北京时间2014年12月28日7时17分,印尼亚洲航空QZ8501号航班与地面失去联系。随着残骸与遗体的发现,这架载有162人的A320客机已可以确定坠毁于勿里洞岛以东的爪哇海。究竟是什么原因导致了这次坠机,依然众说纷纭,笔者将结合现有资料,对事故进行初步的分析。
对比:亚航QZ8501与马航MH370
说到失联,人们首先想到的是今年3月从雷达屏幕上神秘消失并最终“终结”于南印度洋的马航MH370航班。同属马来西亚航空体系,同样无法在第一时间确认失事,人们难免把这两个不幸的航班联系在一起。然而仔细对比起来,我们不难发现其中的诸多区别:
——QZ8501在失联两天后即在失联位置附近发现残骸和遗体;MH370失联后人为偏离航线,至今杳无音信。
印尼方面已发现的残骸,包括机上的应急充气滑梯和乘客的旅行箱
——QZ8501的机长Iriyanto,是一位印尼飞行员,累计飞行6100小时,与其搭档的副驾驶Plesel的经历则更为传奇。Plesel是一位法国人,曾在巴黎读书,后加入道达尔石油公司担任工程师,据其母介绍,Plesel自幼向往蓝天,并为此放弃了石油业的工作转职飞行员。46岁的他在印尼亚洲航空累计了2275飞行小时,同时还是法国一个飞行员协会的主席。
而MH370的机长扎哈里目前被认为是导致客机失联的重大嫌疑犯:这位马航资深机长拥有18365小时的飞行记录,甚至在家中拥有专业的模拟飞行设备,同时他还是马来西亚政治反对派的狂热支持者,并被一些外国专家认为有精神疾患;MH370的副驾驶法利克年仅27岁,曾有擅自允许女乘客进入驾驶舱的记录。
QZ8501机组,左为机长Iriyanto,右为副驾驶Plesel
——执行MH370航班的波音777-200客机是大型双通道远程客机,其发动机具有数据采集功能,并定时通过飞机通讯寻址与报告系统(ACARS)将数据传输至地面。事实上,调查人员正是通过罗尔斯罗伊斯公司提供的数据察觉到MH370在失联后数小时依然在飞行的。而QZ8501航班的A320-200客机是单通道中短程客机,其装备的CFM-56系列引擎并不具有数据传输功能,至今印尼当局和亚航方面依然没有公开机上通讯情况。在马航客机失联后,亚航开始对其机队加装卫星通信系统,以便对飞机状态进行更准确跟踪,而遗憾的是,执飞QZ8501航班的A320客机并没有等到改装的这一天。
没有加装卫星通信系统的PK-AXC号A320客机
——QZ8501失联时,天候条件恶劣,机组与控制中心的最后一次通话是请求上升高度以躲避积雨云。MH370航班失联时,天气很好,其规划航路也没有穿越极端天气区域。
在QZ8501航路上侦测到的闪电
探寻:疑点与可能
海外媒体放出一张据称是QZ8501失联前后管制中心的雷达照片,经笔者咨询专业空管人员得知,此照片为区域管制中心的二次雷达,右下角AWQ8501即为失事航班,AWQ是印尼亚航的ICAO(观察者网注:国际民用航空组织)代码。AWQ8501右边的353代表客机的地速为353节(观察者网注:约654千米/小时),即相对于地面的速度;下方的363↑代表客机当时的高度是36300英尺,约合11064米,且正在爬升。结合客机最后一次通话,可知这张照片是在客机从32000英尺高度开始爬升以躲避恶劣天气后拍摄的。
管制中心雷达上的QZ8501
然而值得注意的是,6时12分机组最后一次与塔台通话时,塔台因空域拥挤拒绝了QZ8501的爬升请求,仅允许其向左偏航规避恶劣天气,为何机组违反管制员要求爬升我们不得而知。
而另一个关键问题是客机的地速较低:根据伯努利原理,高空空气密度较小,需要飞机飞得更快以提供足够升力。尽管处于爬升状态,但353节的地速对于万米高空飞行的客机而言还是显得低了一些,这与机组的违规爬升一样,都是需要通过后续调查详细分析的。
QZ8501航班轨迹图,红圈内为发现碎片和遗体的区域
通过失联航班的轨迹图,我们不难发现另一个疑点,不管是之前泄露出的空管雷达照片标定的位置,还是客机从雷达上消失的位置,都与30日发现残骸和遗体的海域有较大偏差。尽管当地气候恶劣,汹涌的洋流可能干扰漂浮物的分布,但有一点可以肯定:在失联后客机没有回到正常航线,而是严重偏离了航向。因为就算客机在失联后失去了全部动力,仅依靠高度滑行,甚至凌空解体,如果按照正确航线飞行,残骸理应分布在失联点西北。而现在,残骸在失联点以东100~200千米的海面上被发现,足以说明问题。
