2004年11月21日 机翼污染+未除冰+防冰系统关闭状态+飞机设计缺陷

2004年11月21日，中国东方航空云南公司（以下简称东航云南公司）CRJ-200/B-3072号飞机执行包头-上海MU 5210定期航班任务，于北京时间08:21从内蒙古包头机场13号跑道起飞，08:22坠毁于机场附近的南海公园内。飞机失事地点距机场13号跑道离地端800米、跑道中心延长线左侧260米处，经纬度：北纬040°33'02''，东经110°01'01''。飞机坠地后解体起火，部分残骸落人南海公园砌中。机上53人（机组6人。乘客47人），地面2人死亡。

接到事故通知后，中国民用航空总局（CAAC）立即组成事故调查组，于事发当日赴包头开展事故调查。根据《国际民用航空公约》附件13和中国民航有关规定，CAAC负责组织本次事故的调查，并通知加拿大（航空器设计制造国）运输安全委员会（TSB）和美国（发动机设计制造国）国家运输安全委员会(NTSB)，派出授权代表及其顾问参加事故调查。调查情况如下。

1 事实情况

1.1 飞行经过

2004年11月2 0日10: 30至11:30，东航云南公司MU 5210航班机组在该公司上海驻地协调室进行了飞行预先准备并签字。飞机于当日21:50由上海到达包头机场并过夜。22:05，机组人住包头机场宾馆休息。

11月21日07:45，机组到达飞机停机位进行直接准备，按照规定的程序进行了飞行前飞机内部检查。机组是否进行过飞机外部检查已无法确认。

07:57，包头机场签派代理上飞机向机组提交了当天飞行计划、起飞机场、目的地机场、备降机场的天气情况资料，并与机长共同签署了签派放行单。

飞机起飞前没有进行除冰、雪、霜的工作。

根据飞行数据记录器（FDR )、驾驶舱语音记录器（CVR）的译码数据和包头机场空中交通管制陆空通话录音，B-3072号飞机的飞行过程如下：

08:11:10, MU5210航班向包头机场塔台管制室请求放行许可。

08:14: 13，管制员向飞机发布放行许可：“5210放行到上海虹桥，航路按计划，地面静风，零下7 °C，修正海压1027，能见度4公里，起飞使用跑道13，应答机0035。”机组复诵了放行许可。

08:15:43，机组请求开车。管制员同意开车。

08: 18:12，机组请求滑出。管制员同意滑出，并告机组起飞跑道13。

08:19:17，机组请求进跑道。管制员同意进跑道。

08:21:38，机组报告准备好，请求起飞。管制员同意起飞。

08:21:41，机组加油门，飞机开始起飞滑跑。

08:21:55，机组：“80"，飞机空速84海里/小时。

09:22: 12.4，机组：“V₁”，飞机空速148海里/小时。

08:22:13，机组：“抬轮”，开始向后带杆。飞机空速150海里/小时，左、右发动机N1均为87.6%。

08:22：13.5，飞机前轮离地，空速152海里/小时。

08:22:16，飞机主轮离地，空速161海里/小时，航向132度，俯仰角6.2度。

08:22:17，飞机主轮离地后1秒（以下描述飞行过程以离地时刻为基准），驾驶盘向右达到6.8度，飞机俯仰角10度，迎角9.5度，右坡度0.7度，空速1 63海里/小时，无线电高度5英尺，航向133度。

离地后2秒，驾驶盘向右达到30.3度，飞机左坡度9.6度，俯仰角12.6度，迎角10.2度，同时机长发出“咦”的声音。

离地后2.5秒，飞机出现失速抖杆警告，空速165海里/小时，左坡度19.3度，无线电高度22.5英尺，俯仰角13.2度，迎角9.9度。驾驶盘向右压满至32.5度，方向舵脚蹬向右蹬至2.88度。

离地后3秒，机长发出“哎”的声音，方向舵脚蹬进一步蹬至4.75度，飞机空速166海里/小时，无线电高度35英尺，航向126度，俯仰角13.7度，迎角11.５度，左坡度26度。机组加油门，左、右发动机N I分别从86.1%、85％增加到95.4%、94.8% 。

离地后３.５秒，飞机出现推杆器工作音响警告，推杆器开始工作，驾驶杆从５.75度减至0.22度，驾驶盘向右继续保持在32.5度，空速166海里/小时，仰角15.5度。迎角从12.7度增至14.6度后开始减小，左坡度29.8度．航向121.5度。

离地后5.5秒，机组开始回盘、回舵，并连续向左压盘、蹬左舵。

离地后5.8秒，推杆器停止工作。在推杆器工作期间，俯仰角保持18度左右．迎角减小至10.5度，左坡度继续增大到48.6度，随后左坡度开始减小，副驾驶：“方向，方向”。

离地后6.75秒，机组继续向左快速压盘、蹬左舵。当左坡度减至17.1度时，驾驶盘向左14.3度，方向舵脚蹬向左蹬至11.72度。此时，飞机俯仰角从18.2度开始减小。机组收油门，左、右发动机N I分别收至88.4%, 86.3%。

离地7.5秒时，俯仰角减至13度，迎角减至10.2度后开始增加。

离地后7.8秒，塔台管制员发现飞机异常，呼叫飞机：“5210，包头”，机组没有回答。

离地后8秒，驾驶盘继续向左压盘至32.5度，左舵脚蹬8.63度，飞机向右快速滚转，右坡度达到最大68.6度，平均滚转速率达39度/秒。

离地后8.5秒，推杆器第二次工作，历时3秒。机组开始向右压盘、蹬右舵。飞机开始向左滚转。此时，俯仰角21.2度，空速169海里/时。推杆器工作期间，俯仰角从最大22度减至最小-0.9度，迎角从21度减至3.7度。驾按盘向右压盘达到25.7度，飞机急速向左滚转，平均滚转速率达66.8度/秒。

