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第一部分 运输航空
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第二部分:通用航空
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第三部分:飞行宝典
1.2.83 1994年4目26日机组不了解自动驾驶的逻辑关系+操纵技术缺乏+机长决策能力不足+CRM混乱导致飞机进近时坠毁

1994426机组不了解自动驾驶的逻辑关系+操纵技术缺乏+机长决策能力不足+CRM混乱导致飞机进近时坠毁

1 概述

1994426一架A300-600型航空器执行从台湾地区台北飞往日本名古屋的定期航班在名古屋机场34号跑道做人工操纵的仪表进近时,航空器的副驾驶在无意中触碰了位于推力杆内表面的一个小操纵杆,这个控件称为起飞/复飞手柄,用于激活航空器起飞或复飞机动飞行。

这一动作将航空器的飞行轨迹计算机模式从进近切换到了复飞模式,并导致了发动机推力的突然增加,结果使航空器偏离到了正常下滑道之上。

为了阻止航空器上仰的增长,副驾驶按照机长的指令开始前推驾驶杆。在恢复正常飞行的尝试中,两个自动驾驶仪在复飞模式继续工作的情况下被机组相继接通。结果,按照航空器自动化设备中的逻辑,水平安定面的配平移动到了全刻度的机头上仰位置,造成了不正常的失去配平状态,并导致航空器继续机头上仰飞行的趋势。

在此之后,机组先是试图继续着陆进近,随即机长判定着陆十分困难,便接管操纵并选择了复飞模式,航空器开始以大仰角姿态急剧爬升。

在这种型号的航空器上,当自动驾驶仪接通在着陆或复飞模式时,驾驶员前推或后拉驾驶盘可超控由自动驾驶仪执行的升降舵的运动,但是在这一事例中,自动驾驶仪的自动配平命令并没有取消,所以自动驾驶仪会驱动水平安定面的配平力图将航空器保持在预定的飞行航迹上,如果驾驶员继续操控着陆或复飞模式,航空器将最终达到一个无法平衡的失去配平状态。对于这种危险情况,在飞行机组操作手册(FCOM)中提供了专门的警告。

飞行机组不理解航空器自动化技术中的逻辑关系,也没有实施有效的改出操纵,使航空器最终失速、坠落、起火和损毁。机上共有271名人员,其中旅客256名(包括2名婴儿)和机组成员15名,共有264人死亡,仅有7名受重伤的旅客幸存。

2 事故过程    

为了让读者更好地了解对该次事故的分析,似乎有必要进一步了解出问题的航空器的飞行历史,另外可能也需要在这里简要地介绍一下在事故描述中所提到的自动化设备的特征和功能。

“go lever"(起飞/复飞手柄)是位于每个推力杆上的两个相同小控件中的一个。该装置允许在起飞前处于地面的和飞行中的驾驶员将航空器的自动装置迅速切换到起飞或复飞模式,同时伴随着发动机推力的同步增长和飞机机翼攻角的同步增大(决定了在一定空速下的升力大小)。该动作将导致航空器的快速上升。

飞行指引仪(FD)是最重要的自动化航空器计算机系统之一,该装置产生的控制信号用于维持驾驶员所选择的飞行轨迹参数。飞行指引仪控制信号用于主飞行显示(PFD)中的操纵显示并提供给自动驾驶仪使用。在人工飞行中,驾驶员通过操纵航空器的飞行控件来控制指引杆的偏离;在自动飞行中,飞行指引仪信号控制航空器的自动驾驶仪。

阿尔法平台保护功能,用于在机翼攻角增加到临界值时,自动增加推力以避免航空器失速(不可控制的下落)。阿尔法平台保护功能被激活后,在飞行方式信号牌(位于A300-600驾驶舱主飞行显示的上方区域的一个特殊指示器)上会显示“THR-L”(推力锁)标识。

下文所列的信息是从航空器的数字飞行数据记录器(DFDR)和舱音记录器(CVR)中摘录出来的,并且已经由飞行事故调查机构在因特网上公布[索加梅(Sogame)和拉德金(Ladkin)1996年]。

11:14:05  大约在1070英尺的气压高度上,副驾驶在无意中触发了起飞/复飞手柄,结果导致发动机推力增加,航空器出现轻微的机头上趋势并开始偏离仪表着陆系统(ILS)下滑道,速度也同时增加。在恢复正常下降航迹的尝试中,副驾驶通过前推驾驶盘实施机头向下的操纵,但是航空器没有下降。

