空难改变航空史系列—— 谁在驾驶飞机？

2014-11-24 航佳技术 乔善勋

俄罗斯航空593号航班

[摘 要]俄罗斯航空（Aeroflot-RussianAirlines）593号航班于俄罗斯当地时间下午4点39分起飞， 接着飞机会沿着西伯利亚航线向东朝蒙古和中国前进。这趟长达10小时的航程只过了4小时，飞机刚刚经过西伯利亚的新西伯利亚将近飞越一半的距离。顺利将飞机驶离莫斯科繁忙的航线后，机长达尼洛夫便去休息了。他将飞机交给副机长库德林斯基来驾驶，后者成为下一段航程的代理机长.但埃德加和亚娜兴奋的睡不着觉，他们准备去驾驶舱参观一下，此时俄航593在1万英尺高空的自动驾驶模式巡航，外面的天气风平浪静，但谁也没有料想到死神已经悄悄来临……

失事客机，1993年摄于巴黎

[关键词]不正常姿态改正训练

1994年3月22日，莫斯科舍列梅季耶夫国际机场飞往香港启德机场，俄罗斯航空的空中客车A310-304客机执行此航班。1994年的俄罗斯处于动荡的变革期，前苏联在3年前解体，新俄罗斯正处于重组期。新时期的俄罗斯人向往西方人自由的生活方式，希望到各国旅行。俄罗斯航空公司作为国营公司也正处于转型期，由于经济上的紧张，现在只有5架空中客车生产的新型飞机。

空客A310-300型飞机是但是一种先进的机型，造价也高达7千万美金。这款新型客机载客量不到两百人，但其拥有较远的航程，比俄罗斯本土的客机要多3倍，而且还具备先进的自动驾驶功能和较高精密度的故障安全系统。俄罗斯航空公司希望借引进的新机型提高公司的安全信誉，现在则是凭借较低的票价得到了不少其他国家客户的青睐。

俄罗斯航空593号

美国国家运输安全委员会（NTSBNational Transportation Safety Board) 格雷格·费斯（Greg Feith）说道：凡是由政府资助的国营运输公司，一旦政府陷入经济或者政府方面的混乱，都会影响与该政府有关的一切。俄罗斯航空公司是国营公司，所以民众以为，俄罗斯航空在资金或者设备方面，组织和监督都不够严谨。在当时并没有办法做到高标准的飞行安全。

俄罗斯航空公司买下这批空客飞机后专门成立一个较高等级的部门来管理——俄罗斯国际航空，为了公司形象他们还专门为飞行员准备了特制的服装。这些飞行班组专门负责国际航线的一些重要的线路，它是俄罗斯航空公司新时代的象征，代表着新俄罗斯在世人中的形象。作为俄罗斯首屈一指的航空公司，俄航精心挑选了一批优秀的飞行员驾驶这批飞机，每个人都拥有几千小时的飞行经验。他们具备良好的飞行安全记录和流利的英语水平，也都受过空客公司的特别培训。当时俄航拥有3000名飞行员，其中只有16人才被送去培训，他们可谓精英中的精英。

亚娜和埃德加坐在了常在家听父亲提起的新飞机。库德林斯基拥有900小时A310飞机的驾驶经验。机长达尼洛夫会指挥飞机飞越莫斯科繁忙的空中航线，之后则由副驾驶库德林斯基负责操控飞机，届时第二副驾驶皮斯卡雷夫将成为他的副驾驶。他们三人都是一流的飞行员。新型的A310驾驶舱拥有完全的电脑操作设计，和其他先进的飞机相同，这架飞机拥有精密的自动驾驶仪，可以长距离驾驶飞机。飞往香港的航班是俄航重要的航线，可为俄航带来较高的稳定收入。当时俄航正努力完成盈利的目标，这些国际航线是其中重要的一环。

电脑模拟图：俄罗斯航空503电脑模拟图

看到一对儿女后，库德林斯基相当高兴，并给他们介绍新飞机的性能，重点当然是自动驾驶仪，这是和旧款飞机最大的不同，并邀请自己的女儿坐在驾驶座上体验一把。高空中的飞行相当平静，许多乘客都在睡觉，对驾驶舱内的情形毫不知情。库德林斯基想让自己的女儿尝试一下驾驶飞机的感觉，让她把手放在操纵杆上，但告诉他她不要碰自动驾驶按钮。库德林斯基转动航向选择钮，这个动作不会解除自动驾驶功能，只会让飞机小幅左倾，让女儿以为这是她在操纵飞机。

