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疲劳的副驾驶和陷入视觉隧道的机长:13年UPS航空1354航

来源:欧宝体育app下载 作者:欧宝体育下载地址  |  发布时间: 2022-08-08  |   1   次浏览

  原标题:疲劳的副驾驶和陷入视觉隧道的机长:13年UPS航空1354航班空难

  人过度疲劳的时候,就和醉汉一样,会对往常显而易见的错误视而不见。风起于青萍之末,浪成于微澜之间,有的时候一个小错误就会酿成机毁人亡的大错。UPS航空1354号航班就是空难史中典型的案例。

  UPS航空1354号航班是从肯塔基州路易维尔国际机场往亚拉巴马州伯明翰·沙特尔斯沃思国际机场的定期货运航班。

  2013年8月14日,一架空客A300型货机执飞该航线,在伯明翰·沙特尔斯沃思国际机场最后进近时坠毁并起火,事故导致2名飞行员遇难——他们也是飞机上唯一的人。该起空难是UPS航空史上第二起致命空难。

  5X1354号航班的机长小瑟雷亚·比尔(Cerea Beal, Jr),58岁。他在加盟UPS航空以前,曾在环球航空公司担任波音727飞行工程师,然后担任727飞机副驾驶。1990年10月29日,他被UPS聘为飞行工程师。2004年转为A300飞机副驾驶,并在2009年6月升任机长。比尔在UPS公司的总飞行时间为6406小时,其中A300型为3265小时。2013年6月26日完成最近一次能力检查。

  机长的同事曾表示,在事故发生的前几周,机长表示飞行时刻表变得越来越苛刻——连续飞行一周,然后再休息一周,这让飞行的前几天很难恢复精力,而且飞行结束后让人非常疲惫。

  副驾驶盛大·范宁(Shanda Fanning)37岁,她在2006年11月16日被聘为727飞行工程师,2007年10月升任波音757副驾驶,后来转为747-400机型。2012年6月7日,她转换到A300机型,累计飞行时间为4721小时,其中A300副驾驶时间为403小时。2013年6月26日完成最近一次熟练度检查。

  执飞UPS1354号航班的飞机是一架机龄9.8年的空客A300F4-600型货机,搭载两台普惠PW4158涡扇发动机。驾驶舱内配备了2个飞行员座位和1个观察员座位。驾驶舱后侧的机舱内右侧还配置了4个乘客座位。事发前,该机累计飞行11000小时/6800次起降。

  空客A300是空客公司在1970年代推出的一款双发中短途飞机,在客机上首次应用了超临界机翼设计,也是第一架具有风切变保护功能的客机。A300在业内首次实现双人制机组,由自动驾驶仪取代了飞行工程师的岗位,先进的自动飞行控制系统可以适应从起飞到着陆的全过程,它还搭载了全电传刹车系统,还能通过燃油来控制飞机重心。

  货运航空的客运航空的运营时间正好相反,他们基本都在夜间运营。快递公司的隔日达服务对于时效性要求非常强,如果航班有延误,会产生一系列不良影响。这就要求货机运营像钟表一样准时,而夜间飞行也对飞行员的生理习惯带来挑战。

  2013年8月14日凌晨,UPS航空1354号航班(5X1354)执飞从路易斯维尔国际机场飞往伯明翰-沙特尔斯沃思国际机场的航线小时。

  伯明翰-沙特尔斯沃思国际机场位于伯明翰市中心东北约5英里,靠近20号和59号洲际公路交汇处。该机场拥有2条跑道,包括3660米长的6/24跑道和2164米长的18/36跑道。

  飞机起飞后不久,飞行员便得到航行通告(NOTAM):24号跑道关闭,他们可以使用18号跑道降落。18跑道相比24跑道短了1496米。而货机上装满了货物,这就要求飞行员需要更加小心操纵飞机降落。

  副驾驶范宁将进近航路输入机载电脑,他们需要执行非精密进近。飞行员执行非精密进近时,需要将机载电脑中设定一个虚拟的下滑道。更短的跑道和非精密进近,这对飞行员的操作提出了更高的要求。这就要求飞行员密切监控飞机的速度和高度。

  5X1354号航班起飞半小时后,塔台指挥飞机下降至1.1万英尺高度(约3352米),而这个高度能见度很差。飞行员在夜晚的云中飞行,就和瞎子走夜路差不多——啥也看不清楚。

  随后管制员又指挥5X1354号航班下降至762米高度。飞行员也开始为最后的降落做准备工作,在飞机距离机场大约15公里的地方,他们放出了飞机襟翼,并完成了降落检查单项目。

