1994年7月2日 合众航空公司1016航班（决断错误+情景意识弱+空管信息提供不足+操纵不当+CRM混乱导致飞机坠地）

1994年7月2日，一架合众航的DC－9飞机在北卡罗来纳州夏洛特机场附近遭遇风切变坠毁。

1 可能的事故原因

NTSB公布的事故原因包括：

1、在强对流天气已发展到微下冲气流的情况下，机组依然决定继续进近。

2、机组未能及时识别风切变。

3、机组未能调整合适的姿态和推力以改出风切变。

4、空管未能提供及时有效的恶劣天气和风切变的危害信息。

综合以上因素，航班在18号右跑道的五边遭遇了伴随着风切变的微下冲气流，而这恶劣天气的成因则是跑道头一块迅速发展的雷暴。

其他导致事故的因素包括：

1、由于缺乏适当的空管程序，管制员没有将机场监控雷达ASR－9所显示的气象信息提供给1016航班的飞行员。

2、当能见度和跑道视程同时变差，低空风切变警告在雷达屏幕多处告警的情况下，夏洛特塔台的总监未能提醒和确保所有管制员保持警醒并把气象情况通报给所有航班。

3、合众航1016航班未能实施有效的补救措施，保证机组严格遵守标准操作程序。

4、由于软件逻辑缺陷，在遭遇风切变后，机上风切变告警系统未能告警。

2 飞行情况

1016航班为南卡罗来纳州哥伦比亚至北卡罗来纳州夏洛特的定期客运航班，该架DC－9飞机在美国东部夏令时间18.：23由哥伦比亚起飞，载有52名旅客和5名机组人员。

3 飞行员经历

该航班机长总飞行时间为8065小时，DC－9机型的经历时间为1970小时，1985年加入合众航，1990年升为DC－9机长，在事故发生前，他还兼任美国空军预备役部队F－16战斗机的指挥官。

该航班副驾驶总飞行时间为12980小时，DC－9机型的经历时间为3180小时。1987年加人皮德蒙特航空公司，在合众航兼并该公司后，成为合众航的雇员。

4 天气情况

注：终端雷达进近管制未能播报自动机场信息服务着陆时的实时天气信息。事故发生后两分钟，于18：44夏洛特塔台才收到18：40发布的特别气象报告。事发区域当时并未发布重要气象信息。

18：36，着陆时的实时天气信息：特选报，裂天云，云底高4500英尺；能见度6英里，雷暴，弱阵雨，有霾；温度88°F；露点67 °F；风向170度，风速9节。自动天气信息系统发布的天气资料：特殊，其他信息同着陆时的实时天气信息资料。上空有雷暴，偶有云间闪电。

18：40，特殊。满天云，云高4500英尺，能见度1英里；雷暴，强阵雨，有霾；风向220度，风速11节；高度表调定值30. 02英寸汞柱；雷暴覆盖，云中到地面有间隙闪电。

18：50，满天云，云高4500英尺，能见度6英里，雷暴，强阵雨，有霾；温度77°F，露点73°F；风向80度，风速5节；高度表调定值30.02英寸汞柱。雷暴起始于18：33，雷暴北面伴有云中闪电，也有闪电从云中到地面；阴间多云；降雨开始于18：34。

5 地面目击

当事故发生时，其他候机楼区域离港航班机组反映：那块接近机场的雷暴降水就像一堵“水墙”。一位在等待推出的合众航副驾驶观察到机场东面及东南面两次闪电打到地上，他告诉调查人员他看到“一堵水墙从南面逼来，覆盖至36号左跑道1/3的位置”，该飞行员当时报告塔台说雷暴已覆盖机场。

据当时另一位停靠在18号右跑道头的合众航机长反映：当他打开机载气象雷达后，看到一块小而孤立的回波出现在36号左跑道入口的东南偏南方向，能见度急剧恶化至零，降水急剧转为暴雨，但没有明显的风。他告诉调查人员，随后当那场暴雨骤停时，就像它降临时一样突然。

另一位在停机位等待离场的机长描述道：那片区域突然从晴空万里变为乌云密布，雨非常大。当他滑行到18号右跑道时，机载气象雷达在5～80海里不同比例尺的扫描范围里均未见到任何降水。尽管雷达没有显示有雨，但在滑行过程中，他们经历了非常强的降水，“那降水就像一堵水墙”。