飞机人工地平仪显示飞机正在缓慢左倾，这种仪器对看不见地面的驾驶非常重要，它能告诉飞行员飞机与地平线之间的角度。库德林斯基马上恢复了飞机的预定航线，副驾驶皮斯卡雷夫向航管中心报告飞机的位置。现在轮到埃德加坐在驾驶座上，埃德加显得异常兴奋，并尝试着操纵飞机。但他明显感觉操作驾驶杆的时候很费力，但刚才观察妹妹的动作的时候似乎很轻松。埃德加更加用力的操纵驾驶感，飞机依然按照原来的状态飞行，因为自动驾驶仪一直在发挥作用。

这时库德林斯基转动航向选择钮，他也能很轻松的推动驾驶杆了。库德林斯基再次将航向选择钮调整到原来的位置，飞机又归自动驾驶仪管理了，接着库德林斯基选择导航模式，操作自动驾驶仪恢复前往香港的航线，然后就跟女儿聊天去了。但埃德加仍将操纵杆转向左方，操纵杆又变得难以操作。埃德加坐在驾驶座上已经有3分钟了，飞机正处于严重倾斜状态，而且倾斜角度越来越大。飞机似乎在自动旋转，但没有人知道原因。屏幕上的直线变成了弧线，这道弧线类似飞机到机场附近进入待命航线。

在他们研究屏幕显示的情况时，飞机继续旋转。此时飞机机身倾斜45度，这已经超出飞机原始设定的范围极限。主屏幕上的指令数据突然消失，两名驾驶自此无法得知航线或航向的相关信息。空速表显示飞机当时的速度为650公里每小时，而且机身严重倾斜。就像处于快速转弯中的赛车，飞机急速转弯所产生的重力将所有人都压在了椅背上。A310的自动驾驶仪操纵飞机继续飞行，突然间，机头开始上扬，G力不断升高，令皮斯卡雷夫碰不到控制面板，他竭尽全力却无法改变现状。皮斯卡雷夫猛烈左转却无法令飞机恢复平飞状态。这时只有埃德加可以用双手操控控制面板，埃德加坐在驾驶座上的时间已经超过了4分钟，他感觉到超过自己身体两倍的力量压在自己身上，压得他没有办法离开这里。

飞机正在急速下坠，库德林斯基奋力返回驾驶座，但是强大的G力使得他几乎无法移动。此刻飞机上所有的人都感受到飞机急速转弯所带来的力量，飞机陷入了严重的困境。有个警报开始发出刺耳的声音，使得他们更加慌乱，警报显示飞机已失去自动驾驶。现在飞机完全由皮斯卡雷夫和埃德加操纵。更糟糕的是，又有其他警报声响起，飞机即将进入失速状态。有套自动安全系统因而启动，让飞机继续飞行。这套系统将机头往下拉，迫使飞机垂直俯冲，以便恢复正常的飞行状态。飞机以每分钟4万英尺的速度向下俯冲。

飞机原来的飞行高度为1万米，但是现在飞机正常快速坠落，如果没有采取相应措施，飞机即将坠毁在地面。皮斯卡雷夫奋力将操纵杆往后拉，试图阻止飞机向下俯冲的姿态。机头终于开始上扬，飞机又开始快速爬升。这时，皮斯卡雷夫让在努力控制住飞机，减缓推力阻止飞机继续俯冲状态，但是飞机爬升得太快。空客A310的发动机动力没办法将飞机垂直推上天空。

飞机的空速在急剧下降，飞机虽然勉强继续爬升，但承受到的压力却已经超出了自身的负荷。加速的力量减轻后，库德林斯基便赶紧回到座位上重新操控飞机。但皮斯卡雷夫已经让飞机处于失速状态，机头陷入向下盘旋俯冲状态。俄航593从6千米高空向下盘旋俯冲，速度高达70米每秒，自危机发生后，这是两位飞行员首次共同协作来拯救飞机。库德林斯基操纵方向舵拉动垂直尾翼，以避免飞机盘旋下坠。