  图、坠机事故地点示意图,伯明翰机场、阿拉巴马市和肯塔基州路易斯维尔的地图的位置

  比尔机长突然发现,他们飞行高度太高了,自动驾驶仪并未让飞机降落到预定高度。在降落的最后阶段,比尔机长关闭了自动驾驶仪,他决定手动操作飞机,这也是执行非精密进近的规定动作。

  突然飞机开始晃动,驾驶舱也传来“高度太低,注意地形障碍”的警告声。凌晨4点47分,飞机撞上了树,飞行员也失去了对飞机的控制。这架A300货机最终以机鼻朝上的姿态,发生三次撞击才停止下来。机身断成两截,机头位于最初的撞击点180米,其他机身则在70米远处。飞机撞停后不久便燃起大火,两名飞行员不幸遇难。

  5X1354号航班坠毁的地方距离跑道仅1.85公里。塔台管制员看到飞机坠毁的场景后,立刻通知救援力量赶赴事发现场。

  事故发生几个小时后,美国国家运输安全委员会(NTSB)便派出了26名成员组成的调查组。NTSB发言人表示,他们还暂时无法恢复黑匣子的数据,当时飞机的尾部还在燃烧。调查员在第二天才将黑匣子回收,并送到实验室进行分析。

  调查员梳理5X1354号航班的飞行轨迹发现,飞机先撞到了树,然后才停止下来。他们在事故现场找到了飞机的四个角——机头、两侧机翼和机尾。这也意味着飞机在坠毁前处于完整状态,这也排除了飞机结构问题。

  调查员进行实地勘察后,在树木的撞击痕迹上搜集到更多线索。他们发现发生碰撞的树高13米,并利用撞击的痕迹推测出飞机撞树时的姿态——当时飞机处于平飞状态,没有发生翻滚等异常现象。

  调查员感到很诧异,飞机结构完整,操纵系统也没有失效,飞机为什么在距离跑道很近的地方坠毁?

  调查员找到失事客机的发动机,发现里面很凌乱,留下了各种残骸碎片,证明事发时发动机扇叶仍在运转。发动机失效的问题也被排除了。

  调查员开始寻找天气方面的问题,恶劣的天气让飞行员的能见度变差,他们可能根本看不清跑道,从而导致操作方面的失误。气象记录显示,事发前2分钟天气比较稳定,但云层很低,云底高度为305米。而飞行机组的决断高度是366米。

  决断高度(Decision Height)指的是飞行员在这个高度必须看到跑道,否则就需要放弃降落。这也是飞行员必须遵守的铁规之一。尤其是天气情况不好的时候,违反该规则意味着风险系数的飙升。

  5X1354号航班在最后的进近的决断高度上,飞行员根本看不清跑道。他们当时应该立刻复飞,并进行重新进近。飞行员是否因为看不见机场跑道,下降率过快导致坠机?

  调查员走访管制员后得知,该机场预定降落的24号跑道因故关闭了,飞机需要使用非精密进近的模式降落在另一条较短的18号跑道。而且是在飞行员看不见跑道的情况下执行非精密进近。

  正常情况下,飞机会保持在3度的平缓角度进近。而飞行数据记录仪(FDR)的数据显示,5X1354号航班在最后的进近过程中非常不稳定,下降率先慢后高,飞机在最后阶段为了保持在下滑道中,角度越来越陡峭,一度高达457米/分钟。

  调查员发现,飞行机组将自动驾驶仪设定为垂直速度模式,而这是在高空中需要快速下降时才使用的模式,而不应该出现在进近阶段。该模式下需要飞行员具备高超的驾驶技艺,同样这也是一个反常的操作。

  FDR的数据也有一定的局限性,它虽然能重现飞机的飞行数据和姿态,但是却无法表达这背后的原因。

  调查员开始研究驾驶舱语音记录仪(FDR),其中就有飞行员交流设置垂直速度的内容。语音信息显示,比尔机长以为空管给的高度太高,导致飞机无法降至预定的航道高度。自动驾驶仪设定的下降率为701米/分钟,即便飞行员没有干预,他也能操纵飞机进行下降。

  飞行员在飞行时也很依赖机载电脑,后者故障或者输入错误信息的话也会带来意想不到的后果。调查员找到坠毁货机机载电脑的记忆卡,他们准备测试,寻找是否有错误或者故障的线的PFD和ND

  调查员看到5X1354号航班的机载电脑没有问题,但是飞行员在设定飞往伯明翰机场数据的时候漏掉一步,他们并没有清除预先设定的数据,这也会出现飞行计划不连续性。

  飞行员将机载电脑设定为伯明翰机场的数据,他们需要在37公里外清除原来的飞行数据,并重新设定18号跑道的信息。但是飞行员并未清除之前的数据,这也导致机载电脑系统出现混乱。飞行员输入的数据和机载电脑的数据发生冲突,就会发生飞行计划不连续性现象。这也揭示了自动驾驶仪为什么没有操纵飞机下降的问题。