离地后9.5 - 13秒，机组由右盘、右舵回中立，并在中立附近小幅调整，飞机坡度趋于水平，但俯仰角再次增加到12.5度，迎角增加到13.7度。

离地后11秒，飞机达到本次飞行的最高高度180英尺。

离地后13秒，推杆器第三次工作，历时1.5秒。俯仰角和迎角减小。随后，飞机掉高度，俯仰角继续减小，但迎角增加。

离地后13.5秒，飞机再次开始向左快速滚转，机组加油门，N1开始增加。随后驾驶盘再次向右压盘达到32.3度，方向舵脚蹬基本中立，但飞机仍以平均滚转速率32.5度/秒向左滚转。

离地后14.5秒，左坡度达到62.8度，在离地后16秒时左、右发动机N1分别达到最大98.2% 、98.1%。在此期间，机长：“什么？什么？为什么？什么东西？”

离地后14.5 - 16秒，机组使用了小量右舵，右盘从32.3度减至23.8度，左坡度62.8度减至44度。俯仰角10.4度减至3.9度，但迎角从9.1度增至15.3度。机长再次说：“什么东西？”。飞机出现“SINK RATE（下降率大）”和“PULL UP（拉起）”的音响警告。离地后15.5秒，推杆器第四次工作，直至FOR数据记录结束。

离地后16-18.5秒，机组始终保持向右压盘31.9度，但左舵脚蹬从9.69度急速增至20.03度，并以19.9度保持至记录结束。此间，俯仰角由3.9度下俯到-9.8度，左坡度从44度增加到89. 6度。机长在最后时刻还在问“为什么？”

08:22:53，塔台管制员再一次呼叫：'5210，包头”，但没有听到机组回答。

事后查明，飞机于09:22:35.4坠毁。从飞机开始起飞滑跑至坠毁历时54.4秒，从飞机离地到坠毁历时19.4秒。失事地点位于包头机场附近的南海公园内，距机场13号跑道离地端800米、跑道中心延长线左侧260米处，失事点坐标：北纬040°33'2''，东经110°01'01''。

根据FDR记录的数据计算飞行航迹，并在包头机场卫星影像照片上绘制了事故飞行航迹图（见图1)。

1.2 人员伤亡情况

1.3 航空器损坏情况

飞行坠地后解体，燃油泄漏并起火，部分残骸坠入南海公园中，航空器完全损毁。

1.4 其他损坏

由于航空器撞击及事故现场失火，南湖公园碰碰车游乐场钢制棚架被撞毁，游船码头售票亭、栈桥及部分游船毁坏，南湖公园湖水污染。

1.5 人员情况

1.5.1飞行机组

（1）机长（左座）

男，1 971年7月25日出生。1994年5月毕业于中国民航飞行学院驾驶系，大学本科学历，东航云南公司C RJ-200机型机长。持航线运输驾驶员执照，执照有效期至2004年12月20日，型别等级为B737, CRJ-200;如期完成了CRJ-200机型执照定期检查、模拟机年度复训及熟练检查，各次检查结果合格。总飞行经历时间6851小时3 4分，2001年12月完成CRJ-200机型改装，CRJ-200机型飞行经历时间1980小时36分，其中任CRJ-200机型机长的飞行经历时间1977小时25分。持空勤人员I级体检合格证，合格证有效期至2005年8月。

（2）第二机长（中间观察员座）

男，1967年3月23日出生。1989年7月毕业于中国人民解放军空军第三飞行学院，大专学历，东航云南公司CRJ- 200机型机长。持航线运输驾驶员执照，执照有效期至2004年11月30日；完成了转升B737正驾驶、CRJ-200转机型本场检查、CRJ-200机型改装模拟机升级检查，各次检查结果合格。总飞行经历时间6001小时39分，2004年6月完成CRJ -200机型的改装，CRJ一200机型飞行经历时间169小时49分，其中任CRJ-200机型机长飞行经历时间126小时44分。持空勤人员I级体检合格证，合格证有效期至2005年8月。

（3）副驾驶（右座）

男，1978年9月2 6日出生。2001年9月毕业于中国民航飞行学院驾驶系，大学本科学历，东航云南公司CRJ-200机型副驾驶。持商用驾驶员执照，执照有效期至2005年4月6日；如期完成了执照检查、模拟机年度复训及熟练检查，各次检查结果合格。总飞行经历时间1229小时57分，2003年1月完成CRJ-200机型的改装，CRJ机型飞行经历时间979小时57分。持空勤人员I级体检合格证，合格证有效期至2005年8月。

（4）乘务长

女，1977年1月9日出生。1997年4月加入东航云南公司客舱部，任客舱部乘务长。持乘务员执照，执照有效期至2009年1月；2003年3月10日，完成定期复训；2003年9月，在东航股份公司乘务培训中心完成应急复训，持空勤人员IVa级体检合格证，合格证有效期至2005年8月。总飞行时同9138小时54分。

（5）乘务员

女，1982年7月27日出生。2002年7月加入东航云南公司客舱部，任客舱部乘务员。持乘务员执照，执照有效期至2007年6月；2003年2月2 5日，完成定期复训；2009年10月，在东航股份公司乘务培训中心完成应急复训及危险品运输训练；持空勤人员IV a级体检合格证，合格证有效期至2005年8月。总飞行时间2636小时57分。

（6）航空安全员

男，1969年4月13日出生。1999年3月加入东航云南公司客舱部，任客舱部航空安全员。持航空安全员执照，执照有效期至2006年8月；安全员培训、复训结业合格；持空勤人员Ⅳ b级体检合格证，合格证有效期至2005年8月。总飞行时间9670小时25分。

（7）执勤及休息情况

飞行机组执行该次航班任务前按规定进行了休息，没有发现服用违禁药品和饮用含酒精饮料。

1.5.2 空中交通管制员

（1）塔台值班管制员

男，1974年9月出生。1995年7月毕业于中国民航学院空中交通管制专业，大专学历。1995年9月至今在包头机场塔台管制室工作。现任包头管制室主任。1996年12月取得塔台、进近管制执照，管制员执照有效，2004年体检合格。

（2） 报告室值班管制员

男，1975年5月出生。1997年7月毕业于中国民航学院交通管制专业，大专学历。1997年9月至今在包头机场管制室工作。1999年4月取得塔台、进近、报告室管制执照，管制员执照有效，2004年体检合格。

1.6 航空器信息

（1）飞机

机型:CRJ-200 (CL 600-2B-19)

