复兴航空GE235空难过程初步还原和原因分析。(2月13日更 ...

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/28 11:19:46


声明,本人仅是一名飞行爱好者,本文是根据已有公开信息所做的个人推测。由于学识和资料有限,难免有错谬之处,请专业人士指正。最终结论请以官方调查报告为准。

首先,我认为飞行员虽然犯了一连串错误,但已经尽力挽救飞机了。但是,真的如某些人所言,飞行员在生命最后的两分钟里三次大转弯,分别躲过地铁站、住宅区和高速公路、软件园,拯救了十万人的生命么?

先上图,再做分析。
以下图片来自台湾飞行安全委员会网站、全球航班雷达网站、ATR 72-500模拟飞行手册。

离场程序


发生事故的GE235和飞行正常的GE239的雷达飞行轨迹对比
上图为GE235飞行轨迹,下图为GE239飞行轨迹。


飞行数据记录仪和雷达记录的飞行轨迹
左上图红线是飞行数据记录仪数据,黄线是雷达数据。左下图是高度数据。


飞行高度和速度变化曲线
蓝色为高度曲线,红色为速度曲线。


飞行数据记录仪记录的发动机数据
图中,第一行蓝色线是主起落架状态,绿色线是无线电通讯信号状态,以下绿色实线是一号发动机的数据曲线,蓝色虚线是二号发动机的数据曲线,最下面浅蓝色线是气压飞行高度。
时间坐标为世界协调时,即02:51:55实际为台北时间10:51:55。


语音记录仪对话记录



ATR 72-600座舱
是ATR 72-500的升级版,实现了座舱玻璃化,全部仪表使用液晶显示屏模拟显示。


ATR 72-500的中央控制台
螺旋桨桨距控制手柄有四个档位,从上到下是超控、自动、顺桨、断油。


ATR 72-500的引擎电子控制系统
起飞前应打开引擎电子控制系统上的自动起飞推力控制系统(ATPCS)开关。


ATR 72-500的动力管理系统
灰色旋钮为动力管理调节器,档位从左至右依次为起飞(TO)、最大连续(MCT)、爬升(CLB)、巡航(CRZ),按照相应的飞行状态对发动机进行智能化管理。



空难过程还原

起飞、爬升和被忽略的右转
10:51:12,松山塔台向GE235发出起飞许可。
10:52:00,主起落架(Main Gear A/G)收起,飞机的气压高度(Baro-corrected altitude)开始增加。
操作手册规定,在起飞前,两台螺旋桨的桨距控制手柄应处于自动状态,由系统自动控制两台螺旋桨的桨叶角(Beta 1、Beta 2)。并打开引擎电子控制系统上的自动起飞推力控制系统(ATPCS)开关,当起飞过程中发生一台发动机失效时,自动起飞推力控制系统将自动使另一台发动机全功率运行,并将失效发动机顺桨。这样做是为了避免在起飞过程中发生单发失效,飞行员来不及处理而导致坠毁。但为避免在起飞完成后干扰飞行员的操作,该系统起作用有几个条件,动力管理系统的动力管理调节器旋钮必须在起飞(TO)位置上,同时功率手柄角度(PLA 1、PLA 2)必须超过49度,扭矩(TQ 1、TQ 2)必须超过46%。因此在起飞完成后,襟翼收起前,应将动力管理系统设置在爬升(CLB)位置。(此处无需记住这些枯燥的规定,后面涉及到时我会再做说明。)
10:52:33,松山塔台要求GE235联系台北近场台。
10:52:33,由于不明原因,系统判断二号发动机失效。
此时,飞机的飞行高度超过1000英尺,已经结束起飞阶段,进入爬升阶段。飞行员应该将动力管理系统从起飞(TO)位置改为爬升(CLB),但是直到最后,系统始终被设置在了起飞(TO)位置。由于飞行员并未按照规定正确设置,自动起飞推力控制系统认为在起飞过程中发生了单发失效,立即将一号发动机的目标扭矩(Objective TQ 1)由90%增大到100%。
10:52:34,一号发动机的燃油流量(Fuel Flow 1)、低压涡轮转速(NL 1)、高压涡轮转速(NH 1)、燃气排出温度(ITT 1)、扭矩(TQ 1)均在系统控制下开始缓慢提升以增加推力,弥补由于二号发动机“失效”造成的推力损失。由于推力不平衡,飞机开始缓慢右转,偏离正常航线。
10:52:36,系统自动关闭一号发动机引气阀门(Eng Bleed Value Pos. LH),以保证即将全功率运行的发动机的空气供应。
10:52:37,系统自动将“失效”的二号发动机螺旋桨桨叶角(Beta 2)加大以减小阻力,即自动顺桨。
10:52:38,系统发出第一次主告警,二号发动机熄火(Master Warning : ENG 2 Flame Out)。
在错误的设置下,飞机已经自行完成一系列操作,而飞行员却对一切浑然不觉,直到收到主告警。
10:52:38,GE235回复松山塔台(VHF1)。

实际上二号发动机并未熄火,而自动起飞推力控制系统只是将二号发动机顺桨,并未切断燃油供应。在六秒钟内,二号发动机的高压涡轮转速(NH 2)降至80%,低压涡轮转速(NL 2)降至50%,燃气排出温度(ITT 2)从正常的700摄氏度降至400摄氏度,螺旋桨转速(NP 2)则降为10%,燃油流量(Fuel Flow 2)也下降到250pph。由于二号发动机始终没有停转,使得飞行员对故障的判断进一步受到影响。