飞机终于有了反应，库德林斯基操纵方向舵后很快就能阻止飞机盘旋下坠。两名飞行员竭尽全力后成功阻止飞机继续盘旋下降，飞机开始恢复水平飞行状态，但仍未完全脱离失速的困境。在经历数分钟的混乱后，两名飞行员并不清楚飞机向下坠落了多少距离，他们不知道的是已经没有足够的距离让飞机重返蓝天了，俄航593坠毁在西伯利亚的森林里。

A310副驾一侧byfeeyo

在蒙古边境北方5百公里处，新库斯内次航管中心人员，等待俄航593号航班通报飞机已经驶离他们的管制局域的消息。一个小时后第一支搜救队出发，前往严寒中的西伯利亚荒野中搜寻消失的空客飞机。在新库斯内次东方1百公里处的森林里他们发现了飞机的残骸，不幸的是，所有成员全部遇难。对于一架拥有先进设备的飞机，为何机组成员连求救信号也没有发出?

a310座舱比利时空军by Andy Van Hecke

俄航送罹难者家属到莫斯科，俄官方人员带家属来到飞机失事地点，中国籍罹难者家属抛下写满文字的纸条，而其他家属则抛下花。搜救作业继续进行，俄政府出动了238名士兵、警察、调查人员和救难人员。所有航空界的人事都想知道空难是如何发生的，A310是不是有什么致命的设计缺陷。

事故调查组组长伊凡马许奇维斯基（下称伊组长）负责这个案子，调查人员发现失事地点提供的线索不多，他找到的线索也令人产生疑惑。例如有许多完好的香槟酒瓶，一名空乘员戴上了氧气面罩，最后则是至少有一名儿童被抛进了驾驶舱。飞行数据记录仪（FDR）显示飞机坠地时发动机仍在运转，所以他排除了发动机故障的可能性。伊组长必须借助空客专家的知识，此人还必须能够重建这趟致命飞行的过程，找出确切的失事原因。

维拉蒂米尔比留克夫（下称比留克夫）任职于莫斯科格鲁莫夫飞行研究中心，他是名经验丰富的试飞员兼事故调查员，同时他也是空客A310飞机的专家。比留克夫在俄罗斯购买这家飞机之前，曾参与试飞的验证作业。所有调查皆从座舱话音记录仪（CVR）开始分析，里面记载的内容揭示了不为人知的细节。听完录音细节内容后，两名调查员非常震惊。原本两个在驾驶舱里的孩子并不是在坠毁的时候抛入驾驶舱的，他们是飞行员的子女，而且他们还操控了飞机一段时间。

调查员即将发现更严重的事情，两个孩子只是事故的一部分原因，这款飞机某些隐藏的特点也是肇事原因之一。调查人员仔细聆听着CVR上的内容，这次的事故原因似乎只有一个，那就是让孩子来驾驶飞机。俄航593的事故发生使得俄航高层焦头烂额，调查人员也身负重担。不但是俄航高层对调查结果十分关注，飞机制造商空客公司同样十分关切，事故的调查结果事关俄航和空客的声誉问题。

A310副驾一侧byfeeyo

调查人员利用分析“黑匣子”后得到的资料，可以得知重复该趟飞行中飞机接收到的每一道指令。调查结果证实飞机出问题时，自动驾驶仪是开启的。即便有孩子进入驾驶舱，飞机也应该还是朝着预定的航线飞行。事情为何变得如此糟糕？首先调查人员排除了机长的女儿，但他们发现埃德加坐在驾驶座位上时发生了一件很不寻常的事情。

“黑匣子”显示在飞机坠毁前2分半钟之前，埃德加还在驾驶位置上时，自动驾驶仪有部分功能解除了，这点使得飞机遭遇到以后的一连串的状况。自动驾驶仪是一种精密电脑，可以操控飞机的速度、高度和航向。自动驾驶仪由三个重要仪器负责操控高度和航向，方向舵控制飞机转向，升降舵控制飞机的上升和下降，副翼控制飞机的旋转姿态。通过对数据的分析得知俄航593的自动驾驶仪解除了对副翼的控制。自动驾驶仪为什么会部分解除？CVR里并没有提到这一点，如果A310有相关瑕疵，未来还可能造成更严重的飞行事故。