制造厂家：加拿大庞巴迪（有限）公司

出厂日期：2002年11月19日

机身序号：7697

国籍登记证编号：NR 1607

航空器适航证编号：AC 1527

适航证最后签署日期：2004年6月21日

电台执照序号：2002- 2 45

签署日期：2002年12月9日

截至2004年11月19日，B一3072号飞机总飞行时间4611小时，总起

降3560次。

（2）发动机

发动机型号：CF34-3B1

制造厂家：美国通用电气公司（GE )

发动机序号：左发GE-E-873513   右发GE-E-873512

左发动机装机日期2002年11月19日，总使用时间4611小时，总使用热循环3560次。

右发动机装机日期2002年11月19日，总使用时间4611小时，总使用热循环3560次。

 （3）维修

该机于2004年8月17日完成10A+1C检，C检后试飞正常。10月19日完成11A检，无保留工作项目。11月17日完成100小时检查，无保留工作项目。

自2001年以来，东航云南公司共收到民航总局颁发的CRJ-200型飞机的适航指令（CAD) 34份，适用于B一3072号飞机的17份，已完成13份，未完成的4份均未超出规定的期限。东航云南公司共收到庞巴迪（有限）公司和GE公司颁发的服务通告（SB) 415份，其中276份不适用于B -3072号飞机，根据运行环境和状况评估已采纳并执行了63份，另76份经评估决定不采纳。

2003年3月7日，该机完成了货舱压舱钢板的改装。

自2004年10月以来，机组共报告了14起飞机故障，多为指示信息故障，均已排除。11月14日以后，没有机组报告故障和机务地面检查发现故障。失事前3个月内该机没有发动机性能方面的警戒报告。该机的时限控制件均在控制时限内。

11月20日22: 30，该机完成航后维护，维护工作正常。

11月21日清晨，机务维护人员完成航前检查，签字放行飞机。

（4）飞机加油

11月2 1日07:50至08:00，该机在包头机场加燃油3690升。经对加油车和飞机油箱放油油样进行化验，燃油品质合格。起飞前飞机的总燃油量为4800公斤。

（5）载重平衡

该机最大允许起飞全重为24041公斤。最大允许业载为4398公斤。飞机基本重量14601公斤（含4名机组成员），另外２名机组计重160公斤，操作重量为14601+ 160＝14761公斤该航班实际载客47名，机组成员6名。按东航云重公司飞机装载平衡手册规定，其中4名机组人员重量计人飞机的基本重量，另外２名机组人员按80公斤/人标准共计160公斤纳入飞机干操作重量。该航班未承载货物及邮件，托运行李重量共计230公斤。根据东航云南公司运行手册中的乘客、货物与载重平衡规定，乘客重量按72公斤/人计重，47名乘客共计重3 384公斤，飞机实际业载为3 384公斤＋230公斤＝3614公斤。

飞机实际起飞全重：燃油重量4800+操作重量14761+实际业载3614＝23 175（公斤）。该机的实际起飞全重和业载均未超过最太允许值。

飞机起飞重心指数为12，在规定的重心指数(9-14）范围内。

该机没有装载违反规定的危险物品。

1.7 气象资料

1.7.1 11月20日晚包头机场天气情况

11月20日夜间，包头机场晴空无云，静风天气，能见度最小３公里，最大6公里，天气现象为霾；18:00，地面温度2 °C，相对湿度44％；23:00，地面温度降为一4°C，相对湿度上升到82%。包头机场是供航观测，23:00到次日05:00没有观测记录。

1.7.2  11月20日包头机场天气实况

06:00，静风，能见度4公里，轻雾，地面温度一6 ℃，相对湿度91%,修正海压1027百帕。

07:00，静风，能见度3公里，轻雾，地面温度一6 ℃，相对湿度86%,修正海压1027百帕。

08:00，地面风140度1米/秒，能见度6公里，轻雾，地面温度一7 ℃,相对湿度88%，修正海压1027百帕。

08: 25，地面风110度4米/秒，能见度4公里，轻雾，地面温度一7℃,修正海压1027百帕。

1.8 助航设备

该机场跑道两端均设有I类仪表着陆系统（ILS )、全向信标台测距仪(VOR/DME）和无方向性信标台（NDB)。 31号跑道设有I类精密进近灯光系统，13号跑道设有简易B型进近灯光系统。当工作均正常，没有设备故障的记录。

1.9 通信

塔台甚高频频率118.2。2004年11月21日,MU5210航班与塔台联络畅通，通话清晰，没有设备故障的记录。

1.10 机场情况

包头机场位于包头市东河区火车站真方位252度、21公里处，基准点北纬040°33'35"，东经109°59'47''，机场标高1012.2米，跑道真方向129度/309度，磁差4.20度偏西，基准温度29.60°C，跑道2500米x 45米（水泥），飞行区升降带2620米Í 300米。该机场南临黄河，北靠铁路，东南至西南方向地势平坦，西、北、东三面环山，东北方向大青山区山势较高，跑道北侧障碍物限制面内超高建筑物较多，净空较差。

机场全年多为晴天，降水多集中在夏季。冬春季节多西北风，春季多风沙，夏季和秋初多东南风，每年10月至次年3月晚间和早晨地面凤力微弱时，常受烟的影响，能见度较差。极端最高温度39°C；极端最低温度一27.2°C, 11月份平均气温最高5.6C，最低一6.7°C。

1.11飞行记录器

１.11.1基本情况

该机装备了飞行数据记录器（FDR)、驾驶舱话音记录器（CVR）和快速存取记录器（QAR）各一台。

FDR为美国L 3公司生产的固态飞行数据记录器，件号P/N:S800-3000-00，序S/N:000173881。该记录器在CRJ-200机型上可连续循环记录最后50多小时的飞行数据，记录参数363个。

CVR为美国L3多公司生产的固态舱音记录器，件号P/N:2100-1010 -00，序号S/N：00173887。在CRJ-200机型上可连续循环记录最后30分钟驾驶舱内的话音及其他声音。4个独立通道分别记录客舱广播、副驾驶麦克风、机长麦克风、驾驶舱区域麦克风的声音。