6 空中目击

据在1016航班之前落地的合众航机长反映，当他们向23号跑道进近时，机组看到在23号及18号右跑道附近有降水，并在北面有小雨。雨区渐向北移，能见度依然良好。在他们的雷达屏幕上，该雷暴回波大概2～3海里宽，处于机场中心东南偏南方位。当他们接地后，降水急剧增强，滑行道及机坪到处是积水和暴雨激起的水花。

跟随1016航班之后，另一架向18号右跑道进近的合众快运航班反映：机组从雷达上观测到一块小的雷暴回波位于机场中心东南偏南方位，强降水位于机场偏东方位，并一直向西延伸到机场边界，西北方向覆盖了18号右跑道入口至机场边界，南至18号右跑道中段；当时机载雷达显示出一些红色回波（强降水）出现在跑道东边，但机长的整体印象认为该降水并不对他们的进近构成威胁。随后机长接到了塔台发布的低空风切变警告，但他理解为该风切变警告只是通告了西北边界与中心区域风向相差90度而已。后来降水急剧转为暴雨，尽管气流有了变化，但机组在穿越降水区之前还未体会到真正的颠簸，随着他们下降高度，气流变化为中度颠簸并继续增强，塔台在他们下降至离地600英尺时指挥他们复飞，机长告诉调查人员当他们复飞时空速达到了145节（正常速度130节），他和副驾驶决定尽快脱离降水，立刻反转复飞路线至18号右跑道的右边，最后飞机在跑道1/3处向西0. 5英里的位置脱离了强降水。

7 事故过程

从哥伦比亚到夏洛特的飞行途中，机组告诉调查人员他们除了几次云外绕飞，未见任何特别的天气情况。机组在距夏洛特30分钟时，完成了初步检查单，下达了目视进近的简令，并收到了自动机场信息服务的资料。机长回忆了机场资料，裂天云，云高4500～5500英尺，有霾，气温较高，机场正在实施目视进近。

飞机开始下降，并被引导至机场西侧，以切入18号右跑道起落航线的三边。当进近至机场西南偏南方位时，机组观察到两块雷暴回波，一块在机场南面，另一块很小的在机场东面，看起来并不会构成威胁。机载雷达显示南面回波为中心红色，外围边缘黄色，周围没有其他危险天气。

当飞机截获航向道后，机组评估了南面的那块雷暴，并决定如果复飞，路线应为右转而不是按复飞程序公布的直飞向前，以避开雷暴。随后，飞机切人最终进近航道，机场可见。副驾驶保持人工仪表飞行，速度为高于参考速度10节，机长保持目视并持续监控机场南面那块雷暴回波。

飞机通过外指点标后，机组设置襟翼40度并完成了着陆检查单，他们看到雷暴云拖出的一道降水带横在飞机和跑道之间，但仍可通过降水看到跑道，机组向地面证实了风向风速，得知风向发生了变化，但当飞机进入降水时并无颠簸。机组向管制员询问之前进近的飞行员报告，回复为“很平稳”。

继续进近时，除了强降水外仍无颠簸，但机长描述到他从未经历过如此强的降水。考虑到急剧恶化的能见度、强降水以及风切变和湿滑跑道侧风着陆等因素，在离海平面1200英尺时，机长指示复飞。

看到副驾驶前推了油门手柄，机长习惯性喊出了“复飞最大推力，襟翼15”，副驾驶依然保持着人工飞行，左右座均未接通飞行指引仪。

副驾驶使用了最大推力，同时转人爬升并右转，俯仰角增至15度时，他也喊出襟翼放置15度。机组在暴雨中看到空速急剧下降，机长指令firewall power（油门杆前止动位极限推力，接近防火墙面板位置），同时将手置于副驾驶的手上共同前推油门杆，由于一切发生得太快，副驾驶已经无法记起发动机是否随之加速。

两名飞行员同时感觉到飞机像是被向下甩了出去，机长说他从副驾驶手中接过了操纵，但并没有告知副驾驶，这并不是有意识的，因为他感觉到情况在变坏。当被问到副驾驶是否还同时保持着对飞机的操纵时，机长说他并没有感觉到对抗的操纵力。但副驾驶却相信自已保留着对飞机的操纵。