另外,事故发生后有评论认为,客机处于10000米高度,属于平流层,大气流动稳定,发生在对流层的雷暴不会影响客机。笔者查阅了相关资料发现,对流层的高度是随纬度明显变化的,失联航班处于南纬3°的热带,对流层高度可达17~18千米,且孕育雷暴的大型对流云高度也可达12千米,客机在气象雷达上侦测到前方恶劣天气而请求改变航线是完全可能的。根据气象专家介绍,事发区域正处在气候恶劣的时节,坏天气导致客机坠毁的可能性不能被忽略。
猜测:案例与分析
本次空难中,天气是一个无法回避的问题,由于在客机航线附近侦测到密集的雷暴,目前最普遍的猜测是客机被闪电击中坠毁,但笔者对此说并不认同。现代民用客机拥有良好的防雷击特性,且不说金属机身是一个天然的法拉第笼,可以屏蔽雷击对内部人员、设备的损害,在机身关键部位往往还安装有导电性极好的防雷条,确保闪电电荷快速流经机身表面,并自机翼尖端的放电刷释放。常见的雷击伤害是微小的,基本不会对结构造成致命破坏,且机载设备的冗余也使得一次闪电击毁全部电子装置的可能性微乎其微,断不会出现突然失去联络且再无音讯的情况。
空中客车客机的翼尖放电刷
雷击损伤,一般很轻微
如果不是雷击的话,在如此恶劣天气条件下,我们不得不认真考虑结冰导致事故的可能。尽管QZ8501航班的航路处于赤道附近,地面温度常年居高不下,但高空温度却远比地面低:一般来说,在对流层内,每升高1千米,温度就会降低6°C左右,这也是为什么我们能在夏天看到冰雹的原因。结合机组的最后通信来看,他们很可能已经处于一个强对流云团的边缘,大气水汽含量高,气温低,完全满足结冰条件,甚至可能出现危害飞行安全的强结冰。
机翼,尾翼是最容易结冰的部位,一旦结冰加厚,将破坏翼面的气动外形,增加阻力,恶化飞机的操纵性和抗失速能力,甚至直接导致飞机失速坠落,2004年包头空难就是由于机翼积冰导致升力下降酿成的。
发动机结冰将破坏进气道流场,导致发动机出现喘振;一旦积冰被吸入发动机,将可能损伤风扇叶片,甚至堵塞发动机排水系统,最终损坏涡轮机,令发动机彻底报废。1977年4月4日,一架美国南方航空公司的DC-9客机就遭此厄运,在两台发动机瘫痪后,机长在一条乡间公路上迫降失败,造成机上与地面数十人伤亡。
肇事DC-9客机的发动机,其核心已彻底损坏,着陆时处于停车状态
同样对积冰敏感的还有飞机上的测量设备,包括空速管、静压计等等,冰冻会导致读数异常,令机组判断错误,也往往导致悲剧。2009年6月3日,法航AF447航班的机组在皮托管被积冰堵塞后陷入混乱,最终导致客机失速坠海,机上200余名乘客无一生还。
A320客机配备了先进的除冰装置,能够有效消除结冰对飞行安全的危害,但这套设备需要飞行员手动开启。提醒飞行员的结冰告警灯设置在机头正中部风挡格框的外面,正副驾驶都能从驾驶座上看到,但告警灯体积很小,容易被忽视,尤其是在恶劣天候下,如果驾驶员集中精力处理其他问题就更难发现。也许,这是QZ8501空难的一个重要诱因。
A320系列客机的结冰告警灯,安装在驾驶舱外,容易被忽视
然而飞行员在事故中扮演的角色同样耐人寻味:通过爬升躲避雷雨区的要求并不十分常见,因为在高空民航客机的性能受到很大限制,爬升率较低,在遭遇前方恶劣天气时常规的做法是侧向绕开,并与云团保持至少10千米距离。QZ8501在爬升请求被拒绝后依然我行我素,全然不顾可能存在的空中相撞风险,显得既不专业也不明智。
同时,笔者注意到飞机在爬升过程中速度明显降低,这是一个危险的事故症候,如果综合可能存在的结冰因素,这样的速度损失容易导致机翼升力进一步降低,造成失速俯冲,甚至令飞机陷入尾旋。倘若果真如此,那这起空难就是典型的天灾加人祸。
当然,截至目前有关事故的详细资料依然没有披露,客机从雷达上消失前一刻有没有剧烈损失高度,海底残骸分布情况究竟如何,这些依然需要等待后续报道。目前有关搜救方面已定位残骸,相信黑匣子出水之日为期不远,QZ8501航班的谜团也终将揭开。
对于失事客机上162人的家属而言,2015年的新年无疑是悲痛欲绝的,也许他们很快就要直面自己亲人冰冷的遗体。但是,还有一些家庭的境遇更加凄凉,明明知道自己的亲人已经随着MH370“终结”于南印度洋,但心中依然有一丝对奇迹的幻想,这幻想与亲人生不见人死不见尸的现实一起,长久折磨着这些早已崩溃的家属。笔者期望,纵然疑云重重,新年的阳光终将洒满爪哇海,洒向南印度洋,洒向地球的每一个角落,笔者愿与读者朋友一起,在新的一年继续探寻事实,守望真相。
石豪 科研工作者、航空航天观察者
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