QAR为法国达索公司生产的光盘式EQAR，记录参数与FDR相同，不带保护装置。

FDR和CVR分别安装在飞机机身尾部左右两侧，QAR安装在驾驶舱下部的电子舱中。

1.11.2 现场情况

该机QAR在事故现场的湖岸上发现。因事故现场过火，QAR内部的线路板及记录光盘已烧熔，无法用于事故译码分析。FDR和CVR均已脱离安装架，落入水中。经使用水下定位信标（ULB）测量仪器定位后，两部记录器由潜水员打捞出水。

在事故现场对记录器件号、序号进行了核对。CVR外观受撞击扭曲变形，没有过火，数据下载接口损坏，内部进水。FDR外观基本完好，没有过火，但前面板部分脱开，内部进水，前部记录器介质部分有轻微变形，后部外观完好。

1.11.3 译码分析

FDR和CVR扫捞出水后立即送中国民用航空总局航空安全技术中心实验室进行译码分析。

由于记录器受损、内部进水、下载接口损坏，无法直接从记录器下载记录信息。对两部记录器分别进行分解检查，判定记录介质保存完好，接口及其联线保存基本完好。按规定程序对介质接口及其线路进行了清洁干燥处理，将记录介质部分安装到同型号的记录器备件上，通电检查后可以读取记录信息。

使用分道同步下载方法读取CVR信息，并进行数字化解压处理。经辨听分析下载信息，判定记录音质清晰、记录完整、音源采集正确，可用于本次事故的分析。

使用庞巴迪（有限）公司提供的译码资料建立CRJ-2 00机型译码数据库，对下载的FDR原始数据进行译码。对译码后的工程值数据进行了校验，并与现场残骸的信息比对，判定数据记录完整、可靠、准确，可以用于本次事故的分析。

对CVR的记录内容进行辨听，整理CVR记录的全部话音内容、发话人来源、各种音响警告及其他背景噪音。将CVR记录的相对时间与FDR的记录时间进行同步化定位，整理出全部CVR记录信息。

依据CVR和FDR的译码信息，对该航班的飞行情况进行综合分析。对飞行过程、飞机系统、发动机状态、机组操作及决断等情况进行了分析和判断，见附录I：东航云南公司“11.21”飞行事故FDR数据。

1.12现场勘察情况

事故现场位于包头市南海公园内。飞机残骸散落在长约100米，宽约70米的湖区范围（见图4)。

飞机左机翼翼尖与南海公园碰碰车游乐场顶棚碰撞为第一撞击点，以此为原点，飞机残骸散落在沿坠毁方向，夹角为3 0度的扇形区域内。碰撞后机翼损伤，燃油外泄起火。此后，飞机从相距8.4米的路灯灯杆（高约7米）和右侧的一幢二层小楼（高约10米）之间穿过，以近90度的左坡度接地，左机翼折断。地面呈现一个面积为2米x 3.5米的撞击坑，周围散落着部分左机翼、机身、机尾残片和左主起落架。

在距第撞击点94. 9米处，两艘钢体船被撞击，散落着飞机左发动机、前起落架和机身残片。绝大部分的残骸及部件上均有烧损痕迹。

湖边游船检票亭和湖区码头部分栈桥被撞毁。栈桥前方水中发现较为完整的右机翼（带右起落架）、客舱中段和驾驶舱残骸。栈桥外侧水中发现机身尾段（带右发动机）、垂直尾翼、水平尾翼、大部分飞机部件和飞行数据记录器（FDR)、舱音记录器（CVR）等。

根据左、右发动机压气机可变静子叶片作动器伸出位置和叶片弯曲情况，可以确定左、右发动机在飞机坠地前处于大功率工作状态。

根据前起落架和主起落架收放作动筒伸出量，可以确定前起落架和主起落架在飞机坠地前处于放下位。

根据左、右机翼副翼、襟翼、扰流板的检查，可以确定飞机坠地前各操纵面没有缺损，飞行扰流板在收起位。

根据襟翼和水平安定面作动蜗杆的伸出长度，可以确定飞机襟翼位置8度，水平安定面配平约在-5.6度。

通过现场勘察和残骸检查没有发现飞机内部和发动机在飞机坠地前有失火痕迹，现场失火是由于飞机撞击地面后燃油泄漏导致。

1.13 医疗和病理资料

经对事故现场搜寻到的55具尸体进行尸体检验和DNA鉴定确定：男性44具、女性11具；53具尸体均存在坠机形成的机械性损伤，其中6具尸体有明显的烧伤，2具地面人员尸体有明显撞击损伤。未发现爆炸、枪击和其他特殊工具（刺器、斧锤等）形成的伤害。

1.14失火

通过现场残骸勘察’没有发现飞机内部（驾驶舱、客舱、电子舱、货舱）、发动机在失事前有着火的迹象；CVR录音中没有机组谈论或报告飞机失火的记录；对目击者进行询问，没有人看到飞机空中着火或有异常的烟迹。

飞机因撞击地面损毁，燃油外泄，造成地面失火。包头机场和包头市的公安消防部门接到报警后迅速出动，7分钟到达现场有效地实施了灭火，没有发生因施救不及时造成人员伤亡和财产损失进一步扩大的情况。

1.15生存情况

11月21日08:22事故发生后，机场调度室立即启动应急救援程序，08:23用手机和对讲机通知机场消防站、机场公司领导及机场相关部门，08:2 4至08:32机场调度室分别报告了包头市政府值班室、民航上级主管部并通知了包头市1 20急救中心、119消防支队。08:29机场消防队和地方消防队相继到达失事地点，随后武警部队、医院等救援单位人员和车辆设备陆续抵达飞机失事现场，迅速灭火和救援行动，封闭保护现场。当包头市救援指挥人员到达现场后，包头机场公司领导及时向地方政府移交了现场应急救援指挥权。

由于飞机撞击损毁，客舱结构严重破坏，该次事故没有幸存者。根据尸检报告，机上人员的致死原因是坠机形成的机械性损伤，人员死亡与救援行动无关。

2 分析

2.1概述

经过调查分析可以确定:

（1）飞行机组人员的执照合格有效，身体、训练符合规定，机组按规定进行了休息，没有疲劳驾驶，没有服用违禁药品和饮用含酒精饮料。

（2）飞机适航，飞机维护工作符合规定，根据残骸分析和记录器译码分析，该机在失事前飞机各系统及发动机工作正常，没有发现导致本次事故发生的故障。

（3）本次航班装载符合规定，未发现超载现象，飞机实际重心指数在允许范围内，飞机没有装载违反规定的危险物品。

（4）经对封存的油样进行化验，飞机当日所加燃油品质合格。

（5）当日包头机场天气适航，没有风切变。分析11月20日和21日包头机场天气情况，可以排除积冰和积雪的可能性，但符合结霜条件。

（6）飞机监护、旅客行李货物安检符合规定；排除爆炸、非法干扰等人为破坏因素。

（7）飞机未发生空中失火。

（8）当日机场通信、导航设施工作正常。值班管制人员执照合格有效，身体健康，没有服用违禁药品和饮用含有酒精的饮料。管制员的管制指挥符合规定。此次事故与空中交通管制因素无关。

（9）包头机场的跑道巡视检查、鸟害防治、净空管理等工作符合有关技术标准和管理规定。包头机场飞行区安全保障工作与事故发生的原因无关。

根据FDR译码数据分析研究确定：

（1）起飞时外界大气温度为-5°C

（2）左右发动机工作正常，发动机反推没有放出。

（3）发动机起飞推力调定为：左88.1%，右88.1%

（4）左右机翼飞行和地面扰流板没有放出。

（5）左右襟翼设置为8度起飞位置，并在起飞过程中没有变化。

（6）在起飞过程中水平安定面配平位置为-5.6

（7）滑行过程中机组检查了飞行操纵系统，各操纵面的运动对机组的操纵检查反应正常，没有操纵面卡阻现象。

（8）机翼和发动机防冰系统处于关闭位置。

（9）自动驾驶仪处于脱开位。

（10）左右座俯仰和横滚操纵脱开手柄处于连接位。

（11）整个飞行过程中起落架处于放下锁定位。

本次事故的现象是:飞机在刚刚起飞离地时，突然出现异常的左右横向快速滚转，飞机难以控制。通过调查分析可以排除以下因素造成飞机起飞姿态异常：

(1) 单侧发动机故障或单侧发动机反推意外放出，飞机推力或阻力不平衡。

(2) 飞机操纵系统卡阻、接反或操纵面破坏，造成飞机操纵出现异常。

(3) 飞机舱门没有关好，造成飞机气动阻力异常。

(4) 飞机小速度离地，飞机失速。

(5) 飞机速度仪表指示错误，导致机组小速度离地。

(6) 飞机进入前面飞机的尾流，空气流场不稳定。

(7) 跑道离地端附近存在风切变，飞机进入紊流。

(8) 鸟击或其他外来物撞击，破坏机翼的气动性能。

排除上述因素导致飞机发生异常的可能性后，事故原因的分析将主要集中在导致飞机出现异常滚转的气动性能分析、机翼巧染可能性分析、机组操作和处置分析和飞机失速保护系统分析。

2.2 气动性能分析

2.2.1  CRJ-200型飞机的低速特性

CRJ-200 采用20世纪70年代中期发展起来的超临界翼型（supercriticalairfoil )。超临界翼型对高速飞行有利。但由于该型飞机机翼没有前缘增升装置，在低速飞行时，若机翼失速，则会产生机翼前缘气流分离，并造成飞机升力突然损失。

来自庞巴迪公司的数据表明：对于包括CRJ-200在内的CL 600系列飞机，机翼自然失速首先发生在接近外侧副翼的机翼部分。受诸多因素的影响，飞行中两边机翼通常不会同时对称失速。当一边机翼先失速时，不对称升力作用在机翼外侧会产生大的滚转力矩。故而CRJ-200型飞机若意外失速，有可能导致飞机快速滚转。

包括CRJ-2 00在内的采用硬机翼设计（没有前缘增升装置）的飞机对污染普遍敏感。风洞和飞行试验表明，CRJ-200飞机机翼前缘存在相当于40号砂纸粗糙度的污染，可使失速迎角比未污染的机翼降低7度之多；80号砂纸的粗糙度，可使失速迎角降低约5度。

此外，飞机起飞离地时的地面效应也会使失速临界迎角降低。根据厂家计算CRJ-200型飞机当机轮还在地面时，飞机的失速临界迎角可降低2度～4度。

2.2.2 气动分析结论

通过对FDR数据的空气动力学分析（详见附录2：东航云南公司“11.21”飞行事故气动性能分析）可以看出：事故飞机在起飞过程中的空气动力特征是，飞机在失速保护系统没有给出任何警告的情况下，机翼突然失速，致使飞机产生非指令性快速滚转，并最终坠毁。

事故飞机表现为典型的机翼前缘气流分离的失速特征。从空气动力学试验和以往类似事故的调查情况对比分析，该机翼失速很可能是由于污染，特别是外侧机翼前缘的污染，扰乱了机翼前缘的流场，使失速临界迎角减小，造成气流分离在失速保护系统设计的告警迎角之前提前发生；加上飞机刚离地，地面效应使临界迎角进一步降低，在两者的共同作用下，导致飞机在正常飞行迎角范围内提前失速。

CRJ-2 00型飞机8度襟翼清洁机翼自由流中的失速临界迎角为16度左右，本次事故飞机在地面效应作用下实际失速迎角约9.5度，机翼污染和地面效应共同作用使临界迎角减小约6.5度；脱离地面效应后飞机失速迎角约为11.5度，推算由机翼污染造成失速临界迎角减少约4.5度，地面效应造成失速临界迎角提前约2度。与该机型风洞试验和飞行试验结果对比判断，事故飞机机翼污染粗糙度接近80号砂纸的粗糙度，由此判断机翼污染物的厚度很薄。

2.3 机翼污染物分析

2.3.1可能的污染物

机翼污染主要包括：积冰、积雪、结霜、昆虫粘连、污物、机翼表面损伤等。

根据11月2 0日晚至11月21日晨包头机场的天气实况，可以排除飞机积冰、积雪的可能性。根据飞机残骸检查、飞机维护记录和对机务维护人员的调查，可以排除昆虫粘连、污物、机翼表面损伤造成的污染。因此，机翼污染物的分析主要集中在机翼结霜可能性的分析。

