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冲偏出跑道——高发的不安全事件

来源:未知 编辑:admin 时间:2019-09-11

  2016年10月27日夜间(美国东部时间,下同),美国东方航空公司(Eastern Air Lines,简称美国东方航空)3452 号班机(机型B737-700,国籍登记标志N278EA),执行从爱荷华道奇堡机场(FOD)飞往纽约拉瓜迪亚机场(LGA)的包机任务,机上载有美国共和党副总统候选人Mike Pence 及其竞选团队,共计48人,包括9名机组和39名乘客。飞机按照美国民航规章121部运行,遵循仪表运行规则,气象实况:满天云(Overcast),云底高700 英尺,能见度2.5英里,风向040,风速7节。19:42 分左右,飞机在22号跑道上着陆时,以35节地速冲出跑道,冲入距跑道30英尺外的跑道拦阻系统(EMAS)中,无人受伤,飞机轻微损坏。事件现场如图1-1所示。

  根据美国运输安全委员会(NTSB)的调查报告:该事件为机组操作不当导致飞机着陆过程中拉平高,平飘距离长;机组未及时复飞,强行接地;机组资源管理混乱,着陆滑跑过程中减速动作不及时,进而冲出跑道。此次事件被NTSB判断为事故征候,原因可分为机组操作、机长指挥权威和航空公司的飞行训练三大方面。

  着陆是飞机高度不断降低、速度不断减小的运动过程。着陆阶段一般分为下降、拉平、接地和着陆滑跑4个阶段。拉平阶段,必须在一定高度上逐渐后拉驾驶杆,逐渐增大飞机的俯仰姿态和迎角,使飞机由进近姿态转入接地姿态,同时速度减小到接地速度:拉杆快慢必须和飞机的离地高度、下沉的快慢及俯仰姿态大小相适应;根据目测柔和均匀地收油门,最迟在接地前,将油门收完。在拉平的后半段,飞机接地前,飞机的轨迹通常为下降角很小的直线,称之为平飘。小型飞机的平飘段相对较长,大型飞机则基本没有平飘段。

  波音737机组人员训练手册(Boeing737 Flight Crew Training Manual)规定在着陆中飞机拉平方法为:当主起落架位于跑道上方约20英尺时,通过增加仰角2°-3°,开始拉平,下降率开始减小。拉平开始之后,柔和地将油门杆减至慢车,并且微调仰角以保持着陆要求的下降率。

  该事件中,拉平从飞机位于跑道上方38英尺开始,这个高度明显高于波音737机组人员训练手册中的要求。此外,油门收至慢车状态在飞机开始拉平16秒后才发生,而非飞机接地后立即执行。

  飞机开始拉平时的高度过高,且收油门至慢车状态的操作过晚,导致了该飞机在跑道上平飘过长(平飘浪费了大量的可用跑道距离,飞机在跑道上滑跑时的减速率大概是在空中的3倍),从而导致飞机接地晚。飞越规定接地带后仍试图驾驶飞机接地着陆是被禁止的。

  机长未在飞机飞越接地带后作出正确的复飞决策,飞机接地后也未及时手动放开减速板。

  根据航空公司手册,22号跑道的接地带为自跑道入口开始延伸至全长7001英尺跑道的三分之一处,也就是距跑道入口2334英尺处,但该飞机最终在距跑道入口4242英尺处接地。机组本可以通过接地带标志和接地带灯(接地带灯从跑道入口开始向跑道末端延伸3000英尺)提供的目视参考,发现飞机距离已越过接地带并及时复飞,但该机组并未执行复飞,考虑到机长是该航班的最高领导人和负责人,NTSB认为该责任应该由机长承担。

  此外,波音737机组人员训练手册中规定:减速板阻力和发动机反推力在高速着陆阶段的减速中最有效,接地后应尽快放出减速板并且使用反推。通常情况下,飞机的减速板能够自动伸出,飞行员在接地后应该检查减速板的伸出情况,然而该飞机的自动减速组件在该起事故征候发生两天前失效,根据航空公司最低设备清单(MEL)可以带此故障飞行,但飞机接地后应立即手动放出减速板。

  机长在飞机接地4.5秒后才放出减速板,最大反推则在减速板放出3.5秒后才使用。模拟实验表明,如果飞机在接地1秒内放出减速板,然后在2秒内使用最大反推,完全可以在跑道上停住。因此,机长未及时放出减速板是导致飞机冲入跑道拦阻系统的重要原因之一。

  航空公司飞行运行手册规定:机长必须确保飞行中有且仅有一位飞行人员对航空器驾驶的主要工作负责,航空器控制权的交换必须口头告知。

  据机长报告,他当时忘记22号跑道末端装有跑道拦阻系统,认为相对于冲出跑道,向右偏出跑道危险较小,于是蹬下右舵。但机长未告知副驾驶其对飞机操纵权的接管和意图(此事实据副驾驶报告并经驾驶舱话音记录器(CVR)证实),副驾驶为了保持飞机沿跑道中线滑跑,踩下了左舵以抵消部分向右的趋势。最终飞机撞上了跑道末端的跑道拦阻系统的右边部分。