第一次大转弯
10:52:41,收到主告警的飞行员将一号发动机的功率手柄角度(PLA 1)逐渐减小,即收一号发动机的油门,正在系统控制下自动增加的燃油流量(Fuel Flow 1)、低压涡轮转速(NL 1)、高压涡轮转速(NH 1)、燃气排出温度(ITT 1)、扭矩(TQ 1)亦均随之下降。
10:53:10,二号发动机已自动顺桨,而一号发动机逐渐失去动力,但距离完成停转并顺桨还有一段时间,其间桨叶角(Beta 1)甚至减小到10度。这使得飞机阻力增大,且左侧阻力大于右侧,飞机向左侧转向并减速,随即系统发出失速告警。
10:53:14,飞行员为了防止失速,将“无故障”的二号发动机功率手柄角度(PLA 2)推至最大。
10:53:16,失速告警仍未停止,飞行员开始俯冲,以高度换取速度。
10:53:19,飞行员准备将一号发动机断油,按照操作手册要求,将一号螺旋桨的桨距控制手柄拉到断油位置(CLA 1 fuel shut off)。
10:53:24,切断一号发动机燃油供应,燃油流量(Fuel Flow 1)变为0。
10:53:31,一号发动机完成自动顺桨,左右两侧阻力平衡,同时飞行员努力控制飞机,抵消了滚转力矩,飞机停止向左转向。第一次大转弯结束。

这53秒钟内,飞行员接到一次主告警、四次失速告警,要处理“故障”的一号发动机,同时还要摆脱失速,况且飞行高度还在1200英尺以上,根本没有精力和必要考虑会坠毁在哪里。


第二次大转弯
10:53:34,飞行员呼叫松山塔台,单发停车(VHF1),准备返场迫降。但是,松山塔台显然没有听明白,仍然要求GE235联系台北近场台,并重复了电台频率。
由于此时飞行员尚未意识到关闭了错误的发动机,仍然认为二号发动机工作正常,并决定以二号发动机单发返场。而且前面的左转弯也可能给飞行员造成二号发动机推力确实加大的错觉。但是由于顺桨过程中和转向时的阻力,使得飞机的高度和速度都有大幅下降,为了避免失速,就必须保持二号发动机的最大推力。而为了抵消右侧二号发动机向左的偏航力矩,就必须向右蹬舵,并向右拉操纵杆。虽然二号发动机并未熄火,但因为已经自动顺桨,并没有产生推力(TQ 2),甚至由于仍在低速转动而产生了阻力,飞行员为抵消向左偏航的操作反而导致了飞机向右转向。
10:53:56,飞机开始右转,并引发失速告警,飞行员再次用高度换取速度。
10:54:09,二号发动机熄火的主告警(Master Warning : ENG 2 Flame Out)依然在发出,当有飞行员发现关闭了错误的发动机,立即呼叫重新开车。此时飞行员应该已经意识到两个发动机都已失去动力,必须停止转向,防止继续掉高度。第二次大转弯结束。

这段时间很短,只有30多秒,由于始终认为二号发动机工作正常,飞行员的首选目标必定是单发返场迫降,这是每一个飞行员的基本功。而且此时飞机仍然高于600英尺,几乎在高速公路上空,如果考虑坠机,只要不转弯,保持航向,按照当时的下降速率,完全可以安全的越过高速公路和住宅区。


第三次大转弯
飞行员终于意识到是二号发动机“故障”,一号发动机被错误关闭了,于是决定重启一号发动机。
10:54:16,飞行员推动加大一号发动机功率手柄角度(PLA 1),但马上又停止了。因为此前已将一号螺旋桨的桨距控制手柄拉到断油位置(CLA 1 fuel shut off)。而按照操作手册要求,发动机重启前,必须先将螺旋桨的桨距控制手柄置于顺桨位置。
10:54:18,将一号螺旋桨的桨距控制手柄置于顺桨位置,一号螺旋桨的断油信号(CLA 1 fuel shut off)结束。
10:54:20,一号发动机启动,燃气排出温度(ITT 1)开始上升。
处于关闭并顺桨状态的一号发动机,原本阻力已经减到最小,重启使得发动机内的压气机和涡轮开始转动,阻力加大。而此时螺旋桨尚未开始旋转,因为只有当高压涡轮的转速(NH 1)达到12%以上并稳定,才能驱动螺旋桨转动提供飞行的动力。原本为了恢复动力所做的努力却加剧了速度的损失。
10:54:23,动力尚未恢复,左侧阻力加大,飞机再次开始左转,同时系统发出失速告警。
10:54:24,一号发动机高压涡轮开始转动(NH 1)。
10:54:27,一号发动机高压涡轮转速(NH 1)稳定上升,飞行员认为已经达到驱动螺旋桨、完成启动的条件,于是同时加大一号发动机功率手柄角度(PLA 1),减小二号发动机功率手柄角度(PLA 2),并关闭二号发动机熄火的主告警(Master Warning : ENG 2 Flame Out)。此时只需要将已处在顺桨位置的一号螺旋桨的桨距控制器置于自动位置,系统就将驱动螺旋桨开始旋转,从而挽救飞机。一切似乎开始向着好的方向发展,然而真正生死攸关的时刻即将到来。

10:54:29,虽然动力管理系统仍然被设置在起飞(TO)位置,但一号发动机和二号发动机的功率手柄角度(PLA 1、PLA 2)自起飞以来首次同时低于了49度,而两台发动机的扭矩(TQ 1、TQ 2)又都处于无效状态,自动起飞推力控制系统工作的条件已经失去,便自动结束了对飞机的控制。原来被其控制的二号螺旋桨的桨叶角(Beta 2)开始减小,退出自动顺桨状态。随后一号发动机目标扭矩(Objective TQ 1)也开始恢复到正常的90%。
二号发动机始终并未真正熄火,桨叶角(Beta 2)的减小使得二号发动机的转动阻力减小,低压涡轮和高压涡轮的转速(NL 2、NH 2)都开始提升,发动机获得了充足的氧气供应,动力的输出开始恢复。
10:54:31,二号发动机扭矩(TQ 2)恢复,二号螺旋桨转速(NP 2)增大,充沛的气流掠过右侧机翼,在右侧机翼上产生越来越大的升力,而增加的拉力也加剧了飞机的左转。相反,此时一号发动机虽然已经重启,但是一号螺旋桨仍然处在顺桨停转(NP 1)的状态,扭矩(TQ 1)为零,加上飞机左转导致左侧机翼气流速度下降而失速,完全失去了左侧的升力。于是,在毫无预料的情况下,滚转力矩和单侧机翼失速,导致飞机在越过一幢楼房后突然向左翻转侧滑,并最后一次引发了主告警。此时,一切都已无法挽回。