2.3 .2 结霜的天气条件

霜的形成不仅和当时的天气条件有关，而且与所附着的物体的属性也有关。当物体表面的温度很低，而物体表面附近的空气温度却比较高，那么在空气和物体表面之间有一个温度差，如果物体表面与空气之间的温度差主要是由物体表面辐射冷却造成的，则在较暖的空气和较冷的物体表面相接触时空气就会冷却，达到水汽过饱和的时候多余的水汽就会析出。如果温度在0°C以下，则多余的水汽就在物体表面上凝华为冰晶，这就是霜。因此霜总是在有利于物体表面辐射冷却的天气条件下形成。

此外，风对于霜的形成也有影响。有微凤的时候，空气缓慢地流过冷物体表面，不断地供应着水汽，有利于霜的形成。因此，霜一般形成在寒熟季节里晴朗、微风或无风的夜晚。

2. 2.3 机翼结霜分析

包头机场地区属大陆性半干旱季风区，秋季天气以晴朗少云为主；冬季寒冷少雪，最低温度可达零下27°C左右，有大雾造成的低能见度天气。包头地区初霜出现在9月底至10月初，霜冻终止时间在下一年的4月份左右。2004年10月1日，包头地区地面温度达到一3℃，开始进人霜冻期。

2004年11月20日18:00至23:00，包头机场晴空无云，静风天气，能见度最小为3公里，最大为6公里，天气现象为霾。当日23:00最后一次观测，地面温度一4° C，相对湿度82% 。21日早晨，包头机场仍为晴空少云，静风天气，能见度最小为4公里，最大为6公里，天气现象为轻雾；06:00，地面温度一6° C，相对湿度91%; 08:00，地面温度一7° C，相对湿度88%。根据20日晚至21日晨的地面温度和相对湿度情况，该机停场过程中的天气符合结霜条件。

根据包头市气象局观测场2004年11月19- 23日08:00的观测记录：19 、20日无霜，其中19日的地面温度一4 °C，相对湿度60%; 18,、21 、22、23日有霜，其中21日的地面温度为一9 °C，相对湿度86%。包头市气象台观测场距机场30公里，与机场的小气候条件有一些差异。  

东航云南公司派驻包头机场放行该次航班的地面人员反映：“2004年11月21日早晨，机务维护人员对飞机实施了外部检查，并用手触摸了机翼，发现飞机机翼上有水汽。”

在该架起机前面起悠的两架B737飞机的机组反映，地面检查没有发现飞机结霜，起飞过程也未发现异常现象。

东航云南公司执行2004年11月9日同机型、同航班号的机长反映“19日早晨检查机翼表面有霜，但已化掉，用手摸是湿的”，11月17日、18日执行同机型同航班号的机长反映：“机身上早上有些很小的水汽。”  

事故发生后的11月22日、23日对包头机场停放的过夜飞机、车辆及草地的观察，发现有结霜现象。

2.3.4 结霜试验情况

根据包头机场20日晚22:00至21日晨08:00的气象资料，事故调查组委托中国气象科学研究院人工影响天气研究所对机翼结霜进行室内模拟试验。由于试验容器的限制，试验所用故飞机机翼尺寸为7 5厘米x35厘米。试验进行三次，每次都模拟飞机停场10小时的过程，每小时的温度和相对湿度与实际资料基本吻合。试验结果表明，试验所用机翼均增重10克，其中第一次发现有轻微的霜，第二次、第三次均未发现霜，用手触摸有潮湿的感觉。

2.3.5其他相关情况

包头机场油料加油员反映：11月21日早晨07:50开始给B-3072号飞机加油，08:00加油结束，油车放沉淀后，油温为一6 °C，油温与外界温度基本一致。”因此，可以排除因加入的燃油存在温差，在机翼表面产生冷凝水汽，从而结霜的可能性。

 包头机场2004年11月21日的日出时间为07:31。08:15飞机从停机位滑出。根据事故后几天的实地观测，这段时间内太阳光直射不到飞机停放的位置，不会因阳光照射使可能已结的霜化掉。

2.3.6 机翼结霜的可能性

通过对气象情况综合分析，20日晚至21日晨该飞机停场过程中，包头机场的地面温度低于0℃，相对湿度较大，晴到少云且有微风，符合结霜条件，事故飞机机翼上表面有结霜的可能。

2.3.7 冰雪霜的检查

中国民用航空规章CCAR-121部第121.649条规定了“在结冰条件下运行”的要求，该条(b)款要求“当有霜、雪或冰附着在飞机机翼、操纵面、螺旋桨、发动机进气口或其他重要表面上……任何人不得使飞机起飞”，该备条（c）款要求航空公司应在其运行规范中具有经批准的地面除冰防冰大纲，并规范了大纲的内容。

东方航空股份公司按照CCAR-121部的有关规定制定了《除冰和防冰大纲》，东航云南公司2003年11月开始执行。该大纲第8条明确“飞行机组在整个除冰过程中有着越来越主动的作用”、“除去飞机表面的冰、雪、霜主要属于地面服务的责任范围”，第9条明确“飞行前外部检查是飞行机组决定是否需要防冰、雪、霜的第一步”。

东航云南公司在CRJ-200型飞机的《飞行机组操作手册（CSPA-013》补充程序“寒天气操作”一章中明确“在进人飞机之前，必须对重要的表面进行彻底检查，以确定它们受污染的程度。这项检查必须由机长或能够直接向机长报告检查结果的人员来做”，“清除飞机上的污染物固然是地面维护人员的工作，然而机组也应该在飞行前准备时及时检查”。

根据以上规定：飞机不得带冰、雪、霜起飞；起飞前对冰、雪、霜的检查由机长负责；除冰、雪、霜工作由地面人员完成。经调查，机组是否进行过飞机外部检查已无法确认；飞机起飞前没有进行除冰、雪、霜的工作；东航云南公司于2004年9月份对飞行和机务人员进行了寒冷条件下运行的相关培训。

