电影《萨利机长》背后的故事

2017-01-21 么欣、陈奇等 飞行员杂志

电影《萨利机长》于2016年12月9日在国内公开上映，让8年前的一段往事重新回归大众视野。2009年1月15日，美国东部时间15:27，全美航空公司执飞1549航班的一架A320飞机从拉瓜迪亚机场起飞2min后，遭遇鸟击，两台发动机几乎完全失去动力，迫降在距机场13.7km(8.5mile)的哈德逊河上（见图1）。事发时，机上共155人，包括乘客150人，机组成员5人。机上人员从1L、1R及翼上紧急出口脱离飞机，其中1名乘务员和4名乘客重伤。

电影中，汤姆·汉克斯扮演的萨利机长睿智、冷静、有技术、有经验、有担当，充分展现了英雄机长的必备素质。而为了剧情的需要，电影中的美国国家运输安全委员会（NTSB）则被放在了英雄的“对立面”，在整个事故的调查过程中“极尽刁难之能事”，也给观众留下深刻的印象。

图1 飞机航迹图

那么，现实中的NTSB究竟是一个怎样的组织机构、承担的是怎样的任务职责？

NTSB成立于1967年，是美国联 邦 政 府的独立机构，负责美国国内的航空、公路、铁道、水路及管线等事故的调查。因为美国是世界主要的飞机制造国之一，所以NTSB常会以飞机制造国的身份受邀协助其他国家开展航空事故的调查。

按照程序，NTSB调查小组对全美航空1549航班的人员、飞机状况、气象、导航设施、通信、机场情况、记录器、残骸和撞击情况、医学及病理分析、火情和生存因素几方面开展调查并进行了相关的测试和研究，调查小组还对检查单、撤离程序、机组培训、鸟击和降低野生动物危害等方面进行了调查。

调查显示，这次迫降的成功得益于一系列幸运因素，包括水上迫降时目视条件较好，水面平静，机组经验丰富；飞机配备有可进行延伸跨水运行（EOW）的设备；飞机迫降地点距离船只很近，使得机上人员能够尽快得到营救。

事故发生一年以后，NTSB完成了对整个事件的调查，并发布了长达213页的最终报告。在报告中，NTSB不仅高度认可和赞扬了机组的杰出表现，还从这次幸运的不幸事件中提出了一系列值得行业关注的安全问题。

关于空中发动机故障诊断

经调查，在鸟击前A320飞机的两台发动机工作正常，鸟击时每台发动机至少吸入两只重约3.6kg的大鸟，且核心机也各吸入了1只鸟，造成发动机机械损坏，无法产生维持飞行所需的动力（损伤情况见图2）。

飞行数据记录器（FDR）数据显示，尽管发动机推力和燃油流量在鸟击后立即下降，但两台发动机的低压转子仍在转动，燃烧室仍在工作。根据FDR和客舱语音记录器（CVR）数据，鸟击后副驾驶按照发动机双发失效检查单花了大概30～40s时间试图重新起动发动机。因发动机燃烧室仍在工作，机组试图重新起动发动机的尝试是没有意义的。

图2 左侧发动机核心机的进口导向叶片(IGV)损伤(左)；右侧发动机第一级高压压气机转子叶片损伤局部(右)

如果机组知道上述情况，他们就不会浪费时间处置发动机，而会去做其他更为重要的工作。但商用发动机的传感器和全权限数字式发动机控制（FADEC）系统只能识别存在的故障，还不能自主判断损伤类型并给飞行员提供修正措施建议。相关技术仍在研发之中。

关于发动机吸鸟审定测试

美国联邦航空规章中对于发动机吸入中小型群居鸟的测试要求将1只1.1kg的鸟投射至核心机，4只0.7kg的鸟投射至风扇的其他区域。审定测试时要求风扇转速达到100%，确保鸟相对于风扇叶片具有最大的冲击力，从对风扇叶片造成损坏的角度考虑这可能是最严苛的条件。在实际的核心机吸鸟测试时，应使用较低的风扇运行转速，让更多的鸟的残留物穿过风扇叶片。较低的风扇转速会减弱离心作用，使得更大的残留物可以穿过风扇叶片撞击进口导向叶片和其他核心机部件，形成更大的撞击力。

在规章中，对于大型群居鸟审定测试只要求吸入1只大型群居鸟，且鸟不是直接射向核心机的，因而只有风扇叶片、易燃液体管路和支撑结构受到测试。大型群居鸟的测试只限于进气道面积大于2.5m2的发动机，而A320的CFM56-5B4/P发动机的进气道面积为1.98m2，可豁免进行此类试验。不幸的是，全美航空1549航班的每台发动机的核心机各吸入了1只3.6kg的加拿大雁，发动机受到了远远大于审定要求的冲击力。