11:14:10左右,在接近1040英尺的气压高度上改平。水平安定面配平(THS)位置没有从-5.3°发生变化。

11:14:09  舱音记录器记录了一次通知机组自动着陆功能由着陆方式转换为复飞方式的音响警告。

11:14:10  机长警告副驾驶:你,触发了起飞/复飞手柄,副驾驶承认了这一点,说;是,是,是,我动了一下

11:14:18  在水平飞行期间,两部自动驾驶仪几乎被同时接通,当飞行指引仪处于复飞方式时,自动驾驶仪也被接通在这一方式。

11:14:20  接通的自动驾驶仪开始将水平安定面配平从-5.3°向机头上仰方向移动,增加了飞机机头上仰的趋势。副驾驶通过激活驾驶盘上的俯仰配平控制开关试图补偿这种趋势,但是,在自动驾驶仪接通期间是禁止使用这一开关进行水平安定面配平的,所以副驾驶所采取的措施没有起到作用。

11:14:23  机长给副驾驶发出命令:往下推,往下推,是,这被认为是一个要求将驾驶盘往前推以纠正变得过高的下降轨迹的指令。

11:14;26  机长告诉副驾驶:你,那个,把油门杆断开,这个指令似乎表明机长在告诉副驾驶.通过将油门杆移至慢车位来人工调整推力,以纠正变得过高的下降轨迹。

11:14:30  在注意到飞行方式信号牌 (FMA) 上显示的复飞方式后,机长对副驾驶说: “你,你在使用复飞方式,随后又说:好,重新慢慢断开,把你的手放在上面……”。所显示的情况似乎是副驾驶对机长的指令作出了反应,采取措施将复飞方式转变为其他俯仰方式。这种做法本来应当可以改善情况,但实际上没有发生好的变化。

11:14:37  水平安定面配平自动移动到-12.30°,大大增加了机头上仰的趋势。

11:14:39  舱音记录器记录了一个声音,经推定为俯仰配平控制开关的接通声。但是,同11:14:2011: 14:34中的情况一样,这一操作没有起到作用。

11:14:45  机长再次向副驾驶指出:现在是复飞方式,副驾驶回答:是,长官。虽然副驾驶可能已经采取了一些措施将复飞方式切换为其他方式,但实际上并没有发生方式变化。在该时间点或其前后,仰角和攻角(AOA)增加,速度下降。为了处理这一情况,副驾驶略微增加了一点发动机推力。

11:14:50  舱音记录器记录了自动驾驶仪断开的声音。

11:14:51  副驾驶说:长官,我还是推不下去。随着航空器的仰角和攻角继续增加,速度继续下降,而机组一直试图完成该次进近。在大约570英尺气压高度处,推力突然自动增加,在11:15:03达到峰值,这是由于阿尔法平台保护功能发生作用所造成的,该保护功能在机翼构型为缝翼30°/襟翼40°的情况下攻角超过11.50°的门限值时发生作用。

11:14:58  机长说: “……哪种着陆方式? ”

11:15:02  副驾驶向机长报告: “长官,油门杆又被锁住了。由于阿尔法平台功能的激活,在飞行方式信号牌上显示出推力锁的标识。由于在11:14:57阿尔法平台功能被激活之后的推力增加,航空器的速度和仰角增加。航空器停止下降并升始爬升。

11:15:03  机长告诉副驾驶他将接管驾驶杆,此后,机长 (现在是操纵飞机的驾驶员)将驾驶盘推到最前位置,但航空器依然继续爬升。在该时刻前后,推力杆也被暂时收回,表明机长仍然试图继续进近。

11:15:08  机长说:这是怎么回事?机长的反应似乎表明他对为什么会保持机头上仰的趋势感到迷惑,即使他已经将驾驶盘推到了最前方并减小了发动机推力。

11:15:11  机长再次增加了推力 (他先前曾经减小过),同时喊道:起飞/复飞手柄,同时舱音记录器记录到了俯仰配平控制开关的接通音响,数字飞行数据记录器(DFDR)记录了水平安定面配平向机头下俯方向的移动。机长叫到:该死的,怎么会是这样?机长的反应表明他对自己不管如何往反方向操作(将驾驶杆推到最前方并收回推力杆),航空器仰角却仍然继续增加而感到慌乱。由于重新增加的推力,航空器开始以增加仰角急剧爬升,而先前增加的速度则开始减小。

