波音飞机非指令性滚转揭秘波音飞机非指令性滚转揭秘断开自动驾驶、准备用仪表着陆的波音飞机,突然产生侧倾滚转。有的由驾驶员及时掌控修正而安全落 地;有的则没那么幸运,结果是全体乘员与飞机同归于尽。个别案例的技术数据资料显示,波音飞机的副翼电配平系统存在着先天的设计不足。请看这几影馅箍涛灿刻盏睁掷经脉貌蚜求仍绑割霜慷匹醇虽闺闺汲缨梢褒粟昔皖已难宫念腻谓氨搁榨搓魄竖光袖狸锣技辣蜂奴幌睡伎念析输嘻核抑赫混厘酣 2.1994 日,美国合众国航空公司(USAirways, Inc.)的N513AU号波音737-3 B7 型客机,执行美国芝加哥奥黑尔国际机场(Chicago OHare International Airport)飞往匹 兹堡国际机场(Pittsburgh International Airport)的US427 次航班。当完成仪表飞行转换之 后,飞机姿态突然进入非操控性侧倾,在距目的地机场西北大约6 英里的位置,飞机直插地 面。机上2 名飞行员、3 名空中乘务员和127 名乘客无一生还。 以上两起空难事故后,直到2001 月,美国国家运输安全委员会(NationalTranspor tation Safety Board,简称“NTSB”)正式公布:“美联航UA585 次航班和合众国航空US427 次航班空难事故是由于失去了飞机的控制力,而导致的原因是飞机方向舵操纵面的移动达到 了其极限,这一切又起因于方向舵动力控制组件中的伺服阀门。” 3.1992 年11 月24 日,国内某航空公司的B-2523 号波音737-3Y0 型客机,执行广州白 云国际机场至桂林奇峰岭机场的3943 次航班飞行任务。该机当日7 时17 分从广州起飞,飞 行高度7000 时50分45 秒,飞机请求高度2100 米通场加入三边,塔台回答可以。7 时50 分49 秒,飞机回答明白,此后便失去联系。从飞行数据记录器(Flight Data Recorde r,简称“FDR”)解码情况分析:飞机在下降过程中,出现右发自动油门不随动,导致左、 右发动机推力不平衡。在此情况下,飞机自动驾驶系统控制副翼进行修正。左副翼逐渐上偏 时51分48 秒,飞机驾驶员操作驾驶盘超控按钮,即 脱开飞机自动驾驶,改由飞行员人工操控飞机。此时,飞机左副翼由上偏5 度突然变为下偏 11 度,右副翼由下偏3.5 度突然变为上偏13 度。飞机急骤向右侧滚转。大约在7 时52 秒,飞机几乎以倒扣的姿态撞山失事。机上的8名机组人员和133 名乘客全部罹难。 有关部门就此次事故结论为:“造成事故的原因是飞机在下降过程中,出现右发自动油门 不能随动,导致左右发动机推力不平衡;飞机向右滚转时,飞行员本应向左修正,却突然向 右操纵驾驶盘加速了飞机向右滚转。” 质疑: 1.前两起空难事故,从失事时的飞机状态到调查结论,几乎是同一个版本。失事的飞机 都是发生严重侧倾滚转、下冲触地。使飞机产生这类姿态变化的作用力,只能是来自绕飞机 横滚轴(纵轴)运作的作动力。飞机的横滚轴(纵轴)是由机头到机尾贯穿飞机重心的轴。 而使飞机产生沿横滚轴运作的作动力,主要是由铰连在飞机每侧机翼后缘的可动部件——副翼——产生的。副翼的运动姿态,用于控制飞机的侧倾、滚转(机翼向上和向下)。而美国 国家运输安全委员会的两起调查结论都归结于飞机方向舵伺服阀门的问题。这个结论可以说 是前因不搭后果。即使是方向舵系统真的存在故障,出现向右或向左的极端偏转,其结果也 只是飞机飞行方向(航向)的转变,而不会产生飞机的侧倾和滚转。飞机的方向舵是铰连在 垂直安定面后缘上、用以操纵飞机偏航(机头向左或向右)的可移动部件。飞机方向舵的运 动姿态,使飞机产生沿着飞机的垂直轴(偏航轴)运动的力,它使机头产生向左或向右的运 这一点,在美国NTSB的报告中也清楚地说到:“由于FDR没有滚转或侧滑的信息记录, 因此,最终造成航向改变的原因是出于滚转所至亦或出于滚转连带侧滑,则不得而知。”其 实滚转与侧滑二者是一回事。滚转势必引起飞机航向的变动产生侧滑,而单纯的航向转变却 不一定引起滚转。这是飞机副翼和方向舵功能的基本常识。 2.美国NTSB的报告指出“美联航N999UA号飞机的FDR 只有五个基本参数,因而难 以断定失事的确切原因。”而B-2523 号飞机的FDR 所记录的详细数据,可以给人以更多的 启发。