让飞行员进行最后操作的时间只剩下20多秒。而从重启发动机、关闭主告警、收功率手柄等操作来看,显然飞行员仍在做最后的努力来挽救飞机,而且几乎成功。时间愈加紧迫,但生机已经显现,这时更不可能去考虑坠机地点的选择问题。但是,当意识到最后时刻到来,飞行员也许会在转瞬间决定将飞机坠入河中,给机上所有人最后一线生的希望。


回顾整个过程,首先是动力管理系统被始终设置在了起飞(TO)状态。正常情况下,这样设置在起飞、爬升、巡航、降落时都没有问题,而且很可能一直就是这样做的。但是,在遇有故障发生时就会引发系统做出无法预料的行为。当系统误判二号发动机失效,自动起飞推力管理系统立刻将一号发动机推力加大,并对二号螺旋桨顺桨,同时发出二号发动机熄火告警。而机组在没有确认的情况下,就判断一号发动机熄火,并按照标准程序断油顺桨。稍后,当发现关错了发动机后,立即决定重启。但自动起飞推力管理系统的自动退出,使得二号螺旋桨意外的工作起来,刚刚出现的一线生机转瞬即逝。

飞行员在处置上主要有以下问题:
1、没有确认故障,就关闭了一号发动机。即使的确是一号发动机告警,也有可能是误报,比如二号发动机。
2、机组沟通不畅,在关闭一号发动机的过程中,有人提到了二号发动机熄火,但并未得到处理。
3、仍然是没有确认故障,在发现关错发动机之后,就认定二号发动机已经熄火,其实很有可能是系统误判。
4、在误认为一号发动机熄火时做了断油处理,而在认为二号发动机已经熄火时,却没有及时切断燃油供应,结果在最后关头,突然发生意料之外的滚转。
5、重启一号发动机虽然几乎成功,但即便没有受到二号发动机的干扰,也未必有足够的时间让飞机避免坠毁。如果高度不够重启发动机,而目视范围内有较为空旷的地带,比如河流,应该不进行重启,而是直接空滑迫降。
6、最重要的放在最后,及时、严格的按照操作手册操作。如果起飞动作完成后,及时的将动力管理系统设置在爬升(CLB)位置,即便发生二号发动机误报,系统也不会自动顺桨,更不会在最后的生死关头令一切努力功亏一篑。
作为事后旁观者,我们很容易对飞行员的种种失误做出品评,就像网络上的批评家一样。但是在那短短的200多秒钟时间里,面对接连不断的警报、上百个仪表开关和一个个接踵而至的生死攸关的选择,有多少人能冷静、沉着、迅速地做出正确的判断?

对于飞机的质量问题,比如误判二号发动机失效的原因,仅从所公开的资料尚无法作出判断。但是,ATR 72的设计上的确存在问题:
1、显然,发动机熄火告警的左右区分不够明显。在起飞爬升的过程中,飞行员高度紧张,很容易造成误判。
2、系统判断单发失效后,在飞行员关闭另一台发动机的过程中没有告警。
3、自动起飞推力控制系统存在缺陷,在自动判断一台发动机失效和手动关闭另一台发动机之后,应该不再自动退出顺桨。其设计的本意应该是,无动力时顺桨减阻,有动力时及时增推。但是,双发失效,贸然恢复桨叶角,必然会导致速度损失。如果高度不够,即便恢复动力仍然得不偿失;如果高度足够,则可以手动退出顺桨。


转弯会使飞机损失掉对安全至关重要的高度和速度。任何一个有基本职业素养的飞行员,都不会在有足够的高度和动力实施返场迫降的情况下,去盲目的不断主动大幅度转弯,损失至关重要的高度和速度以寻找合适的坠机地点。更何况是一个在高度只剩下600英尺、飞机已接近失速、双发空中停车的情况下,仍然不放弃生的希望,坚持重启发动机的飞行员。所谓拯救了十万人的三次大转弯,其实是在飞行员拼尽全力挽救飞机和机上乘客生命的过程中,飞机所做出的正常动作,却被那些煽情的媒体、痛哭的政客、哗众的公知用来为自己沽名钓誉,这简直是对飞行员职业素养、职业道德的侮辱。
飞行员和普通人一样珍惜自己的生命。在飞机发生故障的情况下,飞行员的第一反应必然是如何挽救飞机。当确定无法挽回时,才会在最后关头选择造成损失最小的方式迫降。坠毁是迫降失败的结果,而不是飞行员的主动选择。解放军飞行员在战机无法继续飞行的时候,为了避开地面人口密集区,放弃执行地面指挥的跳伞命令而选择自我牺牲,那是因为他们不愿用别人的死来换取自己的生,是因为他们对他人生命的尊重。同样,民航飞行员除了自我求生,还要考虑机上乘客的生命,怎么可能不竭尽全力挽救飞机,反而浪费宝贵的时间和最后的希望去寻找坠机地点?!只有当确认坠毁已无法避免,才会拼尽最后的努力为机上和地面尽可能多的人争取生的希望。

声明,本人仅是一名飞行爱好者,本文是根据已有公开信息所做的个人推测。由于学识和资料有限,难免有错谬之处,请专业人士指正。最终结论请以官方调查报告为准。

首先,我认为飞行员虽然犯了一连串错误,但已经尽力挽救飞机了。但是,真的如某些人所言,飞行员在生命最后的两分钟里三次大转弯,分别躲过地铁站、住宅区和高速公路、软件园,拯救了十万人的生命么?