11:15:14  副驾驶向名古屋塔台报告复飞。

11:15:18  记录的舱音表明有2次缝翼/襟翼手柄通过卡位的动作。根据正常的复飞程序,应当使用一个步骤将缝翼/襟翼操作杆从30°/40°位置移动到15°/20°位置,但是从所记录的手柄音响的次数看,位置的移动可能已经超过15°/20°位置,可能是在更高的15°/0°0°/0°位置。此后,在11:15:27,舱音记录器所记录的一次声响可推定为手柄向下移动通过卡位的声音,而数字飞行数据记录器也作出了记录,表明在11:15:28缝翼/襟翼手柄设置在15°/15°位置。

11:15:20  两个推力杆几乎被同时收回。大约在11:15:23,一号推力杆被收回到慢车位附近,二号推力杆也被稍稍收回大约在11:15:27,两个推力杆回到几乎全推力位置。

11:15:21  机长叫道:嘿,再这样下去就要失速了!这样的喊叫可能表明机长对航空器带增加的仰角持续爬升且同时速变降低而感到惊愕,或者是他注意到了副驾驶所放置的缝翼/襟翼位置。

11:15:25  由于在11:15:22攻角达到将近15°,超过了缝翼放出构型下15°的门限值,所以失速警告开始发出音响。经推断大约在11:15:25左右,航空器开始进入失速状态,但仍然继续爬升直至达到最高点。由于阿尔法平台功能激活后推力的增加,航空器的速度和仰角增加;航空器停止下降并开始以不正常的大攻角爬升。这一点被确定为航空器失速的最终原因。该航空器保持失速状态直到撞地。

11:15:26  航空器的仰角达到了最大角度52. 56°!在达到大约1730英尺气压高度的最高点后,航空器开始带着43.80°的仰角下降,同时向左右大幅滚转摇摆。记录表明机组在这一时间段内使用副翼和方向舵进行了修正。

11:15:31  推力暂时降低,可推断是由在两个发动机上发生的推力波动引起的。

11:15:34  从该点直至飞机撞地前,副驾驶不断地喊叫动力,与其在11:15:26说出的快,压机头连在一起,可推定他迫切希望增加推力并恢复失去的速度。

11:15:35  机长使用驾驶盘进行机头上仰的操作,在这一动作之前相连的动作是施加在升降舵上的机头向下的输入,以减小仰角,但现在又对升降鸵使用了机头向上的输入,以修正仰角的减小和航空器的急剧下降。

从舱音记录器和数字飞行数据记录器记录的结束情况看估计航空器大约在11:15:45时刻坠毁。

3 事故分析

通过对事故的描述,我们已经可以判定驾驶员个人以及他们整个机组的行为缺陷,也可以看出他们的管理人员和航空公司的高层领导在管理上的不当之处3.1 不安全行为:机组在驾控航空器自动设备上的不成功尝试

为了恢复航空器的人工俯仰配平控制,机组没有通过按压驾驶舱遮光板上飞行控制组件中的按钮,将复飞方式(由副驾驶在无意中触动起飞/复飞手柄而激发)切换为其他俯仰方式。为了做到对航空器的完全人工控制,驾驶员也可以关断所有两套飞行指引仪和自动驾驶仪。但驾驶员没有采取这些纠正措施,反而试图去超控这些自动设备。这种行为可以被归类为基本技能差错:

1为了减缓由于自动设备切入复飞方式而引起的上仰趋势,副驾驶试图使用根据飞机自动控制逻辑关系在复飞方式中不能使用的水平安定面配平人工控制手柄;

2机长在开始时建议副驾驶前推驾驶杆,随后自己也这么做了;

3由于机组的决策错误在飞机变得不可控制之后启动复飞程序已经为时过晚;

4在该事件的最后阶段,机组再次犯下一系列技术原因的错误。为了挽救这次飞行并找到脱离不正常情况的方法,机组采取了一些下意识的举动,没有任何正确理解当时情况的迹象。

3.2 不安全行为的前提条件机组缺乏专业知识和资源管理能力

对于驾驶员一次单一的、不正确的手指移动而引起的不正常情况,副驾驶和机长都没有充分的知识来完全理解并及时作出纠正。当起飞/复飞手柄在无意中被触发之后,机组的情景意识降低到了令人无法满意的水平,因为机组不知道如何修正飞机的姿态和驾驭飞机朝安全的方向。由于知识的缺乏,机组不理解新的状况,也不能作出有效的修正。这种前提条件可以被归类为不充分的专业操作知识。