2.4 机组操作和处置分析

2.4.1 起飞前的机组操作

事故当日，东航云南公司MU5210航班机组07:45到达飞机，08:07飞机关舱门，08:2 1飞机起飞。在此期间，除机组是否进行过飞机外部检查无法证实外，根据飞机舱音记录器和悠行数据记录器的记录，机组已按照规定程序和检查单完成了飞机内部检查和起飞前的各项准备工作。

2.4.2 起飞后的机组操作和处置

 （1）飞机起飞滑跑阶段机组操作正常，抬前轮速度152海里/小时，主轮离地速度161海里/小时，均不小于规定的起飞速度。从飞机抬前轮至出现异常左坡度之前，飞机的最大俯仰角为10度，没有超出飞行指引杆给出的15度目标俯仰角；平均抬头速率为2.7度/秒，没有超出3度/秒的正常起飞抬头速率，机组起飞离地的操作正常。

 （2）飞机离地后即出现非指令性大坡度快速滚转。该异常状态是在飞机失速保护系统没有给出现任何警告的情况下提前发生。虽然机组迅速采取了压盘、蹬舵的修正动作进行控制，但飞机没有按照机组的操作恢复至机组预期的状态，坡度反而继续增大，这使机组非常紧张迷惑。舱音记录器中多次记录了机组发出的疑问性话音，表明机未能判明发生了什么情况。

（3）由于飞机刚刚起悠离地，高度低、坡度大、变化快，且操纵反应异常，舱音记录分析表明此时机组的精神高度紧张。根据国内外航空人为因素的研究成果，在这种紧急情况下，机组的注意力很有可能高度集中在如何尽快获得对飞机状态的控制，而对随后出现的失速警告及失速推杆器的工作没有意识，没有判断出飞机失速。

（4）由于机组未能判明发生的情况，特别是没有意识到飞机的异常状态是由于机翼失速引起，因此机组采取的压盘、蹬舵的操作动作没能使飞机改出失速。控制机翼失速引起滚转的有效方法是推杆减小迎角，使飞机改出失速，使机翼气动力恢复正常，消除升力不平衡产生的滚转力矩，并使副翼重新恢复效能，有效控制滚转。

（5）由于机翼失速和飞机坡度大造成升力损失使飞机下沉，加之飞机高度低，为防止飞机撞地，机组本能地向后拉杆试图控制悠机高度。这一操纵会引起俯仰角和迎角的增加，并与推杆器的工作相对抗，从而使因推杆器工作而改出失速打悠机再次进入失速。

分析机组操作上出现上述情况的原因，一是飞机发生异常情况突然、状态复杂、高度低，机组没有判明异常情况的原因；二是机组没有受过飞机提前失速引起非指令性滚转的培训，缺乏对这种情况的判断和处置能力。

2.5  CRJ-200型飞机的失速保护系统（SPS)

CRJ-200型飞机的失速具有升力突然损失，会产生剧烈滚转并有深失速的可能，因此飞机的自然失速特性不符合FAR 25部的要求。为了达到FAR和加拿大运输部（Transport Canada）的适航要求，CRJ-200型飞机安装了失速保护系统（Stall Protection System)。

2.5.1 失速保护系统的基本功能

失速保护系统的功能是:在飞机即将进入失速状态前，为机组提供听觉、视觉和触觉(抖杆)等警告。SPS设计了三重保护:自动点火、抖杆器、推杆器。

失速保护系统通过计算比较实际飞行迎角与迎角门限值来触发相应的保护功能。该计算工作由失速保护系统计算机完成。当飞行中飞机迎角增大到超出正常范围时，首先是发动机的自动点火接通，防止飞机趣角过大造成发动机熄火；接着是抖杆器工作，发出音响和灯光警告；当出现失速警告后，如机组未采取改出措施，且失速裕度进一步减少，则推杆器自动前推驾驶杆，作用在驾驶杆上的力达80磅，帮助飞行员防止飞机进人失速状态，直到迎角减小到一个比推杆器触发迎角低的设定迎角（考虑滞环效应），推杆力才取消。

其中最为关键的是推杆器工作的时机。失速保护计算机根据迎角、横向加速度、襟翼位置、空地电门、马赫数等信号计算失速临界迎角。失速临界迎角与飞行速度（马赫数）和襟翼角度呈非线性函数关系，还考虑抬头速率的影响，这些函数被分解为若干线性段储存在失速保护计算机记忆芯片中，作为对照表使用。计算机系统读此对照表，当飞机的实测迎角达到表格的设定值时，就触发推杆器。其他参数参照推杆器工作的迎角来设定。例如，按加拿大规章推杆器速度乘以1.05或者大5节（二者中取大的）就得失速警告启动速度。又如按加拿大运输部的要求，飞机飞行手册（AFM）的参考失速速度（VSR）等于推杆器速度乘1.02等等。

按加拿大运输部的要求，考虑到预期正常飞行中一些有代表性的情况，如机翼上有轻微污垢和昆虫、自然冰和除冰防冰液、允许的前缘损伤等。在推杆器启动迎角和自然失速迎角之间留有一定的安全裕量。

2.5.2 对机翼污染情况下的失速保护

根据失速保护系统的工作原理，失速保护计算机只接收迎角、横向加速度、襟翼位置、空地电门、马赫数等输人信号，通过一系列的修正、计算，比较飞机实际迎角与存储在计算机记忆芯片中迎角对照表中的临界迎角值及门限值，触发相应的失速保护功能。由于没有相关的污染信号，失速保护计算机不可能探知污染程度，并相应改变失速保护功能的相关迎角门限值，因此，失速保护系统仍将按照其工作原理，依据原有的设置触发不同的失速保护功能。对于因机翼污染、地面效应等其他状况所引起的失速临界迎角降低，失速“提前”的情况，失速保护系统不可能探知，并随之改变失速保护探测条件“提前”警告，即失速保护系统无法对因机翼污染或地面效应造成的提前失速给予保护，仍将只对正常条件下的失速进行保护。

加装SPS的CRJ-200型飞机已经取得多家适航当局的适航证。但适航规章规定的是最低安全标准，考虑到不能过分限制飞机的性能，只能考虑飞行中一些有代表的情况，污染的程度也不能太重。这一结论不仅仅针对CRJ-200型飞机，还适用于所有装有厚弦比在9%-12%之间相对薄的高速翼型飞机。