先上图,再做分析。
以下图片来自台湾飞行安全委员会网站、全球航班雷达网站、ATR 72-500模拟飞行手册。

离场程序

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2015-2-8 08:19 上传



发生事故的GE235和飞行正常的GE239的雷达飞行轨迹对比
上图为GE235飞行轨迹,下图为GE239飞行轨迹。

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2015-2-12 04:35 上传



飞行数据记录仪和雷达记录的飞行轨迹
左上图红线是飞行数据记录仪数据,黄线是雷达数据。左下图是高度数据。

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2015-2-8 08:18 上传



飞行高度和速度变化曲线
蓝色为高度曲线,红色为速度曲线。

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2015-2-13 15:27 上传



飞行数据记录仪记录的发动机数据
图中,第一行蓝色线是主起落架状态,绿色线是无线电通讯信号状态,以下绿色实线是一号发动机的数据曲线,蓝色虚线是二号发动机的数据曲线,最下面浅蓝色线是气压飞行高度。
时间坐标为世界协调时,即02:51:55实际为台北时间10:51:55。

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2015-2-8 08:13 上传



语音记录仪对话记录

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2015-2-8 08:19 上传



ATR 72-600座舱
是ATR 72-500的升级版,实现了座舱玻璃化,全部仪表使用液晶显示屏模拟显示。

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2015-2-13 12:48 上传



ATR 72-500的中央控制台
螺旋桨桨距控制手柄有四个档位,从上到下是超控、自动、顺桨、断油。

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2015-2-10 08:27 上传



ATR 72-500的引擎电子控制系统
起飞前应打开引擎电子控制系统上的自动起飞推力控制系统(ATPCS)开关。

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2015-2-12 05:10 上传



ATR 72-500的动力管理系统
灰色旋钮为动力管理调节器,档位从左至右依次为起飞(TO)、最大连续(MCT)、爬升(CLB)、巡航(CRZ),按照相应的飞行状态对发动机进行智能化管理。

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2015-2-12 04:48 上传




空难过程还原

起飞、爬升和被忽略的右转
10:51:12,松山塔台向GE235发出起飞许可。
10:52:00,主起落架(Main Gear A/G)收起,飞机的气压高度(Baro-corrected altitude)开始增加。
操作手册规定,在起飞前,两台螺旋桨的桨距控制手柄应处于自动状态,由系统自动控制两台螺旋桨的桨叶角(Beta 1、Beta 2)。并打开引擎电子控制系统上的自动起飞推力控制系统(ATPCS)开关,当起飞过程中发生一台发动机失效时,自动起飞推力控制系统将自动使另一台发动机全功率运行,并将失效发动机顺桨。这样做是为了避免在起飞过程中发生单发失效,飞行员来不及处理而导致坠毁。但为避免在起飞完成后干扰飞行员的操作,该系统起作用有几个条件,动力管理系统的动力管理调节器旋钮必须在起飞(TO)位置上,同时功率手柄角度(PLA 1、PLA 2)必须超过49度,扭矩(TQ 1、TQ 2)必须超过46%。因此在起飞完成后,襟翼收起前,应将动力管理系统设置在爬升(CLB)位置。(此处无需记住这些枯燥的规定,后面涉及到时我会再做说明。)
10:52:33,松山塔台要求GE235联系台北近场台。
10:52:33,由于不明原因,系统判断二号发动机失效。
此时,飞机的飞行高度超过1000英尺,已经结束起飞阶段,进入爬升阶段。飞行员应该将动力管理系统从起飞(TO)位置改为爬升(CLB),但是直到最后,系统始终被设置在了起飞(TO)位置。由于飞行员并未按照规定正确设置,自动起飞推力控制系统认为在起飞过程中发生了单发失效,立即将一号发动机的目标扭矩(Objective TQ 1)由90%增大到100%。
10:52:34,一号发动机的燃油流量(Fuel Flow 1)、低压涡轮转速(NL 1)、高压涡轮转速(NH 1)、燃气排出温度(ITT 1)、扭矩(TQ 1)均在系统控制下开始缓慢提升以增加推力,弥补由于二号发动机“失效”造成的推力损失。由于推力不平衡,飞机开始缓慢右转,偏离正常航线。
10:52:36,系统自动关闭一号发动机引气阀门(Eng Bleed Value Pos. LH),以保证即将全功率运行的发动机的空气供应。
10:52:37,系统自动将“失效”的二号发动机螺旋桨桨叶角(Beta 2)加大以减小阻力,即自动顺桨。
10:52:38,系统发出第一次主告警,二号发动机熄火(Master Warning : ENG 2 Flame Out)。
在错误的设置下,飞机已经自行完成一系列操作,而飞行员却对一切浑然不觉,直到收到主告警。
10:52:38,GE235回复松山塔台(VHF1)。

实际上二号发动机并未熄火,而自动起飞推力控制系统只是将二号发动机顺桨,并未切断燃油供应。在六秒钟内,二号发动机的高压涡轮转速(NH 2)降至80%,低压涡轮转速(NL 2)降至50%,燃气排出温度(ITT 2)从正常的700摄氏度降至400摄氏度,螺旋桨转速(NP 2)则降为10%,燃油流量(Fuel Flow 2)也下降到250pph。由于二号发动机始终没有停转,使得飞行员对故障的判断进一步受到影响。


