川航驚魂 空中爆裂的風擋玻璃

文／喬善勛

川航3U8633航班緊急備降事件調查報告已于近日公布。此事件是中國民航史上首例駕駛艙釋壓事件，引起了業內外人士的廣泛關注。本刊特約河南省航空業協會專家委員會秘書長喬善勛，剖析事件發生的前因后果，以及事后整改建議。

四川航空8633號航班（3U8633），是從重慶江北國際機場飛往拉薩貢嘎機場的國內定期航班。

2018 年5 月14 日，3U8633 號航班從重慶起飛約40 分鐘后，在約9 800 米高空巡航時，駕駛艙右座風擋玻璃爆裂脫落。3U8633 號航班（見圖1）駕駛艙瞬間發生爆炸性減壓事件，航班正副駕駛克服重重困難，終于在事件發生35 分鐘后將飛機安全降落在成都雙流機場，機上128 人均平安落地。近日，中國民用航空安全信息系統發布了這起事件的調查報告。

“高原雄鷹”前世今生

空客A319 是空客A320 家族成員，屬于中短程雙發窄體飛機。A319 擁有卓越的高原性能，有“高原雄鷹”的美譽。空客統計的數據顯示，往返于西藏的商業航班中，超過85%機型均為A319。在2010年青海玉樹抗震救災任務中，由于只有A319 具備玉樹機場的運行審定和單發失效等應急程序，A319 是玉樹機場唯一可以起降的民用機型。

執飛3U8633 號航班的飛機為空客A319-100 型，注冊號為B-6419，這也是一架在天津組裝的飛機，總飛行時間約19 942 小時，累計12 937 次起降周期。8633 號選配國際航空發動機公司（IAE）發動機，其中1 發運行7 808 小時，2 發運行20 864 小時。B-6419 號機駕駛艙使用的風擋玻璃由圣戈班（SGS）負責生產。

圖1 執飛3U8633號航班的B-6419號機

3U8633 號航班屬于高高原航線，這也是飛行在陸地海拔2 438 米以上的航空線，航班通常采用雙機長配置。3U8633 號航班機長是劉傳健，46 歲，中國籍，累計13 666 個飛行小時，其中A320 機型為9 254小時，高高原航班飛行262.49 小時。第二機長梁鵬，34 歲，中國籍，累計8 789 個飛行小時，其中A320 機型為6 708 小時，高高原航班飛行185.17 小時。副駕駛徐奕辰，中國籍，27 歲，累計2 801 個飛行小時，其中A320 機型為1 180 小時，高高原航班飛行112.32 小時。

“風擋裂了”

2018年5月14日早晨6時27分，3U8633 號航班搭載9 名機組成員和119 名乘客，從重慶江北國際機場起飛。起飛29 分鐘后，3U8633 號航班便爬升至9 800 米巡航高度。

7 時7 分，航班飛行至航點MIKOS 西側約2.2 千米處時，駕駛艙中突然傳來“嘭”聲響。飛行員發現右風擋玻璃出現放射網狀裂紋。

7 時7 分6 秒，副駕駛徐奕辰說：“風擋裂了”。同時飛機電子中央監控（ECAM）上顯示“ANTI ICE R WINDSHIELD”。1 秒后，右風擋玻璃加熱功能失效。

圖2 3U8633號航班雷達軌跡圖，調查報告

7 時7 分10 秒，駕駛艙中第二次傳出“嘭”聲。機長劉傳健立刻宣布“我操作”并接手飛行。3U8633 號航班向成都區域管制中心報告故障信息，并申請下高度。管制中心指揮航班下降至8 400 米。航班又發出返航申請，報告風擋破裂，機組決定選擇在成都備降。

當3U8633 號航班決定備降成都后，駕駛艙中傳來第三次“嘭”聲。駕駛艙話音記錄器（CVR）開始留下連續噪聲記錄，這些噪聲一直持續到落地。飛機的狀態也急轉直下，左風擋、左右側窗加溫故障，自動剎車系統失效，1 號、2 號、5 號擾流板相繼故障。

7 時7 分46 秒，航班解除自動駕駛模式，飛機處于劉傳健手動操縱模式。航班開始下降高度，先向右轉，后向左轉向。此時飛機電子中央監控（ECAM）開始跳出多個故障碼（見圖2）。