此次事故的发生表明，大型群居鸟也会被吸入较小的运输类飞机的发动机中，会对风扇和核心机构成威胁。因此，NTSB要求修改相应规章并要求按照新的标准来设计和审定发动机。

关于双发失效培训

全美航空公司的双发失效训练是在初始改装阶段的全动模拟机上进行的，符合飞机制造商的要求。但在调查的非正式讨论中，有运营商指出按照空客公司的建议和行业的常规做法，双发失效训练是在一定的飞行高度的情况下开展双发失效并重新起动发动机的模拟训练，并没有开展过较低高度时双发失效并重新起动发动机的模拟训练。

因此NTSB建议美国联邦航空局（FAA）对依照FAR121、FAR135和FAR91部K分部规章运行的运营人，要求其在初始地面课程、模拟机培训以及之后的复训中加入低高度双发失效场景，从而提升飞行员在危急时刻的思维、任务优化技巧、决策能力和工作量管理能力。

关于飞机水上迫降审定

根据FAA代表在听证会上的证词，A320飞机的水上迫降性能审定过程中对A320飞机水上迫降操纵程序进行了评估，但是并没有做过水上迫降程序和飞行员保持水上迫降参数能力的相关测试，操纵程序本身和飞行员保持参数的能力没有得到验证，飞机结构会保持绝大部分完整也是臆测的结果，而不是通过试验验证或分析得出的。

事故后的模拟飞行证明，如果没有经过训练，在没有动力的情况下要达到水上迫降所要求的运行参数很困难。因此NTSB建议FAA和欧洲航空安全局（EASA）要求飞机型号申请人证明当飞机在失去发动机动力，不需要飞行员使用特殊技巧或力量操控的情况下，满足水上迫降性能要求。

关于野生动物危害

调查中发现，尽管在鸟击发生之前，管制员的一次雷达系统收到了鸟群出现的信号，但飞行员并没有获得这一信息，因为按照惯例，管制员不会留意与飞机不相关的雷达信息，这种包括鸟群信息的类似信号会被过滤掉，不会显示在雷达显示屏上。而即使管制员选择显示这些信息，雷达也无法提供鸟群的高度，所以即使鸟群与航空器正在相互靠近，雷达系统也无法识别。另外，管制员的主要职责是防止航空器相撞，在空域繁忙的时段，由于这些信号无法识别且过于短暂，所以不会优先报告此类信息。此次事故中，鸟击发生的距离和高度都超过了拉瓜迪亚机场野生动物危害责任的范围。

NTSB认为所有的机场，无论在什么地方，都应该意识到野生动物的潜在危险，因为野生动物与飞机相撞最可能发生在机场附近。全美航空1549航班经历的不是一起典型的鸟击事件，因此，并不只是典型的鸟击事件才是危险的。

关于生存因素

事故中，4名重伤旅客中3名是在降落冲撞中受伤，其中2名肩部骨折的女性使用的是相似的防冲撞姿势，即把胳膊搭在前面座椅上并前倾。她们描述的防冲撞姿势和事发航空公司安全信息卡上面的姿势类似（见图3）。

图3 事发航空公司安全信息卡上的防冲撞姿势

事发航空公司安全信息卡上标明的防冲撞姿势符合FAA咨询通告要求。美国民航医学研究中心（CAMI）的文献解释“这种姿势的首要目的是降低身体受到航空器内部设施的二次撞击”。这种姿势是基于具有前折性能的椅背而设计的，而事故飞机上的座椅椅背不具备前折性能，即椅背坚硬，不太可能出现后面乘客前倾时椅背向前坍塌的情况。所有新制造的座椅都不具备前折特性，新座椅受到向前的力时，把乘客头部活动范围和身体的加速都降到最小，从而减轻头部的受伤程度。NTSB因此建议FAA开展研究，为坐在不具备前折性能的座椅上的乘客设计最有效的防冲撞姿势。

另外，事故飞机是可进行EOW的飞机。EOW和非EOW运行，对飞机设备要求最明显的区别在于，当一个具备最大承载量的滑梯/救生筏不能使用时，具备EOW性能的飞机必须装备足够多的乘客救生衣和滑梯/救生筏，以便承载所有机上乘客。此次迫降中，由于机身后部进水，两个滑梯/救生筏不能使用。所以NTSB认为，尽管这架飞机当时未执行EOW任务，但事实上这架飞机装备了相应的设备，事故中只有少数人员因冷水浸泡而受伤，没有出现人员死亡（见图4）。

图4 乘客站在机翼上等待救援

而今再看，经过发动机、训练、野生动物危害和生存因素等方面的调查，NTSB肯定了萨利机长英明的决定，同时也发现了行业内亟待解决的问题，为后续行业安全可持续发展做出了重要贡献。                

（么欣、陈奇、雒旭峰，中国民航局航空事故调查中心）

版权声明：原文刊载于《国际航空》2017年第1期