第一次大转弯
10:52:41,收到主告警的飞行员将一号发动机的功率手柄角度(PLA 1)逐渐减小,即收一号发动机的油门,正在系统控制下自动增加的燃油流量(Fuel Flow 1)、低压涡轮转速(NL 1)、高压涡轮转速(NH 1)、燃气排出温度(ITT 1)、扭矩(TQ 1)亦均随之下降。
10:53:10,二号发动机已自动顺桨,而一号发动机逐渐失去动力,但距离完成停转并顺桨还有一段时间,其间桨叶角(Beta 1)甚至减小到10度。这使得飞机阻力增大,且左侧阻力大于右侧,飞机向左侧转向并减速,随即系统发出失速告警。
10:53:14,飞行员为了防止失速,将“无故障”的二号发动机功率手柄角度(PLA 2)推至最大。
10:53:16,失速告警仍未停止,飞行员开始俯冲,以高度换取速度。
10:53:19,飞行员准备将一号发动机断油,按照操作手册要求,将一号螺旋桨的桨距控制手柄拉到断油位置(CLA 1 fuel shut off)。
10:53:24,切断一号发动机燃油供应,燃油流量(Fuel Flow 1)变为0。
10:53:31,一号发动机完成自动顺桨,左右两侧阻力平衡,同时飞行员努力控制飞机,抵消了滚转力矩,飞机停止向左转向。第一次大转弯结束。

这53秒钟内,飞行员接到一次主告警、四次失速告警,要处理“故障”的一号发动机,同时还要摆脱失速,况且飞行高度还在1200英尺以上,根本没有精力和必要考虑会坠毁在哪里。


第二次大转弯
10:53:34,飞行员呼叫松山塔台,单发停车(VHF1),准备返场迫降。但是,松山塔台显然没有听明白,仍然要求GE235联系台北近场台,并重复了电台频率。
由于此时飞行员尚未意识到关闭了错误的发动机,仍然认为二号发动机工作正常,并决定以二号发动机单发返场。而且前面的左转弯也可能给飞行员造成二号发动机推力确实加大的错觉。但是由于顺桨过程中和转向时的阻力,使得飞机的高度和速度都有大幅下降,为了避免失速,就必须保持二号发动机的最大推力。而为了抵消右侧二号发动机向左的偏航力矩,就必须向右蹬舵,并向右拉操纵杆。虽然二号发动机并未熄火,但因为已经自动顺桨,并没有产生推力(TQ 2),甚至由于仍在低速转动而产生了阻力,飞行员为抵消向左偏航的操作反而导致了飞机向右转向。
10:53:56,飞机开始右转,并引发失速告警,飞行员再次用高度换取速度。
10:54:09,二号发动机熄火的主告警(Master Warning : ENG 2 Flame Out)依然在发出,当有飞行员发现关闭了错误的发动机,立即呼叫重新开车。此时飞行员应该已经意识到两个发动机都已失去动力,必须停止转向,防止继续掉高度。第二次大转弯结束。

这段时间很短,只有30多秒,由于始终认为二号发动机工作正常,飞行员的首选目标必定是单发返场迫降,这是每一个飞行员的基本功。而且此时飞机仍然高于600英尺,几乎在高速公路上空,如果考虑坠机,只要不转弯,保持航向,按照当时的下降速率,完全可以安全的越过高速公路和住宅区。


第三次大转弯
飞行员终于意识到是二号发动机“故障”,一号发动机被错误关闭了,于是决定重启一号发动机。
10:54:16,飞行员推动加大一号发动机功率手柄角度(PLA 1),但马上又停止了。因为此前已将一号螺旋桨的桨距控制手柄拉到断油位置(CLA 1 fuel shut off)。而按照操作手册要求,发动机重启前,必须先将螺旋桨的桨距控制手柄置于顺桨位置。
10:54:18,将一号螺旋桨的桨距控制手柄置于顺桨位置,一号螺旋桨的断油信号(CLA 1 fuel shut off)结束。
10:54:20,一号发动机启动,燃气排出温度(ITT 1)开始上升。
处于关闭并顺桨状态的一号发动机,原本阻力已经减到最小,重启使得发动机内的压气机和涡轮开始转动,阻力加大。而此时螺旋桨尚未开始旋转,因为只有当高压涡轮的转速(NH 1)达到12%以上并稳定,才能驱动螺旋桨转动提供飞行的动力。原本为了恢复动力所做的努力却加剧了速度的损失。
10:54:23,动力尚未恢复,左侧阻力加大,飞机再次开始左转,同时系统发出失速告警。
10:54:24,一号发动机高压涡轮开始转动(NH 1)。
10:54:27,一号发动机高压涡轮转速(NH 1)稳定上升,飞行员认为已经达到驱动螺旋桨、完成启动的条件,于是同时加大一号发动机功率手柄角度(PLA 1),减小二号发动机功率手柄角度(PLA 2),并关闭二号发动机熄火的主告警(Master Warning : ENG 2 Flame Out)。此时只需要将已处在顺桨位置的一号螺旋桨的桨距控制器置于自动位置,系统就将驱动螺旋桨开始旋转,从而挽救飞机。一切似乎开始向着好的方向发展,然而真正生死攸关的时刻即将到来。

10:54:29,虽然动力管理系统仍然被设置在起飞(TO)位置,但一号发动机和二号发动机的功率手柄角度(PLA 1、PLA 2)自起飞以来首次同时低于了49度,而两台发动机的扭矩(TQ 1、TQ 2)又都处于无效状态,自动起飞推力控制系统工作的条件已经失去,便自动结束了对飞机的控制。原来被其控制的二号螺旋桨的桨叶角(Beta 2)开始减小,退出自动顺桨状态。随后一号发动机目标扭矩(Objective TQ 1)也开始恢复到正常的90%。
二号发动机始终并未真正熄火,桨叶角(Beta 2)的减小使得二号发动机的转动阻力减小,低压涡轮和高压涡轮的转速(NL 2、NH 2)都开始提升,发动机获得了充足的氧气供应,动力的输出开始恢复。
10:54:31,二号发动机扭矩(TQ 2)恢复,二号螺旋桨转速(NP 2)增大,充沛的气流掠过右侧机翼,在右侧机翼上产生越来越大的升力,而增加的拉力也加剧了飞机的左转。相反,此时一号发动机虽然已经重启,但是一号螺旋桨仍然处在顺桨停转(NP 1)的状态,扭矩(TQ 1)为零,加上飞机左转导致左侧机翼气流速度下降而失速,完全失去了左侧的升力。于是,在毫无预料的情况下,滚转力矩和单侧机翼失速,导致飞机在越过一幢楼房后突然向左翻转侧滑,并最后一次引发了主告警。此时,一切都已无法挽回。