圖3 B-6419號機受損示意圖

圖4 丟失右側風擋玻璃的B-6419號機

風擋爆裂脫落后，駕駛艙中的機組成員會直接遭遇迅速減壓現象，并直接進入缺氧、低溫、高風速、高噪聲等惡劣環境。尤其是迅速失壓會導致人體含氣空腔器官中的氣體體積迅速膨脹，組織、體液中溶解的氣體離析出來形成氣泡也會對身體造成損傷（見圖3、圖4）。

駕駛艙發生爆炸性減壓，副駕駛徐奕辰瞬間被強大的氣壓差帶離座位，最后他依靠自身的力量才重返座位。徐奕辰的身體被駕駛艙儀表、風擋邊框等硬物刮傷，襯衫也被撕破（見圖5）。

航班發生意外的10 余分鐘內，管制中心通過多種手段呼叫8633 號航班，但均未獲任何回應。在風擋脫落的初始階段，劉傳健機長獨自處理突發狀況，控制飛機緊急下降。隨后第二機長進入駕駛艙協助機長完成后續工作。

由于駕駛艙中有巨大的風噪聲，飛行員們依靠手勢完成了關鍵操作程序，這也體現出機組資源管理的寶貴價值。

7 時10 分39 秒，空管雷達顯示8633 號航班應答機編碼為“7700”，正在向地面發出航班遇到緊急狀況的消息。

7 時20 分，機組報告：“座艙失壓”，隨后再次報告：“客艙失壓，現在飛向崇州后下4 200 米”。3U8633 號航班在機組成員的努力下開始進入最后的進近狀態（指飛機下降時對準跑道飛行的過程），最終使用襟翼3 平安降落在成都雙流機場02R 跑道上（見圖6）。

事件調查

事發后不久，中國民用航空局（CAAC）接手了后續調查工作。法國航空事件調查分析局（BEA）、歐洲航空安全局（EASA）、空中客車（AIRBUS）和法國圣戈班集團公司敘利工廠（SGS）亦派員參加調查。

調查員發現，B-6419 號機駕駛艙右風擋脫落，飛行控制組件翹起，機長電子飛行包丟失，右側3、4 號主輪易熔塞熔化，輪胎泄壓。飛機機頭、右側發動機進氣道和整流錐、右側機翼均有多處劃痕和點狀凹坑。

圖5 受傷的副駕駛徐奕辰，和他被撕裂的襯衫

3U8633 號航班事件是中國民航史上首例駕駛艙釋壓事件，它和1990 年6 月10 日發生的英國航空5390 號（BA5390，注冊號G-BJRT）航班事件相似，同為民航飛機駕駛艙風擋玻璃脫落。

英國航空BA5390 號航班在事發前27 小時前曾更換過風擋玻璃，但是固定風擋玻璃的90 顆螺絲中，有84 顆直徑比設計規格細0.66 毫米，其余6 顆螺絲長度比設計規格短2.5 毫米（見圖7）。

BA5390 號機的維修技師并沒有嚴格按照飛機維修手冊，使用規格完全相同的螺絲，而是僅用肉眼去尋找規格類似的螺絲。BA5390 升空后，駕駛艙內外形成很大氣壓差，從而導致風擋玻璃脫落。

而川航3U8633 號航班， 調查員通過查找飛機維修記錄發現，2018 年4 月15 日獨立完成B-6419號機的定檢工作，飛機狀況一切正常，而且該機從交付并未發生風擋和附近區域的任何改裝程序。

記錄還顯示，川航3U8633 號航班在2017 年2 月16 日的3C 檢中發現，B-6419 號機左右兩側氣象密閉有風蝕，川航已經嚴格按照程序進行了維修。

B-6419 號機的風擋玻璃由3 層鋼化玻璃、樹脂夾層、Z 型板、氣象密閉、封嚴硅膠、接線盒等組成。最外層為3 毫米厚鋼化玻璃，中層和內層為8 毫米化學鋼化玻璃。玻璃層之間還有聚氨酯夾層、PVB 夾層，外層鋼化玻璃的內側有導電加溫膜。

調查組還模擬3U8633 號航班事發時的壓力、溫度等環境，進行了風擋脫落的破壞性試驗。在試驗中，調查員先用應力錘將內層玻璃敲成大碎塊，還在外層玻璃上鉆孔并去掉了孔中的夾膠層。隨后給風擋玻璃增壓至606 mBar，再用擊針敲擊中層玻璃后，風擋玻璃在0.18秒后以爆裂形式脫落飛出，這也重現了3U8633 號航班的驚險一幕。