3 结论

3.1 调查结果

经过调查分析可以确定：

(1) 飞行机组人员的执照合格有效；

(2) 飞行机组的身体健康，并按照规定的标准进行了训练；

(3) 飞行机组飞行前按规定进行了休息；

(4) 飞行机组没有服用违禁药品和饮用含酒精饮料；

(5) 飞机适航，飞机维护工作符合规定；

(6) 飞机各系统工作正常；

(7) 飞机发动机性能正常；

(8) 本次航班载重和平衡均在限制范围内；

(9) 飞机没有装载违反规定的危险品；

(10) 飞机当日所加燃油品质合格；

(11) 飞机监护、旅客行李安检符合规定；排除爆炸、非法干扰等人为破坏因素；

(12) 当日机场通信、导航设施工作正常。此次事故与空中交通管制因素无关；

(13) 飞机未发生空中失火；

(14) 包头机场起飞区域符合飞机起飞标准；

(15) 当日包头机场天气适航，没有风切变；

(16) 事故前夜，包头机场的天气具备结霜条件；

(17) 飞机起飞时机翼污染最天可能是霜；飞机起飞前没有进行除冰

(18) 起飞过程中，机翼和发动机防冰系统处于关闭状态：

(19) 飞机起飞配平、襟翼和扰流板等构型设置正确；

(20)  加飞机起飞发动机推力设置正常；

(21) V（起飞）速度均按照飞行手册进行计算；

(22) 起飞后没有收起起落架；

(23) 飞机离地后，左侧机翼随即失速，导致升力不对称，飞机开始向左滚转；

(24) 由于机翼污染，导致失速发生在更低的迎角；

(25) 机组本能地操纵飞机试图控制滚转，然而加剧了控制滚转的难度；

(26) CRJ-200适航审定时，参照失速保护系统推杆器工作速度确定失速速度和v速度，以保证在“人工＂失速点时适宜的飞机操纵品质；

(27) 飞机失速保护系统的设计使用了预先设置的迎角值，以确保飞机不会进入或接近飞机气动失速；

(28) 由于机翼受到霜污染，气动失速提前发生，并且早于失速保护系统设置的迎角；

(29) 机组对飞机气动失速的控制特性了解不足，导致无法正确判断不正常滚转发生的原因；

(30) 飞机因起飞后连续失速导致失控直至坠毁；

(31) 研究表明，没有安装机翼前缘装置（例如缝翼或前缘襟翼）的喷气运输飞机，在机翼受到污染时的事故率较高；

(32) 由于飞机撞击地面所造成的冲击力造成此次事故没有幸存者。应急救援工作是及时的，没有因救援不力而造成人员伤亡。

3.2 可能原因

通过调查分析，本次事故的可能原因是：

飞机起飞过程中，由于机翼污染使机翼失速临界迎角减小。当飞机刚刚离地后，在没有出现警告的情况下飞机失速，并产生非指令性滚转。机组没看意识到飞机处于失速状态，飞行员未能从失速状态中改出，直至飞机坠毁。

调查认为飞机在包头机场过夜时存在结霜的大气象件，机翼巧染物最大可能是霜。飞机起飞前没有进行除冰。

包括C RJ-200在内无前缘装置的超临界翼型飞机，对机翼污染敏感，会在失速保护系统做出反应前失速。事故飞机失速首先发生在外翼，失速后难以控制。

4 安全措施及安全建议

4.1 安全措施

2005年，中国民航总局对8个国内机场以及加拿大和德国的机场运行进行了调研，在调研的基础上，采取了如下措施以提高冬季安全运行：

(1) 发布咨询通告A C-121-50《地面结冰条件下的运行》，要求所有飞机不允许在控制翼面和关键表面积冰、雪、霜的情况下起飞。

(2) 发布了《航空器地面除冰、防冰液的使用通告》，此通告就除冰、防冰液的选择做出了规定。

(3) 加强防冰和除冰方面的培训。共进行过7次防、除冰的培训课程和研讨会。

(4) 增加冬季运行的资金和资源的投入。为29个机场投资5500万元用以增加54部扫雪和除冰车辆。同时，在北京首都国际机场还设置了定点除冰区域。

4.2 安全建议

(1) 航空公司要高度重视飞机防污染，特别是防冰、雪、霜污染的工作，加强寒冷天气运行的管理，完善除冰和防冰大纲及有关手册的规定，明确飞行、机务、签派、勤务保障部门和人员防/除冰、雪、霜的责任和工作程序，严格落实飞机污染物的检查制度。

(2) 航空公司要加强对飞行、机务、签派和勤务保障人员有关飞机防污染知识的教育培训，明确飞机污染物尤其是冰、霜的检查和识别方法，使飞机污染物能够得到及时发现和有效清除。

(3) 航空公司要根据新颁发的适航指令，及时更改相关手册的内容，对于没有机翼前缘装置的飞机，应要求机长或机长指定的人员用手触摸检查机翼前缘积霜、积冰、积雪情况。

(4) 航空公司要针对包括CRJ-200型飞机在内的没有机翼前缘装置的高性能飞机对污染敏感度高的性能特点，研究提高该型飞机在寒冷天气条件下的运行标准，以增加飞机的安全裕度。

(5) 飞机制造商和其他机构在培训课程中，增加飞机因失速导致非指令滚转的识别和改出方法的培训，以及推杆器工作后操纵方法的培训，提高机组对飞机失速的判断和改出能力。航空公司应完善飞行员培训大纲，改进训练方法．严格训练标准，提高训练质量和应急情况处置能力。

(6) 加强安全信息通报工作。2003 年11月14日，一架CRJ-200型飞机在兰州机场起飞离地时，发生过因机翼失速导致的非指令性滚转，侥幸没有产生严重后果。飞机制造厂分析后认为该机失速是机翼污染所致。对此重要信息，中国民用航空总局和中国运行CRJ-200飞机的其他航空公司均未得到此信息。建议航空公司和飞机制造厂要加强安全信息通报工作，及时将运行中的不安全信息通报中国民用航空总局，以便采取针对性措施，避免重复性问题发生。