让飞行员进行最后操作的时间只剩下20多秒。而从重启发动机、关闭主告警、收功率手柄等操作来看,显然飞行员仍在做最后的努力来挽救飞机,而且几乎成功。时间愈加紧迫,但生机已经显现,这时更不可能去考虑坠机地点的选择问题。但是,当意识到最后时刻到来,飞行员也许会在转瞬间决定将飞机坠入河中,给机上所有人最后一线生的希望。


回顾整个过程,首先是动力管理系统被始终设置在了起飞(TO)状态。正常情况下,这样设置在起飞、爬升、巡航、降落时都没有问题,而且很可能一直就是这样做的。但是,在遇有故障发生时就会引发系统做出无法预料的行为。当系统误判二号发动机失效,自动起飞推力管理系统立刻将一号发动机推力加大,并对二号螺旋桨顺桨,同时发出二号发动机熄火告警。而机组在没有确认的情况下,就判断一号发动机熄火,并按照标准程序断油顺桨。稍后,当发现关错了发动机后,立即决定重启。但自动起飞推力管理系统的自动退出,使得二号螺旋桨意外的工作起来,刚刚出现的一线生机转瞬即逝。

飞行员在处置上主要有以下问题:
1、没有确认故障,就关闭了一号发动机。即使的确是一号发动机告警,也有可能是误报,比如二号发动机。
2、机组沟通不畅,在关闭一号发动机的过程中,有人提到了二号发动机熄火,但并未得到处理。
3、仍然是没有确认故障,在发现关错发动机之后,就认定二号发动机已经熄火,其实很有可能是系统误判。
4、在误认为一号发动机熄火时做了断油处理,而在认为二号发动机已经熄火时,却没有及时切断燃油供应,结果在最后关头,突然发生意料之外的滚转。
5、重启一号发动机虽然几乎成功,但即便没有受到二号发动机的干扰,也未必有足够的时间让飞机避免坠毁。如果高度不够重启发动机,而目视范围内有较为空旷的地带,比如河流,应该不进行重启,而是直接空滑迫降。
6、最重要的放在最后,及时、严格的按照操作手册操作。如果起飞动作完成后,及时的将动力管理系统设置在爬升(CLB)位置,即便发生二号发动机误报,系统也不会自动顺桨,更不会在最后的生死关头令一切努力功亏一篑。
作为事后旁观者,我们很容易对飞行员的种种失误做出品评,就像网络上的批评家一样。但是在那短短的200多秒钟时间里,面对接连不断的警报、上百个仪表开关和一个个接踵而至的生死攸关的选择,有多少人能冷静、沉着、迅速地做出正确的判断?

对于飞机的质量问题,比如误判二号发动机失效的原因,仅从所公开的资料尚无法作出判断。但是,ATR 72的设计上的确存在问题:
1、显然,发动机熄火告警的左右区分不够明显。在起飞爬升的过程中,飞行员高度紧张,很容易造成误判。
2、系统判断单发失效后,在飞行员关闭另一台发动机的过程中没有告警。
3、自动起飞推力控制系统存在缺陷,在自动判断一台发动机失效和手动关闭另一台发动机之后,应该不再自动退出顺桨。其设计的本意应该是,无动力时顺桨减阻,有动力时及时增推。但是,双发失效,贸然恢复桨叶角,必然会导致速度损失。如果高度不够,即便恢复动力仍然得不偿失;如果高度足够,则可以手动退出顺桨。


转弯会使飞机损失掉对安全至关重要的高度和速度。任何一个有基本职业素养的飞行员,都不会在有足够的高度和动力实施返场迫降的情况下,去盲目的不断主动大幅度转弯,损失至关重要的高度和速度以寻找合适的坠机地点。更何况是一个在高度只剩下600英尺、飞机已接近失速、双发空中停车的情况下,仍然不放弃生的希望,坚持重启发动机的飞行员。所谓拯救了十万人的三次大转弯,其实是在飞行员拼尽全力挽救飞机和机上乘客生命的过程中,飞机所做出的正常动作,却被那些煽情的媒体、痛哭的政客、哗众的公知用来为自己沽名钓誉,这简直是对飞行员职业素养、职业道德的侮辱。
飞行员和普通人一样珍惜自己的生命。在飞机发生故障的情况下,飞行员的第一反应必然是如何挽救飞机。当确定无法挽回时,才会在最后关头选择造成损失最小的方式迫降。坠毁是迫降失败的结果,而不是飞行员的主动选择。解放军飞行员在战机无法继续飞行的时候,为了避开地面人口密集区,放弃执行地面指挥的跳伞命令而选择自我牺牲,那是因为他们不愿用别人的死来换取自己的生,是因为他们对他人生命的尊重。同样,民航飞行员除了自我求生,还要考虑机上乘客的生命,怎么可能不竭尽全力挽救飞机,反而浪费宝贵的时间和最后的希望去寻找坠机地点?!只有当确认坠毁已无法避免,才会拼尽最后的努力为机上和地面尽可能多的人争取生的希望。
楼主关于第一次转弯的分析很有道理

不过有一点我不太赞同,关于三次转弯的描述中,关机顺桨后桨貌似应该是不转的,螺旋桨风车状态反会而阻力巨大。
重启一发时螺旋桨还是在自动顺桨状态,我不明白为什么最后时刻2发的顺桨反而退出了???