  该情况显示,机组资源管理(CRM)混乱,再考虑到拉平过程中,机长未及时做出复飞决策,NTSB认为机长缺乏指挥权威,这也是导致本次事故征候的重要原因之一。

  航空公司为飞行员提供的复飞训练中包含飞行员被指挥或提示复飞的训练,而没有任何需要飞行员自主判断是否需要复飞的训练。

  机长事后陈述,他在飞机接地前考虑过复飞,但供其思考和表达意图的时间过于紧迫,因此,命令副驾驶尽快着陆而不是复飞。副驾驶事后陈述,当时他并未意识到情况不正常,所以没有考虑复飞。

  正确、合适的培训能够缩短机组应对复杂任务时的决策时间,改善决策后果,因此,该机组缺乏相关复飞决策的培训是导致其未能在该事故征候中正确做出复飞决策的主要原因。

  根据IATA的研究,2010——2014年,全球5700kg以上飞机事故共415起,其中90起是冲/偏出跑道(滑行道)事故,占所有事故数量的22%。

  在此之前,2008年全球航空事故中冲/偏出跑道位列第一,占所有事故数量的25%;2009年全球航空事故中冲/偏出跑道位列第二,占到所有事故数量的26%;2010年全球航空事故中冲/偏出跑道位列第一,占到所有事故数量的21%。

  空中客车公司按照ICAO的事故分类方法统计了近20年(截至2010年)全球所有飞机全损事故数据,如图2-2所示,冲/偏出跑道事故的数量位列第一,约占所有事故类别的1/3。

  波音公司统计了从2001年至2010年全球全重6万磅以上的商用喷气(涡轮风扇发动机)飞机(不包括苏联/独联体制造的飞机以及从事军事服务的商用飞机)相关事故,如表4-1所示。其中致命事故数、死亡人数(包括机上和外部)居于前三位的是冲/偏出跑道、失去控制和可控飞行撞地。

  据IATA统计,冲偏出跑道事件中的人员幸存率达到98%。与其他航空事故(包括飞行中失控和可控飞行撞地)相比,冲/偏出跑道事件发生频率最高,人员伤亡率最低,这可能会使决策者和操作者误认为冲/偏出跑道“致命性”不足,忽视其重要性,使人麻痹大意。

  英国民航局冲/偏出跑道专题小组对英国相关致命事故和强制报告事件进行了研究。结果表明,在冲/偏出跑道致命事故中,机组的操作失误是其最主要的因素,其主要因素按事故统计次数排序依次为机组、飞机、天气、跑道和ATC,如图3-1所示。结果还显示,最常见因素是出现了12次的“其它方面的机械失效”,所谓“其它”是相对“刹车机械失效”和“飞机已有故障”而言。此外,10次事故中存在“机组飞行操纵”因素。如图3-2。

  其强制报告的冲/偏出跑道事件数据统计分析表明,“天气”是出现频率最高的因素,如图3-3所示。跑道因素则位居第二。分析结果还表明,“道面有水”和“下雨”是最常见的因素,分别出现了15次和14次。“地面风”和“飞机其它机械失效”出现的次数也较多,如图3-4。

  此外,国内有专家对着陆阶段冲/偏出跑道事件进行了专题研究,通过对63起相关事件的统计分析,得出了15个风险因素的统计分析结果,如图3-5所示。结果表明,着陆阶段冲/偏出跑道事件的风险因素中,首当其冲的是驾驶术欠缺。驾驶术是指在正常情况下的飞行员的动作技能和心智技能,其欠缺主要表现为机组偏差修正能力较弱、操纵错误、目测偏差大等。提高飞行员的基本驾驶术,必须从加强训练入手。

  冲/偏出跑道预防工作需要机场、空管、航空公司和监管部门的共同努力,本文针对导致此类事件的高发风险——飞行驾驶术欠缺,提出以下对策建议,以供参考。

  飞行的运行环境千变万化,加强飞行员对风险的识别能力,可以大大降低冲/偏出跑道事件发生概率。风险识别能力包括,起飞和着陆过程中,要能意识到大风、低能见以及湿滑跑道对控制滑跑方向的影响;短跑道起飞滑跑过程中的中断起飞,或者着陆过程中平飘距离远时,要能正确评估滑跑距离以及剩余跑道长度。

  研究表明,相当一部分冲/偏出跑道事件是由于飞行员操纵不当所导致,如过量操纵,甚至是反操纵,也不乏出现特情之后由于准备不足而引起的匆忙和慌乱。所以,航空公司在保证飞行员训练质量的基础上,也要加入一些针对性的科目,例如大速度中断、低高度复飞、极限侧风或湿滑跑道情况下的起飞落地训练,以及出现对操纵影响比较大的典型故障时的处置训练,从而达到提高飞行员心理素质和操纵能力的目的。

  飞行员强行落地甚至造成冲/偏出跑道事故的原因大致包括两点,第一是侥幸心理,第二是对复飞存有错误的认识,认为复飞是一件丢人的事情。然而,当不具备安全着陆条件的时候,例如短五边方向出现大的偏差、平飘距离远、着陆过程中失去目视参考等等,果断采取复飞,无论再次尝试进近,或者前往备降场备降,都是避免着陆失误造成事故的最有效的方法。

  提高气象报告的准确度,让飞行员及时充分掌握地面的风向风速、降水强度、跑道道面的刹车效应等气象条件,有利于飞行员对起降过程做出正确预计和评估,也可降低冲/偏出跑道的风险。

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