飞机进近时穿越跑道入口的速度为 232节(海里/小时)——大于进近参考速度(Vref)98节。飞机接地时的速度为221节,接地点距跑道入口860米(2822英尺)。而着陆跑道的总长度只有2200米(7218英尺)。机上140人中有12人遇难,另有21人严重受伤,飞机损毁。
以上事故包含了许多冲出跑道事故的共性特征。而且,冲出跑道事故不只发生在飞机着陆阶段,在飞机起飞阶段也有可能发生。从上面的一些事故案例中我们可以总结出,虽然发生飞机冲出跑道的原因很多,但主要有以下几个:不稳定进近。并不是每一次不稳定的进近都会发生冲出跑道事故,但是几乎每一次冲出跑道事故都始于一次不稳定的进近。以上列举的事故案例中几乎都包含了不稳定进近的因素;飞行员判断错误。飞行员对于速度、高度和距离的错误判断也是飞机冲出跑道事故的诱因。着陆时飞机速度偏大或平飘距离过长会增加滑跑距离,或飞机接地过晚使得可用剩余着陆距离过短,都会增加冲出跑道的风险,以上绝大部分事故都是在雨雪天和湿滑跑道上发生的;飞机设备失效。飞机系统故障、刹车和反推的失效或不正确使用,也会对事故风险产生影响。
防止飞机冲出跑道的建议
防止飞机冲出跑道需要航空业各个方面的协同合作:飞机制造商必须同时对正常操作和非正常操作提供可靠的数据和程序;承运人必须提供稳定进近的标准和“复飞免责政策”以及相关的训练;飞行员必须有良好的决断意识;机场营运人要确保跑道上无障碍物、道面清洁,以及负责跑道起降条件的测量、跑道端安全区的设置;空中交通管制(ATC)必须尽可能地帮助飞行机组建立稳定的进近,并及时向他们提供与进近相关的天气和跑道状况信息;民航管理当局必须加强安全监管。
从事故中吸取教训,如何防止飞机冲出跑道,建议从以下几个方面着手:
1. 提高飞行员的科目训练。
(1)强调坚持稳定进近的重要性和必要性,不稳定则复飞。
在仪表气象条件(IMC)下所有的飞行必须在机场标高1000英尺或以上建立稳定进近,而目视气象条件(VMC)下500英尺或以上必须建立稳定进近。仪表气象条件(IMC)机场标高1000英尺以下,目视气象条件(VMC)机场标高500英尺以下,一旦进近,飞行将变得不稳定,应立即复飞。飞行员对复飞应有正确的认识,有的飞行员认为复飞意味着有故障发生,其实复飞实际上是每次进近按章操作的延续。根据飞行安全基金会的研究显示,在所有的进近和着陆事故中,如果能够及时复飞,78%的事故就很可能可以避免。
由于许多冲出跑道事故都和不稳定进近有关,因此法国民用航空管理总局(DGAC)的安全管理部门(DSM)专门发布了防止飞机冲出跑道的相关指导材料,并制定了一个针对不稳定进近的行动计划。
DSM对法国20家航空公司进行了调查和对飞行数据监控系统的数据作了分析与评估,得出在法国有3%的进近是不稳定的,并且不同的机型之间存在巨大的差异。法国防止冲出跑道的行动计划,重点强调了一旦进近不稳定就应该复飞。另外建议当飞机在进近中下降到最低稳定进近高度(通常是1000英尺)时,统一标准喊话形式,如在通过最低稳定进近高度时标准喊话“……英尺——稳定”,如果飞机在通过这个高度时不稳定则喊出“复飞”。
行动计划中的其他一些内容则包括要求机组练习在最低稳定进近高度时复飞,而不仅是在最低下降高度或者决断高度复飞,并且加强培养不稳定进近警觉意识的训练力度。在复飞过程中,为不增加飞行员的工作负荷,空中交通管制员应避免发布高度指令。
(2)提高飞行员的风险识别能力和决断力。
为减少飞机在起飞和着陆时的冲出跑道事故,近年来采取了一些技术措施,如轮胎设计的改进,跑道开槽技术、防滑刹车系统的应用和改进等,这些技术改进和新技术应用在减少飞机冲出跑道事故方面起到了良好的作用。但是事故统计表明,大多数的航空事故与机组行为有关。因此,要更好地解决这类事故问题,必须进一步研究飞行机组的行为,改进飞行机组的训练,让飞行员严格按照标准操作程序(SOP)来操作,提高飞行员的判断和决策能力。
飞行员应了解影响着陆距离的知识,应理解和识别哪些因素会引起着陆时冲出跑道,并提前修正它们。稳定进近并能够在跑道接地区接地,是降低冲出跑道事故风险最直接、有效的措施。
通过训练,让飞行员熟悉在有跑道表面污染和不利气象条件下,各类飞机的减速停机性能、反推和速度刹车分别在干的和湿滑的跑道上的减速停机性能。训练飞行员在低速或高速工作状态出现警报或系统异常时机组的正确措施,训练飞行员在高速中发生轮胎故障时机组的正确措施,训练飞行员正确的刹车技术和要求达到最大减速停机性能时的脚踏力等。
提高管制员与其在进近时发布的指令相关的风险意识,并且提高关于不稳定进近的训练水平,飞行员和管制员之间的互动与配合情况,常常是引起不稳定进近的基本因素。
航空公司应定义在什么情况下可以进行目视进近的具体操作指标,并规定在航线训练中应包含目视进近的训练科目。在夜间,仪表进近程序应是首选的进近方式。
2. 按ICAO标准和建议措施设立跑道端安全区。
国际民航组织(ICAO)附件14要求机场必须设置跑道端安全区,长度至少90米,宽度至少是跑道宽度的两倍,对三四类跑道,建议长度为240米。其目的是为提前接地或者冲出跑道的飞机提供经过清理和平整的地区,不致对飞机结构造成损坏。因此,没有提供跑道端安全区或者提供了但是不符合标准要求的,都可能造成严重后果。
因此,一些国家的民航管理当局选择了高于附件14中要求的标准来设置他们的跑道端安全区。如美国联邦航空局(FAA)和澳大利亚民用航空局都要求其航空运输机场的跑道端安全区应至少长300米。因场地限制等原因难以设置300米跑道端安全区的,可以加铺跑道拦阻材料(EMAS)来达标。借助这种轻质的、易碎的水泥铺设而成的EMAS,通过吸收飞机动能的原理,可有效阻挡飞机冲出跑道。
3. 重新评估污染跑道着陆距离,及时通报道面情况。
在跑道存在积水或是污染跑道时,尤其是在正在下大雨或雪时,及时、准确地向机组通报跑道道面情况和刹车效应,让飞行员充分掌握气候和跑道环境信息,是保障安全着陆的一个关键环节。
跑道摩擦系数对于航空器运行至关重要,ICAO对此有明确要求,特别是在雨雪天以及跑道道面有积水的情况下。所以要求机场配备摩擦系数测量设备,及时公布跑道摩擦系数至关重要。
FAA也专门成立了一个法规制定委员会(ARC),在有积雪、半融雪、结冰和积水等污染物的跑道上起飞和着陆,对飞机和机场的认证与运行进行重新评估。 ARC的任务之一就是对建立着陆距离评估要求提供建议,包括安全裕度和建立跑道道面情况的报告标准。在2005年12月发生了美国西南公司波音 737-700飞机在芝加哥中途岛机场冲出跑道事故后,FAA要求运营人在评估湿滑跑道着陆距离时,在实际所需距离上再加上15%的裕度。