两名飞行员均未见到垂直速度表显示正的爬升率，也都忘了收起起落架，机长也不知道当时的下降率，但他说空速依然急剧在掉。

机组听到了抖杆告警，机长说他操纵驾驶杆试图恢复。从空速表的指示，机长意识到遭遇了风切变，向机外看时，却看到飞机已经低于树梢，同时近地告警系统被触发，机长预计飞机会撞到树上，但他依然尽量控制飞机并保持大翼水平。

机长回忆说第一次撞击并不是太重，随后他们看到了地面和公路。发现飞机在低头后，机长极力将驾驶杆后拉以抬起机头，避免飞机低头俯冲撞地。随后飞机“非常重”地摔在地上，并经历了第二次撞击，之后停了下来。记录下来的坠毁时间为18：42：55。

8 现场和残骸情况

飞机首次接地位置在机场边界内的草地上，距离18号右跑道入口西南方向2180英尺处。飞机在树丛中断裂开，前半段机身停留在一处民宅附近的街道上。

此次事故造成37名乘客死亡，机长及一名乘务员轻伤，副驾驶、两名乘务员和15名旅客重伤。

9 事故调查

调查人员认定机载风切变告警系统未能正常工作（原因不明），导致身临险境的1016航班风险加大。1016航班在18号右跑道执行复飞时遭遇了微下冲气流引起的风切变，微下冲气流区域直径为3.5千米，降水率可达10英寸/时。近地面总风速变化可达75节，300英尺高度处风速可达86节，最强的下冲气流在离地面300英尺以下处可达10～20英尺/秒。

机组执行复飞后7～8秒时遭遇了风切变，爬升过程中，35节的顶风在15秒内切变为26节顺风，向下风速由10英尺/秒增加到25英尺/秒，继而在飞机达到最大复飞高度并开始下降时，风速进一步增至向下30英尺/秒。

（1）空管的天气发布

经安全委员会核实，在1016航班距跑道16英里时，雷达及塔台管制员已经指出天气在变差，但没有发布相关信息。安全委员会认为夏洛特塔台的空中交通管制程序与通信失效，造成机组未能及时收到关键信息。

18：36，终端雷达进近管制员告诉机组“机场南边有点儿雨，可能是北边飘过来的”。安全委员会认为“有点儿雨”可能导致机组理解为：雨的强度不大，并不构成威胁。

18：39，1016航班距离跑道7.5英里。另一架离场的合众航机组在联系本地西扇区管制员时报告：“我们头顶有一块雷暴。”管制员回答收到，但是并未将这一信息转报给101 6航班。当时他认为“那块的天气并未影响到18号右跑道，而且就在1016航班之前，另一架从23号跑道盘旋过来的飞机刚在18号右跑道落了地”。

安全委员会相信为了慎重起见，西扇区管制员应该将天气变差的信息通告101 6航班的机组。同时安全委员会进一步认定：地面、西扇区、终端雷达西扇区3个管制席位，都未能根据在18：40前的诸多征兆发布风切变警告，尤其是西扇区管制员，在机场附近出现闪电，能见度由6英里急剧降至1英里的情况下，竟未能识别出天气的急剧恶化。因此，安全委员会得出结论：西扇区管制员应当承担向机组及时提供精确信息的责任。

（2）机组表现

进近时机长曾经指出“如果我们复飞，最好绕向右边……切变的机会”，在短五边遭遇暴雨后，机长喊出“复飞，向右边飞”，副驾驶执行了正常的复飞，而不是逃离风切变的机动。在副驾驶抬头至15度并压出17度右坡度后8秒，CVR记录到机长说“向下，向下推”。尽管后来机长和副驾驶的证词都否认了这一点，但安全委员会认定CVR和FDR与当时机长喊话和飞机姿态的响应互相吻合。

尽管机长证词说复飞起始高度是离地450英尺，但FDR显示复飞时飞机离地高度仅为200英尺，当机长说“向下，向下推”时，机组在大雨中无法看见地面，调查人员很难理解，为什么机长在离地高度200英尺时给出这样的指令，而副驾驶也并未提出质疑。

根据飞行最后阶段的情形进行分析，可以明显推断出：在飞机突然遭遇暴雨，机长瞬间丧失目视参考后，他可能经历了某种形式的位觉紊乱，因此机长可能误以为飞机在以非常大的（迎角）俯仰姿态加速爬升，这种错觉导致他想去降低飞机的俯仰姿态以避免气动性的失速。安全委员会认为由于机长指令不当，导致副驾驶过分地降低飞机的俯仰姿态，使飞机进入了下降状态，并损失了脱离风切变的俯仰余度。