机组没有能够使用可用的资源来终止紧急情况并防止事态最终发展成一场灾难。很显然,两名驾驶员仅仅对正在发生什么事情作出了议论,而没有理解航空器为什么会有这种形式的反应,甚至也没有简单地讨论一下应当如何脱离这种困难局面。他们也没有使用航空器控制系统来安全完成飞行。例如,通过选择另一俯仰方式,他们可以确保进行有控制的上升和下降,而飞行水平面的变化也可以解除复飞自动方式。然而,考虑到航空器相对于跑道的位置,在这种情况下唯一正确的决策应当是启动复飞程序,然后实施另一次正常进近至着陆。可以证实,机组没有能够讨论当时的情况,也没有能够共同达成正常使用航空器设备并遵循机场导航程序的决定。这种前提条件可以被归类为由于机组专业知识缺乏和机组资源管理不当而导致的操作者不合标准的实际操作。

3.3 不安全管理:航空器自动化设备操作和驾驶舱资源管理上不充分的机组训练

两名飞行机组成员在他们所飞的自动化航空器上都没有完成充分的飞行操作训练,因为无论是机长还是副驾驶都没有能够完全理解航空器自动设备失效的原因;在驾驶舱所有可用资源的使用上,两名机组成员都没有接受充分的训练,以致不能纠正副驾驶的基本技能差错并安全完成飞行。直接对这两种训练负责的飞行机组管理人员没有为机组提供成功的机会。一名经良好训练的驾驶员不会在无意中去操作航空器的控件,他们也应当会使用所有可以利用的驾驶舱资源,来克服一切不正常的情况,在该次飞行中,由于不适当的飞行运行管理,在这两点上都没有做好。

3.4 组织的影响:公司的组织氛围

在航空公司的组织政策中,必须包含专为达到和保持高飞行安全标准的管理活动领域的内容。一个提供具备专业知识和安全飞行操作技能的驾驶员的组织良好的系统,与一套评估机组熟练性的可靠机制相结合,是达到航空公司的经济和社会目标的最有价值的工具之一。前面所讨论的事例直接与飞行机组低水平的熟练程度相关,而究其原因,则在于航空公司的组织氛围,在这种组织氛围下,飞行运行管理人员仅仅根据驾驶员的总飞行时间和先前的转机型训练来衡量驾驶员的熟练程度,并且将训练不充分的机组指派到商业飞行任务中。在前面所述的事例中,这种情况导致了航空灾难事故的发生。

4 事故本该避免

至少在4种情况下,副驾驶导致重大事故的不当举动应当得到预防。

1该次灾难应当可以通过机组成员作为一名个体专业人员所采取的纠正措施而得到预防。

如果副驾驶能够做到下列各点,应当可以预防这次事故:在人工进近期间控制了他的行为并且没有触动起飞/复飞手柄;熟悉航空器自动化设备的特性及其操作显示和控制方式;了解他的因疏忽所致的行为会带来什么样的后果;以及能够迅速评估所处情况并开始复飞操作;

如果机长能够做到下列各点,应当可以预防这次事故知道航空器自动化设备的特性及其操作显示和控制方式;对飞行状态保持持续的警惕性,并能通过细致的监控积极控制飞行;没有允许副驾驶超控航空器自动设备,自己也没有这么做;在认识到副驾驶的错误后能够明确航空器的位置和自动化设备的指示;迅速命令副驾驶实施复飞程序或自己开始这一操作。

2该次事故应当可以通过飞行机组作为一个专业团队所采取的一致行动得到预防,他们应当正常使用所有可供利用的资源来确定存在的问题、讨论问题,并作出正确的采用复飞方式的决策。

3如果飞行部门的管理人员为机组提供了信息充分的地面课程和充足的飞行和机组资源管理训练,并且对机组的熟练性进行了系统检查,该事故也应当可以预防。

4如果航空公司的高级管理层已经建立了良好的组织氛围,能为驾驶员提供要求的专业训练,并且确保他们在被指派到商业飞行任务之前已经得到了足够的训练和技能,该次事故应当可以预防。