为了确定这一点，调查人员来到空客的总部——法国图卢兹，利用飞行模拟器重建事发经过。比留克夫曾经担任过试飞员，所以他对A310的功能了如指掌。他从库德林斯基让儿子坐上驾驶座一刻起开始模拟飞行程序，有一名副驾驶帮忙重复皮斯卡雷夫的动作。埃德加和妹妹不同的是，他转动操纵杆时，他父亲还没有指示自动驾驶仪要转向。他要克服自动驾驶仪的所做出的动作，所以操作操控杆很困难。

比留克夫在模拟飞行其中重复埃德加的每一个动作。他发现，握着操纵杆大约30秒时间自动驾驶仪便会解除。而且仪器并不会发出警告声音，座舱内的所有人都不清楚这是一个关键的节点。埃德加用力操控使得部分自动驾驶仪失效，时间总共一分半钟。但从这一刻起，埃德加可以操纵飞机的副翼使飞机发生旋转，埃德加在真正的驾驶飞机。本来看似简单的动作突然陷入不可拔出的泥潭。让15岁少年驾驶飞机并不是飞机坠毁的唯一原因，这个问题的发现凸显出飞机设计的明显缺失。

调查人员终于查明俄航593的事故原因，库德林斯基的儿子转动操纵杆，违反预定的飞行设定。进而解除了自动驾驶仪对副翼的控制，使得飞机旋转却没有发出应有的警报。飞机开始失控并向右旋转，机身变得越来越倾斜，如果是俄制飞机的话就会发出相应的警报声。空客A310上只有一盏小灯，告诉飞行员自动驾驶仪已经解除，但不会发出警报声，俄罗斯飞行员不清楚这一点。但所有人都没发现这件事还有另外一个原因，自动驾驶仪仍在正常工作。因为它正在控制飞机的其他功能，虽然飞机的机身正在倾斜，但还不至于造成坠机事件。如果两名飞行员采取正当的做法，他们让能稳住机身。

埃德加最先注意到人工地平仪显示机身倾斜，但是飞行员们却无法解释机身倾斜的现象，因为库德林斯基已经恢复了自动驾驶仪的航向设定。飞机似乎进入了所谓的待飞区，导航仪表盘上出现了一道奇怪的弧线，就像飞机在等待降落时环绕机场飞行的路线。一般机场四周会有一些待命区，机场飞机太多时，飞机就会进入待命区盘旋等待降落，但是俄航的这段线路并没有待命区。这个假的待命区，让飞行员分心了9秒钟，而飞机的情况在这时也发生了重大变化。

现在俄航593机身倾斜45度，已经超出了原始设计极限，飞机无法以如此大的角度盘旋还保持相应高度，所以才会不断下坠。不过俄航593的自动驾驶仪并没有控制副翼，飞机的其他设备为了弥补这一点因而拉起了机头，增加动力以维持高度。产生的压力将乘客压向椅背，机身开始不断摇晃，飞机即将进入失速状态。此时有部分飞机控制面板开始变暗，这是警告飞行员飞机已经超出了设计限制，俄航593自此失去控制。

在重建了整个飞行过程后，比留克夫查明俄航593事件是由判断错误和分心导致的。俄航593的飞行员拉起机头以阻止飞机俯冲向地面，不过飞机的机头拉的太高，飞机陡直上升，进而失速。其实他们需要做的就是放开操纵杆，空客A310就会依靠内置的求生装置防止飞机失速，恢复正常状态，即便是在低速飞行时也能发挥作用。但是俄航593的飞行员并不知道这一点。

调查小组坚持以公开的形式报道整个过程，结果显示俄航593事故不是由单一的因素造成的。他们的发现也有利于航空业的发展，尤其是针对自动驾驶仪可部分解除的缺陷上。库德林斯基机长遭遇不测，就是因为突然发生的状况和难以察觉的因素。俄航503的发生恰逢航空业的多事之秋，同年，美国也连续发生多起空难事件，各方对民航客机处理失控状态时的反应也多生疑虑。飞机失控是指飞机处于极端飞行状态，机头上扬超过20度，机头下俯超过10度，机身倾斜角度超过25度。航空界在一年内开始提供飞行员“不正常姿态改正训练”训练飞行员如何应对各种极端状态。俄航503的事情发生后，间接提升了航空公司的安全程度。

空难改变航空史。

乔善勋（河南工业贸易职业学院信息工程系）

[参考文献]

[1]Andre Barro David Darlow，National Geographic Channel [M/CD]. Canada： Cineflix Company，2006.

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