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一个迎角传感器引发的空难

时间:2019-10-30 阅读:
据2018年10月29日发生的印尼狮航JT610空难已满一年。作为2018年最严重的一起空难(遇难人数189人),失事机型又是波音最新的737MAX系列,这起空难一开始就引起了极大关注。而根据最终调查报告,除了罪魁祸首波音737MAX的MCAS系统之外,印尼狮航的维护以及失事航班的机组也有相当的责任……

据2018年10月29日发生的印尼狮航JT610空难已满一年。作为2018年最严重的一起空难(遇难人数189人),失事机型又是波音最新的737MAX系列,这起空难一开始就引起了极大关注。

而根据最终调查报告,除了罪魁祸首波音737MAX的MCAS系统之外,印尼狮航的维护以及失事航班的机组也有相当的责任。

由于整个空难调查最终报告篇幅极长高达322页,且内容极为详尽,故笔者将分多篇文章对最终事故报告进行解析。波音MCAS与FAA的问题在之前一系列文章中已经分析很多,相信读者们都已经审美疲劳了,今天就先讲讲报告中指出的印尼狮航的问题。

一个迎角传感器引发的空难

JT610空难发生过程并不复杂:飞机左右两侧迎角传感器(AOA)数据不一致,左侧迎角传感器故障导致输入大气计算机的迎角数据过大。而MCAS恰巧采用左侧迎角传感器数据并没有进行数据比对,加上起飞阶段手动飞行满足了MCAS的启动条件,由此引发飞行员与MCAS的人机大战,进而引发空难。对于MCAS系统笔者早已撰文分析,本文不再赘述(见《737MAX全球停飞,给中国大飞机带来什么警示?》)。事故的发生从来不是一个环节出问题,而是层层失守所导致的。正如海恩法则所言:每一起严重事故的背后,必然有29次轻微事故和300起未遂先兆以及1000起事故隐患。而JT610空难也是始于AOA传感器故障所带来的问题。

失事飞机在10月26日从天津飞往万鸦老的JT2748航班中,机长发现主显示器上显示空速与高度的故障旗。在飞机降落在万鸦老后飞行员将这个问题报告给了机务,机务进行检查之后消除了这一信息。而在10月27日该飞机飞行中反复出现同样的问题,机长同机务表示该问题反复出现必须要采取措施,于是机务称本场无法解决需要到登巴萨进行维修。当飞机于28日早飞到登巴萨后,便停场进行检修,机务在执行了一系列检查后决定更换飞机左侧的迎角传感器。由于本场备件并没有迎角传感器,便从巴淡岛航空科技处调用了一个AOA传感器(序列号14488)安装上去,并放行飞机。

随后飞机在28日执行了JT043航班(也即失事前最后一班航班)。在JT043航班的飞行中飞机刚起飞后就遭遇了如JT610空难一样的情况,起飞后不久MCAS就要自动低头俯冲,而飞行员与之搏斗。与失事航班JT610不同的是,JT043航班的驾驶舱内有一名搭便车的飞行员坐在观察席上,这使得驾驶舱内有三名飞行员。额外的飞行员在机长与副驾驶手忙脚乱应对时得以冷静观察局面,并关闭了自动配平电门由此关闭了MCAS,使得机组得以摆脱困境。

而机组决定在接下来的飞行中全程手动飞行,并且飞机左侧抖杆器全程都在抖动发出警告。在飞机降落后机长虽然反映了飞机的问题,但是他只提到飞机遇到了空速与高度不可靠,并没有提到抖杆器全程都在激活状态,这使得他的报告并没有引起重视,也没有进行任何处理。而随后飞机执行的航班就是JT610,JT610出现了JT043同样的问题,而这次机组没有那么幸运,最终导致了空难的发生。

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JT043机组没有完全汇报遭遇的问题,导致没有引起上级重视

形同虚设的规章制度

在事故发生后,从失事现场发现飞机黑匣子之一FDR(飞行数据记录仪)后数据的解析显示飞机两侧迎角传感器数据存在巨大的偏差,两侧传感器偏差值达到了惊人的21度。而波音MCAS系统的缺陷使得其仅仅采用了错误数据的一侧迎角数据,进而激活了MCAS。从前段航班飞行记录以及失事航班飞行记录中可以发现两侧迎角传感器数据全程存在偏差,这还是在换了新的迎角传感器后。按照737MAX的飞机维护手册,在更换了迎角传感器之后机务需要进行校准以确保精准,那么28日飞机更换左侧迎角传感器后是否有进行校准呢?