除了机长误判发动机之外,没有足够的滑翔机飞行经验很可惜(也许缺少双发停车的训练?),否则即使关错发动机在先,造成双发停车也并不是不可挽回。
机长在紧急情况下降低1发油门后还认为是单发飞行,继续将飞机带高,甚至还在爬高过程中出触发了第一次失速警告都没意识到问题所在。
在关闭1发后如果能立刻意识到双发停车,还有1500ft的高度,飞机想返回原跑道顺风降落也是完全没问题的,这个非常类似于滑翔机天天练习的cable break起飞中断训练
ATR-72至少有15-17的升阻比,但机长并没有把飞机控制在最长留空速度或最远滑翔速度下,也没有遵守"Never low and slow"的滑翔机第一铁则。
而是一直凭借本能不断的把飞机拉起到失速边缘,浪费了大量的本来能把飞机带回本场降落或对准河道/高速公路迫降的能量。

如果机长有Hudson River那次迫降的机长的滑翔机经验,这次很有可能不会变成这么大的悲剧,可惜历史没有如果。。。
也许以后飞行员训练要针对性加入更多的滑翔机的速度和能量管理方面的训练?

还有一点我十分没弄懂,2发失效后飞机理应产生巨大的向右的偏航,即使看错了告警,仅靠蹬舵的方向还判断不出哪边没动力?难道真的要以慌乱和缺乏训练来解释?


solarship 发表于 2015-2-9 16:45
对我来说,你就是专业人士了!
上面跟 starikki讨论顺桨阻力,有点糊涂了。ATR72顺桨时螺旋桨会转动么? ...
专业人士完全不敢当,我工作是关于飞行器制造的,加上兴趣多少知道些而已。
楼主文采让人佩服,思路也非常清晰,最后这个推论应该是很合理的了,之前看黑匣子数据我感觉二号发动机整个状态好像很正常,就像是在idle状态运转一样,主警告响的时候其他数据也没有出现明显波动,这个主警告是被什么东西触发的就很让人奇怪。最后的滚转一直感觉是不是二号发动机恢复动力造成的,突然的偏航力矩造成飞机向左偏航,之前飞机处在失速边缘,突然的偏航造成原本平衡的左右两侧机翼的速度和速度方向投影面积剧烈改变,左侧机翼瞬间失速下沉,左侧因为引擎提供的额外气流和角度问题瞬间出现较高升力,滚转就不可避免了,个人猜测。。。
海天樃 发表于 2015-2-10 15:04
楼上专业,佩服,小白请教一个问题,拉力与翼面升力的最简公式。不要复杂,越简单越好
这种公式没有的吧,可能是我孤陋寡闻了我在楼上的意思是因为螺旋桨的气流会直接洗过一部分机翼,动力恢复后流过机翼的空气流速增加,升力就增加了,然后就一边滚转一边侧滑,机身右侧大面积暴露在空气下,然后通俗点将就是被风吹翻了
虽然不是很懂,不过楼主肯定不是玩游戏机滴。看着有大片般紧张感、压迫感
据湾媒说是飞机没加油反而加了水就起飞了,结果搞得飞行员手忙脚乱。。。。。
救了十万人,太厉害了,堪比蜘蛛侠、钢铁侠、超人、哥斯拉,是阻止了一颗原子弹爆炸吗?
sonandme 发表于 2015-2-8 08:43
虽然不是很懂,不过楼主肯定不是玩游戏机滴。看着有大片般紧张感、压迫感
我是美国的空难调查纪录片看多了……
发动机故障被楼上给洗的,好像全是人为错误,飞机本身不存在质量问题。我很好奇,要是换成新舟,楼上又会怎么说?
关键是这逗比是怎么把告警看错的……
寒江毒钓 发表于 2015-2-8 08:44
据湾媒说是飞机没加油反而加了水就起飞了,结果搞得飞行员手忙脚乱。。。。。
应该又是ww媒体为了吸引眼球,从Fuel Flow上看有燃油流量,在最后时刻还有上升。
lmxhdl 发表于 2015-2-8 08:48
发动机故障被楼上给洗的,好像全是人为错误,飞机本身不存在质量问题。我很好奇,要是换成新舟,楼上又会怎 ...
没想洗什么,二号发动机为什么停,一号发动机为什么被认为有故障,都还没有结论,没有排除。
唉,都怪油价降了,欧洲,阿三,WW,都出事了。
合理的解释,现在就应该考虑二号发动机为什么失效,飞行员为什么会误判一号失效了

lmxhdl 发表于 2015-2-8 08:48
发动机故障被楼上给洗的,好像全是人为错误,飞机本身不存在质量问题。我很好奇,要是换成新舟,楼上又会怎 ...


你是说那个没有国际适航证的新舟吗?

嗯,不过那个国际通用的适航证也不重要,我鳖一项不屑去搞。不给就不给,我自个儿玩哈哈哈。
lmxhdl 发表于 2015-2-8 08:48
发动机故障被楼上给洗的,好像全是人为错误,飞机本身不存在质量问题。我很好奇,要是换成新舟,楼上又会怎 ...


你是说那个没有国际适航证的新舟吗?

嗯,不过那个国际通用的适航证也不重要,我鳖一项不屑去搞。不给就不给,我自个儿玩哈哈哈。
据湾媒说是飞机没加油反而加了水就起飞了,结果搞得飞行员手忙脚乱。。。。。
不可能的,只要掺水根本启动不了发动机,水比航空煤油重,第一时间就会落到油泵附近,如果这样可以启动发动机简直神了
扯了这么多蛋,洗啊洗啊洗,都进水了
凳子瘸了一个脚,锯长腿锯多了,只好再锯长的,就这么锯啊锯的桌子就成地板了。
哦,再简单点,水平装置玩过吧
懒鱼翻肚皮 发表于 2015-2-8 08:53
合理的解释,现在就应该考虑二号发动机为什么失效,飞行员为什么会误判一号失效了
不奇怪 ,英航92 犯过同样的错误,
弯弯一架飞机已经被公知大V吹成救了10万人了。还记得解放军飞行员为了避开居民区很多人都选择最后时刻才跳伞甚至来不及跳伞么?当时公知们在批判什么?。。
你是说那个没有国际适航证的新舟吗?