圖6 飛機完全停止位置示意圖，來源于該起事故調查報告

圖7 差之毫厘謬以千里的螺絲

飛機在高空脫落風擋，除了會帶來爆炸性減壓，還會帶來高空缺氧的副作用。缺氧會影響飛行員表現，嚴重時還會導致飛行員失去意識。2005 年8 月14 日，太陽神航空522 號航班因使用了錯誤的機艙加壓模式，導致飛行員缺氧失能，執飛的波音737 墜毀在雅典東北部，事故導致121 人遇難。

航空醫學資料顯示，當人體因缺氧導致喪失意識，如果不能及時補氧，人就無法自主恢復意識。數據顯示，人體在3 萬英尺（相當于9 144 米）高度快速試壓后的有效意識時間，只有30 秒到1 分鐘（見下頁表）！

從風擋爆裂到飛機落地，劉傳健機長在未佩戴氧氣面罩的情況下，暴露在座艙高度1 萬英尺以上的高空缺氧時間長達19 分54 秒。調查員通過走訪發現，機長和副駕駛均未喪失意識，兩個人能夠清楚回憶事發經過，并沒有發生嚴重缺氧的后遺癥。

此外，人體對急性高空缺氧的耐受力和人體的機能相關。機長和副駕駛擁有良好生活習慣，他們都沒有吸煙的習慣，飛行任務前的身體疲勞度不高，兩人平時都有運動的習慣。

事發后的建議值得關注

在川航3U8633 號航班《航空器嚴重征候調查報告》中指出，B-6419號機的右風擋封嚴（氣象封嚴或封嚴硅膠）可能破損，導致風擋內部存在空腔（見圖8），外部水汽滲入并留存在風擋底部邊緣。電源導線經長期浸泡后絕緣性下降，導致風擋左下部拐角處出現潮濕環境下持續電弧放電現象。電弧產生的局部高溫導致雙層結構玻璃破碎。風擋玻璃不能承受駕駛艙內外壓差而發生爆裂現象。

調查報告還對航空器設計、風擋設計和制造、電弧探測和防護、風擋檢查維護、飛行手冊特情處理程序等方面提出了安全建議。

報告建議，空客公司督促風擋部件制造商加強對產品質量的控制，確保風擋制造始終符合設計標準和制造工藝規范。建議其完善使用中的風擋檢查方法，能夠及時發現水汽的進入、絕緣性下降等安全風險。建議空客完善氣象封嚴的檢查程序和周期，以確保航空公司能及時發現兩次定檢之間出現的氣象封嚴損傷。

報告還建議，空客公司要基于3U8633 號航班事件和歷史類似事件建立失效模式，評估改進駕駛艙風擋的設計、選材和制造工藝，防止水汽侵入和存留在電加溫系統中，降低電弧發生的可能性，避免雙層結構玻璃破裂。

事件報告建議，歐洲航空安全局(EASA)完善相關分析文件，以評估風擋玻璃加熱系統對風擋玻璃的結構完整性和飛機潛在的后續影響，還包括開展支持和驗證上述評估試驗。建議EASA 考慮更新可接受的符合性方法（AMC）的實用性，將對透明件影響的因素拓展到風擋的丟失，而不單單是加熱功能的失效。

事件報告建議,中國民用航空局CAAC 根據機型特點，要求在7 600 米以上運行的增壓飛機增加“駕駛艙風擋/ 窗戶有裂紋”異常處置程序中增加記憶項目：系好安全帶、使用氧氣面罩和識別駕駛艙風擋/窗戶有裂紋。

圖8 鋁膠帶內的空腔示意圖

事件報告建議,航空公司修改飛行手冊，例如當飛行員因操控飛機，而不便于自己戴上氧氣面罩時，其他機組成員應在自己戴上氧氣面罩的前提下，盡快協助飛行員戴上氧氣面罩。

報告最后建議,航空公司為了有利于系統故障的調查和預測，需要精確測量飛機駕駛艙高度變化，建議將駕駛艙高度的采樣率和記錄率提升至1 次/秒。

一個蹩腳飛行員的錯誤操作可能導致機毀人亡，而一名技藝精湛的飛行員卻能化危為安。3U8633 號航班能夠安全返航，離不開精誠合作的機組成員，而機長劉傳健更是其中的靈魂人物。

表 不同高度下，人的有效意識時間