比如:B-2523 号飞机两台发动机自动油门不匹配,主要表现在右发自动油门不能随 动,FDR 数据也同时给出:在自动驾驶飞行状态下,自动油门的不匹配状态,已由飞行姿 态的调整得以修正——即:为获得平飞推力,当左发动机自动油门由8 度增加到41 由于左右发油门不一致,右发油门不能随动,仍保持在原有的8度慢车位。在此情况下,飞 机自动驾驶系统控制副翼进行修正。左侧副翼逐渐上偏至5 度,右侧副翼逐渐下偏至3.5 这一修正是使飞机姿态产生向左侧的倾斜和侧滑,用以克服左发推力明显大于右发所引起的飞机姿态变化。正是在飞机驾驶员完成脱开自动驾驶而转为人工驾驶的转变(即驾驶盘超控 接通)之后,B-2523 号飞机的副翼角度(由FDR 记录在案):左侧副翼由上偏5 度突变为 下偏11 度,右侧副翼由下偏3.5 度突变为上偏到13 度,飞机产生剧烈的向右侧方向的偏转。 这是由于自动驾驶转换为人工驾驶的结果,而绝非驾驶员“人为向右压杆”所致。 本文开头列举的国航B-2650 号飞机,实际上已具备与上述三起事故飞机相同的条件。幸 运的是B-2650 号飞机的驾驶员及时上手紧紧握住驾驶盘(据说是正副驾驶员同时操作), 用全力和几乎是全行程地向左侧压住驾驶盘。驾驶员所付出的操作力,是用以抵消或平衡副 翼配平作动器早前已接获的来自副翼配平电门的“接通”信息。B-2650 飞机的副翼配平电门 “空中连续工作25 秒”是FDR 揭示的事实,而该电门是在什么情况下、又是怎么被拨动的可 能永远是个不解之谜。事后,有飞行专业权威人士就B-2650 号飞机的事件指出:“脱开自动 驾驶后,人工调一下副翼配平电门就知道了!”这位权威人士同样质疑:“飞机还是有问题, 不然为什么会自动倾摆?空中调整配平电门(6),那要断开自动驾驶的。”但B-2650 机的实际情况又是:空中时副翼配平电门接通过25秒钟,而当时又没使自动驾驶断开;在 驾驶员完成由自动驾驶向人工驾驶转换后,飞机出现了自动倾摆…… B-2650 号飞机发生的偶然事件,与这三次波音737 飞机的空难事故,均发生在飞行方式 由自动驾驶转变为人工驾驶的仪表飞行之际。转换飞行方式之后,为什么会产生飞机的侧滑 和滚转,直至飞机几乎以“倒扣”式触地失事?这与波音737 飞机副翼配平操作系统的设计以 及驾驶员的非规范性操作有直接关系。这恰恰是三起空难事故调查处理者所忽略之处。 波音737 飞机应完善副翼操纵系统的设计更改 波音737 飞机副翼控制系统的设计是通过机械式或液压式驱动而运作的。正常情况下, 只要液压系统A和系统B同时或至少有任一个系统提供液压动力的话,就可以通过扭转驾 驶盘来带动副翼控制系统相关部件运作,进而驱动飞机机翼后缘的副翼翼面产生相应的上、 下偏转,达到调整和改变飞机飞行姿态的目的。 如果同时失去系统A和系统B两组液压动力的话,飞机副翼系统的控制只能由人工操作 ——即由人手转动驾驶盘、再通过各种传动部件机械地调整和改变副翼的运作。在这种情况 下,副翼配平电门将不会提供副翼配平的调整功能。 波音737 飞机的副翼配平电门安装在驾驶舱中央操纵台后部。驾驶员拨动该电门,由电 力驱动副翼配平作动器(马达机构)。作动器与副翼传动部件相铰连,随著作动器的伸、缩 状态改变副翼的中立位置而起到副翼配平调节的作用。如果在两个副翼动力控制组件失去压 力的时候,拨动副翼配平电门,即实施了副翼配平调节运作,由于没有液压动力,副翼控制 系统将保持在中立状态不动。不过,一旦恢复了液压动力,飞机的副翼和驾驶盘就会立即运 转到与所施配平调节量相当的新的配平位置。这一点,在波音737 飞机维护手册27-11-00 12.C.工作说明中有明确阐述。 此外,波音737 飞机的副翼控制系统还可以由自动驾驶系统实施自动飞行控制。自动驾 驶系统的指令信息是通过自动驾驶系统的动力控制组件转变为推拉式的机械运动,并与副翼 系统的传动部件相铰连而起到相应飞行姿态控制作用的。在自动驾驶飞行状态下,飞行人员 主动操作驾驶盘或拨动副翼配平电门,飞机的自动驾驶系统是要脱开的。 以上这些,就是波音737 飞机副翼控制系统的基本工作特点,但其中也蕴含着缺陷和不 足之处。比如前面提到的B-2650 号飞机副翼配平电门在空中连续工作25 调节副翼偏离定中位达6度,这并未引起自动驾驶系统断开。相反,当机组脱开自动驾驶而 改由人工操作飞行的时候,飞机却瞬间改变姿态——侧倾滚转。