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调查报告指出在更换了迎角传感器后需要进行测试

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失事飞机上一个航班(JT043)起飞数据记录,红框中为飞行员与MCAS人机大战,以飞行员关闭了MCAS获胜而告终;蓝框部分为飞机两侧迎角传感器,可以看到全程红线与绿线存在巨大的偏差

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失事航班(JT610)起飞数据记录,红框人机大战,蓝框为巨大的两侧迎角传感器偏差

在更换了迎角传感器(序列号14488)后机务有没有按照规定进行校准测试成了调查的重点。在调查中给飞机更换了迎角传感器的机务拿出了照片证明自己在更换后有进行测试,然而调查组发现没有证据表明这些测试的照片是拍摄于失事的飞机(机号PL-LQP)极有可能是拍摄于别的飞机,无法作为对失事飞机进行过迎角传感器测试的证据。而印尼调查组与波音以及NTSB也在别的737MAX上进行试验,以验证若按AMM手册要求进行检测的话是否能发现迎角传感器的偏差。

在试验中发现,对于本身存在巨大偏差的迎角传感器,如果按照要求进行检测很容易就能发现存在问题。而考虑到JT610迎角传感器偏差达到了21度,若机务真有在安装后进行测试,那必然会发现问题。

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使用正常的迎角传感器装在飞机上进行测试,会发现迎角数据显示正常

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使用偏差值为33度的迎角传感器安装在飞机上进行测试,会发现根本无法完成检测

由此调查组得出结论,印尼狮航的机务(隶属于巴淡航空科技)在进行左侧迎角传感器更换后没有按照飞机维护手册的要求进行检测,由此将问题迎角传感器安装在飞机上而不自知,进而开启了空难的序幕。

并不准确的校准

更换上去的迎角传感器(序号14488)是一个经过翻修,且有着合格标签的部件,为何会存在高达21度的偏差呢?这个迎角传感器最早安装在马来西亚航空的一架波音737-900上,当这个部件发生故障后便拆下来进行修理,随后发现本地无法完成修理便送往美国进行修理,在美国翻修这个迎角传感器的公司是美国佛罗里达州的XTRA航宇科技。当调查组来到XTRA航宇科技进行调查并查阅当时这个迎角传感器的检修记录。在调查中发现,XTRA完成迎角传感器翻修之后,进行校准时所使用的仪器不是厂商所推荐的仪器,而是使用PEAK公司的SRI-201B角位置指示仪。

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XTRA航宇公司使用这个不在推荐列表上的仪器进行迎角传感器校准

各种记录显示XTRA航宇确实按照厂商的技术手册进行校准,但问题就出在没有使用手册推荐仪器上。调查组复现时发现,若该仪器REL/ABS开关在REL上,会使得迎角传感器的两个解析器的偏差无法被发现。

而由于该厂使用的设备不在原厂手册上,导致这成为了一个盲区,由此使得存在巨大偏差的部件被当做合格件打上合格标完成翻修出厂了。

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就是这个开关,错误的模式导致没有发现部件存在巨大偏差

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“由于使用的检测设备不在厂商手册上,导致该模式下无法发现部件存在的巨大偏差”

失败的危害报告机制

虽说左迎角传感器存在巨大偏差且没有进行安装测试发现问题直接导致了飞机迎角传感器错误引发MCAS启动,但事故的发生犹如瑞士奶酪:每一片都会有很多小孔,但是位置各不相同,唯有当每一片的小孔连成一片时才会导致光透过去。同样危害发生后有多个环节可以进行拦截,但如果都失效了那就会造成损失。

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当每一层的小孔连成一条时,危害就会造成损失

翻修的迎角传感器不合格,安装后没有进行检测已经洞穿了两道防线。JT043航班上发生了与JT610航班同样的现象,所幸机组(或者说驾驶舱内那个搭便车的飞行员)这一层“奶酪”起了作用,将危害拦截了下来。考虑到JT043机组在空中遭遇的情况(MCAS启动导致飞机不可控、抖杆器全程激活、空速高度不可靠),在JT043航班落地后应该对该飞机(也即失事飞机)进行全面检修以排除故障,毕竟抖杆器激活这个事可是非常严重的。

根据波音的记录,进入21世纪以来波音全部飞机总共发生过30次抖杆器激活。在这30次抖杆器激活中只有5次是选择继续飞行(包括JT043航班),其余发生的案例全是返航或者就近备降(绝大多数为返航)。而根据某型国产客机航空工程师所言,他们的飞机在飞行中遭遇抖杆器激活的话,那飞机下来后必然是鸡飞狗跳,不查个底朝天找出原因不罢休。

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机长选择在抖杆器持续激活发出警告的情况下继续执行航班飞行而不返航已经让人觉得匪夷所思了,而正如上文所言,飞机落地之后机长没有报告飞机抖杆器全程激活这一情况,导致该飞机故障没有受到管理层重视,让这飞机执行第二天的JT610航班。上天眷顾了JT043航班,使得他们没有遭遇空难。然而JT043机组没有完整汇报情况让飞机停飞检修,使得JT610航班带着巨大的安全隐患飞上了天——这一次上天没有眷顾JT610航班。

在事故最终报告中,调查组对狮航的危害报告机制提出了批评,认为JT043航班在经历多重故障引起操控困难后应该被视为存在严重事故症候,需要由KNKT进行调查。由此要求狮航改进其危害报告管理机制,能准确地识别危害并且采取措施缓解风险。同时要求狮航加强对机组人员的SMS(安全管理系统)训练以增强识别危害的能力。

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不合格的备件、未按规定执行检测程序、没有报告的严重事故症候,这些安全防线的洞穿是MCAS之外导致空难发生的另一面,暴露出来的问题显示狮航管理混乱难辞其咎。空难的发生是多种因素综合导致的,根据调查报告空难中遇难的飞行员也存在着一定的问题。限于篇幅原因,关于飞行员的部分会后续撰文分析。

愿逝者安息,愿同样的悲剧不再发生。

(来源:科工力量;作者张仲麟;责编:Demi Xia

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