嗯,不过那个国际通用的适航证也不重要,我鳖一项不屑去搞。不 ...
没有拿什么国际试航证的,反而事故率和拿了国际试航证的差不多。
lmxhdl 发表于 2015-2-8 09:06
没有拿什么国际试航证的,反而事故率和拿了国际试航证的差不多。

所以ARJ21和919根本不可能也不会去拿什么美国的证,现在的动作正是逗美帝玩呢,美帝傻傻的一点都不知道呵呵。
那拉 发表于 2015-2-8 09:05
弯弯一架飞机已经被公知大V吹成救了10万人了。还记得解放军飞行员为了避开居民区很多人都选择最后时刻才跳 ...
我就是因为咽不下这口气才写的。
弯弯一架飞机已经被公知大V吹成救了10万人了。还记得解放军飞行员为了避开居民区很多人都选择最后时刻才跳 ...
复兴航空的高事故率倒不喷。
真不错。等到正式飞安报告出来,再请楼主分析对比一下。
民航空难的发生不会是仅仅一个简单原因,肯定是多个环节发生了问题,这次空难机械故障是诱因,但飞行员操作失误是致命的
那飞机装了原子弹了,拯救了十万人生命?????
不可能的,只要掺水根本启动不了发动机,水比航空煤油重,第一时间就会落到油泵附近,如果这样可以启动发 ...
台巴子搞过一次了,直升机。
恶质的台煤,洗地洗到马蹄去了。
呵呵,我前两天还发帖子,说这次完全的人为事故被台媒和公知们给搞成了心灵鸡汤。
超大还有人洗地呢。
不可能的,只要掺水根本启动不了发动机,水比航空煤油重,第一时间就会落到油泵附近,如果这样可以启动发 ...
而2001年9月3日,台湾凌天航空的一架贝尔206用自己的残骸来再次证明了这道题目的答案。在这一起14年前的空难中,这架贝尔206的末端油路中的油料,含水量为96%-98%。而给这架失事的贝尔206加油的油罐车里,其所装载的油料含水量为99.8%。随后台湾飞安会给出的“整改意见”为:请增加检查加油车内油料含水量这一步骤。

这是从观察者抄来的,台巴子把洗车水直接加飞机里面了。

此外,飞机有几个(隔开的)油箱?
这飞机是日本货吧?日粉呢?
solarship 发表于 2015-2-8 08:46
引用:   sonandme 发表于 2015-2-8 08:43   
虽然不是很懂,不过楼主肯定不是玩游戏机滴。看着有大片般紧张感、压迫感  
我是美国的空难调查纪录片看多了……...
不就是空中浩劫么?来自: iPhone客户端
不转弯,难道飞行员想要自杀吗,客机可是没有降落伞的
楼主和楼上的一位兄弟分析得很好,值得学习!
有些道理!事故结论还没出来就急着吹,看后面怎么收场!
直升arara 发表于 2015-2-8 09:11
所以ARJ21和919根本不可能也不会去拿什么美国的证,现在的动作正是逗美帝玩呢,美帝傻傻的一点都不知道 ...
胡搅蛮缠???
翻身的咸鱼 发表于 2015-2-8 11:33
这飞机是日本货吧?日粉呢?
欧洲的啊。。。
那拉 发表于 2015-2-8 09:05
弯弯一架飞机已经被公知大V吹成救了10万人了。还记得解放军飞行员为了避开居民区很多人都选择最后时刻才跳 ...
这算什么,今天上海飞台湾的飞机提前发现引擎故障,岂不是成功救了2500万上海人。
弯弯一架飞机已经被公知大V吹成救了10万人了。还记得解放军飞行员为了避开居民区很多人都选择最后时刻才跳 ...
客机想跳伞都跳不了只能自救,军机飞行员是明明可以跳伞却不肯跳,完全不是一回事。让那帮逗逼自嗨去吧,他们越嗨,人民越能看清他们的真面目。
mousie 发表于 2015-2-8 10:47
呵呵,我前两天还发帖子,说这次完全的人为事故被台媒和公知们给搞成了心灵鸡汤。
超大还有人洗地呢。
我也完全认为不过是飞行员手忙脚乱的结果。这不过是人性的本质体现而已。本身没好还是不好的。
但是公知们从来搞双重标准,为喷而喷,为反而反,这种才是媒体和公知等的丑陋之所在。
对楼主的分析有两点疑问。第一,在第二次转弯的时候,发动机都已经失效了,右舵很难改变航迹,更多的是带来左侧滑,而且会有左滚转,航迹不会出现明显右转吧?第二,二号发动机油门杆收回的时候,为什么已经顺桨的螺旋桨叶角会减小?停车之后不是自动顺桨好的吗?
starikki 发表于 2015-2-8 09:34
楼主关于第一次转弯的分析很有道理

不过有一点我不太赞同,关于三次转弯的描述中,关机顺桨后桨貌似应该 ...
从坠机视频看,二号发动机当时是关机顺桨状态,但螺旋桨在旋转,应该是风车状态。风车状态应该相对于强行停止风车旋转的阻力小吧?这一点我不确定。

完全同意你的看法,其实飞行员等于是在用一个错误弥补前一个错误,不过没有无动力滑翔经验就没办法。无非是在重启成功和空滑迫降成功之间做选择。

二号发动机失效时,飞机正在按正常轨迹右转,可能飞行员误以为是正常偏转了。而且时间很短一号发动机就被关闭,偏航力矩很快消失。