  调查员从录音中发现,在飞行员需要清除飞行计划不连续性的关键节点,两人正在闲聊,而不是专注于正确的操作飞机。注意力的缺失酿成了悲剧的第一步。机组资源管理(CRM)就是为了减少人为差错的发生,5X1354号航班的飞行员本该相互协作,补漏纠错。但遗憾的是,在此次航班中,两个人都将这一关键步骤忘得一干二净。但即便如此,漏掉这个操作也不会直接导致坠机,飞行员还有很多纠错的机会。

  调查员决定去模拟机重建5X1354号航班最后5分钟的场景。在正常的降落程序中,副驾驶负责监控飞机仪表,机长则负责操纵飞机。此时的驾驶舱仪表显示飞机正在同时进行两个不同的进近程序。一架飞机不可能同时出现在两个目的地——副驾驶范宁居然没有发现如此明显的漏洞。而且机载电脑也明显标出“飞行计划不连续”的警告信息。

  飞行员在最后的进近过程中,有多次修正错误的机会,但都被他们忽视了。最终飞机撞到树梢的时候,比尔机长才发现大事不妙。

  5X1354号航班的飞行员背景资料显示,比尔机长驾驶A300的时间长达3265小时,近期的检查也没有问题。副驾驶范宁的资历就浅了很多,她驾驶A300的时间为403小时,但也通过了近期的所有检查。他们本不应该在此次降落时犯错。

  更多的驾驶舱语音信息显示,副驾驶范宁在执行此次任务时很疲惫。当一个人过度疲劳的时候,就会出现类似酒精中毒的状态,有时就算看到某个严重的错误,也不会想着去纠正。

  货机飞行员的生物钟属于“夜猫子”,和正常人相比是颠倒状态,人处于疲劳状态会严重威胁飞行安全。副驾驶在执行任务前有14个小时的休息时间,但调查员发现她最多休息了5个半小时。其余时间要么在玩手机,打电话,要么是去餐厅吃饭,她完全没有规划好休息时间——一名飞行员正常情况下需要连续睡8个小时。

  令人遗憾的是,航空史上曾发生过多起货机飞行员过度疲劳,而酿成空难的案例。

  第一起将飞行员疲劳列入导致空难原因的事故可以追溯到1993年8月18日。美国国际航空(现在的卡利塔航空公司)808号航班在

  调查员发现,3名机组成员欠下不同程度的”睡眠债“。机长有23.5小时没有合眼,而副驾驶有19个小时,飞行工程师为21小时。NTSB在调查此次事故的过程中,首次强调了疲劳对于航空安全的影响。此次空难亦凸显出人员的疲劳和飞机的机械故障同样重要,都是飞行安全的“拦路虎”。

  虽然NTSB在此次空难后向美国联邦航空管理局(FAA)提出限制飞行员工作时间的建议,但是在1993年至2013年间,还是发生了15起飞行员疲劳导致的空难。

  只要是人,就会有疲劳的时候。这时就需要以制度为保障,减轻疲劳对航空安全的影响。

  机长的活动时间表显示,他刚刚休了一个7天小长假,执行任务前也符合休息的时间长度。

  调查员在舱音记录中发现,比尔机长曾六次提出“太高了”,他可能陷入了隧道视角效应(Tunnel vision)——也就是过度关注某些细节,而导致整体感知的下降。机长过度关注飞机的高度参数,而忽视了其他的重要信息。

  现在调查员基本搞清楚了5X1354号航班的事发过程。当飞机向伯明翰机场进近时,疲劳的副驾驶忘记清除机载电脑的“计划不连续性”步骤。非精密进近程序也增加了飞行员工作难度。飞机飞行高度过高,让机长专注于处理飞行高度问题,而忽视了副驾驶的错误。

  机长决定操纵飞机快速下降以回到正常的下滑道中,最终导致飞机撞树。飞行员在坠毁前几秒才发现异常,但这一切都太晚了。

  事故发生391天后,NTSB在2014年9月9日发布最终的事故报告。其认为导致事故的可能原因是飞行员在

  机长的表现缺陷,可能是由于疲劳、注意力不集中或思维混乱等因素造成的,这和训练中表现出的表现缺陷相一致;

  图、2014年9月9日,NTSB发布最终事故报告“夜间非精密仪表着陆时坠毁,UPS航空1354号航班,空客A300-600。

  5X1354号航班事故也让UPS开始关注飞行员休息的问题,他们还专门为飞行员设置了休息室,当停机坪还在处理货物的时候,飞行员还能多休息一会。




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