安全委员会同样认定在机长宣布复飞后，副驾驶应该对近地状况保持警醒，当机长喊出“向下，向下推”时，副驾驶应该首先质疑这样错误的指令而不是盲目地立刻响应。

（3）气象雷达

事故发生时，距离夏洛特机场18号右跑道77海里处的WSR－88 D型多普勒雷达工作正常。

一名NW S的气象专家对安全委员会作了如下总结和分析：

18：23，探测到在夏洛特机场西南偏南方向有一块较弱回波，尽管降水可能还没有落在地面上，但有证据表明雷暴和阵雨正在发展。回波顶部高度处于20000～25000英尺，由于正处于发展成长阶段，气象预报并没有特别关注这块回波。

18：29，机场中心东南偏南的这一小块天气发展成为强回波，雷达探测的强度显示这是一块雷暴而并非阵雨。暴雨将在5～10分钟内降临。回波顶部高度已经到达25000～30000英尺并继续增长。

18：35，雷达探测显示该回波强度达到5级，并可能导致地面出现特大暴雨，雷暴继续发展，最强前锋向西北偏北方向延伸，部分已到达跑道西北边界。然而这块被认为是夏季例行天气现象的雷暴仍未被关注，没有证据显示它会带来冰雹或是强风一类的严重天气。尽管该雷暴看来依然强盛，但也显示出向衰退发展的迹象。气象专家证实多普勒雷达数据无法确认微下冲气流的存在。

18：41，雷暴进人衰退阶段，对流发散情况无法被多普勒雷达量化，但气象专家指出，根据对流发散的尺寸，它可以被认为是一块微下冲气流因为该雷暴量级不构成威胁，天气预报并未检测到任何特殊之处。

18：47，雷暴强度继续减弱，中等强度的核心位于跑道西北偏北，回波顶部高度降至25000英尺。

气象专家坚持认为：“这是一块正常的雷暴，夏季雷暴而已，伴随大雨，实在是没有任何特殊之处，除了强度达到5～6级但回波高度却仅有30000英尺，在美国东南部，夏季出现5～6级的雷暴也不是没有先例。”

（4）气象分析

NASA兰利研究中心事后分析了1016航班遭遇到的微下冲气流和风切变。研究表明伴随下冲气流的降雨直径在1～3海里之间，微下冲气流造成的风切变峰值在0. 5海里内达到70节。下洗气流风速达到14节，或是1400英尺/分，微下冲气流在开始后的7分钟内达到顶峰，正好被1016航班遇到。在5分钟内，该下冲气流彻底消散。

研究人员同时动用了加速度计对夏洛特的微下冲气流进行计算，F因数是一个不使用空间值来量化微下冲气流对飞机性能造成的影响，该函数的变量包括水平切变、垂直速率和飞机速度。 F因数值以1千米为单位进行平均分布。夏洛特的微下冲气流F因数达到了0.3 ，FAA认为F因数为0.1时即可造成危害。经过对比，此前造成达美航空公司191航班坠毁（参考案例3－3）的微下冲气流F因数为0.25。

NTSB的调查同样暴露了夏洛特机场未能及时安装新型国家标准的终端多普勒气象雷达(TDWR )。新雷达可以探测到风切变和微下冲气流的活动，最初计划是在1993年初安装。该机场在FAA列出的应装配TDWR设备的41个美国机场中名列第5位，但后来由于各种原因降到了第38位。主要困难是TDWR的安装点需征用私有土地。

10 教训和实际应用

1、执行机组简令。机长和副驾驶在情况恶化之前就预见了复飞的可能性。因此他们能够有充分的时间去讨论修改程序，以满足飞机安全的需要。为了避免沟通不畅和协调失误，预先计划是非常重要的。

2、永远不要低估雷暴回波。对流天气可以在瞬间衍生出危险条件，2、3级雷暴可以迅速转变为4 、5级。

3、微下冲气流是很诡异的。正如我们在其他案例中所讨论过的，在这架飞机事故发生前，其他飞机的飞行状态没什么异常。

4、没有典型的线索。即使在雨中以及飞机即将进入微下冲气流，此时可能仅仅有点颠簸，这可能会使飞行员麻痹大意，觉得风暴并不严重。

5、发布飞行员报告。在这起事故中空管并没有将信息转报给1016航班，我们应该警醒飞行员报告的重要性。