明哥有一種叫胡蜂的昆蟲，習慣于在管狀物內用泥土筑巢，此次事故極可能是這種昆蟲在飛機沒有加蓋的空速管內筑巢而導致的。

3.2.5 人—人（L—L）界面

人—人界面是最微妙，同時也是十分關鍵的一個界面。此界面包括機組人員、地勤人員和空管人員等因素，及其相互之間的協同作用。其中，機組內部交流和協作的好壞，在保障飛行安全方面直接起著決定性作用。而本案例恰恰在這方面暴露出很多問題。

首先，副駕駛和接班飛行員經驗不足——副駕駛只有75小時駕駛757的經驗，而接班飛行員在機時間甚至還不到三個月。而機長卻是柏根航空公司資格最老的駕駛員之一。其次，副駕駛面前有一個與機長相同的控制桿，按照要求，不管副駕駛多么年輕，機長多么年長、有經驗，只要副駕駛發現機長的操作有明顯問題，為了保護自己和所有機上人員的生命安全，副駕駛有權直接奪過飛機的控制權。而本事故中的副駕駛只是建議機長壓低機頭。再次，在危急關頭，機長對副駕駛和接班飛行員的建議完全沒有回應。可能是機長當時已方寸大亂，又或是機長自恃有豐富的駕駛757的經驗，自尊心令他忽視了兩個資歷淺的機組成員的建議。最后，駕駛艙內的氛圍不和諧，尊卑分明，缺少民主，相互配合更無從談起。

4 基于“SHEL模型”的空難事故預防措施

SHEL模型不僅適用于分析空難事故發生的原因，在制定空難的預防措施時也同樣適用，即可以從增加“模型中心”與四個界面的匹配度入手。

4.1 改善模型的中心（L）—飛行人員的自身素質

首先，扎實的航空理論知識、精湛的操縱技能、縝密思考的能力是一名優秀飛行員必備的素質，所以要重視飛行員的技術訓練和實操能力培訓，尤其要做好特殊情況處置的模擬訓練，以避免在空中遇到“險情”時束手無策。其次，隨著航空技術的發展，機長的主要作用已由過去的人工操作變為操縱管理。他要負責管理信息、管理任務、實行嚴密監控、及時做出決策，因此他必須保持高度的警覺，隨時準備在飛機出現問題時接替自動駕駛系統操控飛機。最后，提高飛行人員的心理素質。一方面，招募飛行員時要對飛行員的心理素質進行嚴格的測評，不符合要求的一票否決。因為即使駕駛技術再高超，個人條件再優越，如果遇到突發事件，無法從容應對也無濟于事。另一方面，可聘請心理咨詢師對飛行人員進行心理疏導，特別要找到如何迅速判定決策與及時調整心理狀態的有效方法。

4.2 改善人—硬件（L—H）界面

首先，遵循“以人為中心”的設計原則，采用余度設計，即在設計機載設備時，應盡可能“打出余量”，即讓飛行人員發現小問題時能有機會修正，不至于因一個小問題無法解決就直接造成大災難。其次，增強對飛行員的專業培訓，航空公司必須增強有關自動化知識和應用技能的培訓，通過培訓使飛行員深入了解自動系統的具體功能，提高其發現設備故障的能力，以便于及時準確地做出修復。如此案例中，應事先向飛行員介紹“757飛機進入自動駕駛狀態后只會通過機長一側的空速管獲取數據”這一特性。最后，指導飛行人員正確對待自動化系統。飛行人員必須明確的是，自動化系統僅僅是協助工具，并非飛行員的替代品。對于飛行人員來說，不管任何時候，人工操控飛機的意識與能力必須要絕對保證。始終堅持飛行人員才是飛機飛行的主導者，決不可以過分依賴自動化系統[2]。

4.3 改善人—軟件（L—S）界面

制度方面，所有人員一定要嚴格遵守條例，遵照操作規程。另外，飛行訓練的管理機構應及時搜集飛行人員反饋的相關情況，不斷修正完善“軟件”，使其更為科學和實用。其中，航空公司可以建立一個系統平臺。首先，要求維修人員填寫電子維修單，完成一項工作后拍照并上傳存證，這樣做，一方面可以直觀地顯示出工作進度，有利于交接班；另一方面，有利于監管部門的監督和抽查；更重要的是便于事故發生后進行調查取證、經驗總結。其次，請飛行人員反饋相關情況，以便改善硬件設施，完善操作規程，加強人員培訓。最后，可以在機艙內設置“乘客意見反饋”的電子平臺，并把平臺分為服務類和其他。這樣當乘客發現問題時，就可以通過平臺及時進行反饋。

4.4 改善人—人（L—L）界面

當前駕駛艙人員的溝通中，普遍存在以下兩種典型問題：一是“家長型”的溝通方式，二是“順從”型的溝通方式。在分析和處理飛行中遇到的問題時，常會因溝通不暢給飛行安全帶來不利因素[3]。因此應努力營造和諧的駕駛艙文化氛圍：機組成員齊心協力，各司其職，各盡其責，互相協作，祛除尊卑，平等對話。鼓勵挑戰或質疑權威，以便相互監督、互相彌補。

在此方面，美國西北航空85號班機的機組成員們為我們樹立了榜樣。該機在2002年10月9日穿過白令海峽時，下段方向舵突然向左急速偏轉17度并卡死。面對如此重大的機械故障，第二機長弗蘭克迅速關閉了自動駕駛并艱難地控制了飛機。之后，第一機長漢森接替已疲憊的第二機長，把控操縱桿，第一副駕駛和第二副駕駛協助他控制飛機，第二機長負責駕駛艙與客艙之間的聯系并安撫乘客，機組人員積極交流，密切配合。最后，飛機成功降落在安克雷奇國際機場。

5 結語

通過對“伯根航空空難”的回顧，基于SHEL模型從模型的中心、人—硬件、人—軟件、人—環境和人—人五個方面對空難發生的原因進行了較詳細的解讀分析。不難看出，當一些小事件、陋習或者小差錯不被重視時，就有可能會誘發大的空難事故。因此，我們應盡可能地避免此類差錯的發生，從而有效預防空難事故。

參考文獻

[1]羅曉利.飛行中人的因素[M].成都：西南交通大學出版社，2014.

[2]陳俊，李倩.駕駛艙自動化與人的因素[J].中國民航飛行學院學報，2011（3）：36-39.

[3]張劍.駕駛艙內部通訊和聯絡[J].民航飛行與安全，1999（2）：25-26.