南方航空242号航班是从美国阿拉巴马西北地方机场,经停亨茨维尔国际机场飞往美国亚特兰大国际机场的定期航班。1977年4月4日,一架执飞航班的麦道DC-9-31型客机,从亨茨维尔前往亚特兰大途中遇上特大暴雨及冰雹侵袭,客机迫降时坠毁于新霍普附近。事故共造成72人遇难。
执飞客机为编号N1335U的道格拉斯DC-9,航班机长为54岁的比尔·麦肯齐,他拥有19380飞行小时经验。副驾驶为34岁的莱曼·基尔,他拥有3878飞行小时经验,曾是一名海军飞行员。飞往亚特拉大的航段上,共搭载了81名乘客和4名机组成员。航班起飞前,飞行员得到气象简报,称他们的路线将会遇上雷暴天气,甚至还会遇上龙卷风。
242号航班这段航程预计耗时25分钟,但是起飞不久后便遭遇大雨。由于地域关系,美国东南部的气候非常善变,强对流天气很容易产生雷暴。航管员还提醒飞行员,他们将会遭遇恶劣天气。
上世纪70年代,民航客机大多使用班迪克斯气象雷达,飞行员在接受培训时得知,要避开光亮的区域,那意味着是天气恶劣的地方。飞行员从屏幕上看到有一条黑色的缝隙。就在他们打算从这个缝隙穿越过去时,又收到航管中心“重大气象信息”的通报,这表明该区域的气象条件异常恶劣。
图2、编号N1335的涉事客机在洛杉矶国际机场
242号航班遭遇的坏天气,显然超乎了飞行员的想象,冰雹砸在机体上的声音如同炮火攻击。飞行员急忙寻找脱离雷暴区的航路,但是天不遂人愿,客机突然失去电力供应。驾驶舱中也响起警报声,仪表盘也逐个失效,失去了仪表辅助,飞行员也失去了方位感。
亚特兰大航管中心试图联系242号航班,但并未获得回应。
数十秒后,客机又重新恢复了电力供应。飞行员也终于和地面取得联系,他们被要求保持在4600米高度,但是他们已经掉到了4200米高度。不幸的是,客机左侧发动机在冰雹冲击下停摆了,不久后另一具发动机也失去了动力。242号航班成了一具滑翔的“铁鸟”。
危急时刻,基尔负责调整躲开雷暴的航线,麦肯齐则试图重启发动机。失去动力的242号航班正在快速下坠,缺少电力供应的飞机,通信和液压系统也失去作用。基尔启动了机载APU系统,这能给飞机的部分系统提供电力。
242号航班的当务之急是降落在地面上,距离最近的迫降点位于32公里外的杜宾斯空军基地,那里有足够长的跑道。基尔在空军服役时曾多次在此机场起降,所以他并不陌生。当客机冲出重重乌云时,高度已经掉到2100米,驾驶舱中充满了紧张的气氛,飞行员知道这一次降落凶多吉少。
由于高度下降过多,麦肯齐只能寻求更近的跑道选项,他们决定备降到更近些的卡特斯维尔(CartersvilleAirport)机场,空乘员也开始让乘客做好迫降准备。麦肯齐发现即使是稍近的机场,他们也飞不过去,只能迫降在空旷的地方。
图3、示意图,在恶劣天气中飞行的242号航班
基尔决定操纵客机迫降在92号公路上,他虽然能精确的降落在漂泊不定的航空母舰上,但还是第一次操纵失去动力的客机迫降。DC-9擦着树叶降落在公路上,突然飞机马上弹起然后又摔落下来。客机最终坠毁在乔治亚州新霍普镇,坠机引发的爆炸点燃了客机。事故共造成72人遇难,其中还包括
加油站一辆车中的七口人
,只有22人生还。
国家运输安全委员会(NTSB)接手了后期调查工作,事故调查员在数小时后赶赴现场。这亦是南方航空公司第二次空难事故,1970年11月14日,一架搭载有75名乘客的932号航班,因可控飞行撞地而遇难,无人生还,其中还包括一只美国大学的橄榄球队。
调查员想知道的是,当时天气情况到底糟糕成什么样?又是什么原因导致客机双发失效,让242号航班迫降在公路上?
客机“黑匣子”的信息有助于解开调查员的疑问,飞行员通过气象雷达了解天气状况。242号航班所搭载的气象雷达,会发生信号衰减现象。气象雷达的工作原理是,它能发射探测气象的无线电波,电波碰到云层后会反射回信号,然后再呈现到驾驶舱的屏幕中。但是如果降水量极大时,电波可能发生偏转,气象雷达也就收获不到反射的电波信号。
导致242号航班飞行员误判的风暴强度,是当时美国近几年最强烈的风暴之一。当麦肯齐通过气象雷达判断前方有条通道时,没承想迎接他们的是“噩梦”。当客机飞入雷暴区的时候,也意味着踏入了一条不归路。
图4、242号航班坠毁现场俯视图
DC-9客机搭载两具普惠JT8D型发动机,通常情况下,雨水并不会对发动机造成破坏性影响。242号航班事故牵扯到发动机问题,普惠也派遣工程师协助调查。
客机的两具发动机被送到亚特兰大机场进行更详细的分析,调查员在吊起发动机时,还有碎片从它前部掉下来,这些正是发动机内部的叶片。喷气式发动机需要高压空气才能燃烧,其内部的压气机有数十片叶片组成,加压的空气会进入燃烧室点燃后,产生推动飞机的动力。
调查员拆解发动机后发现,里面的叶片受损严重,叶片弯曲的形状表明在空中就遭到了破坏。如果通过发动机的气流收到阻碍,便会发生内部冲击现象。压气机之间的气压上升,发动机后端的气压反而下降,这会导致燃烧室的空气回流,导致发动机失效。
当发动机吸入水流时,必须将雨水化为气体,然后当做废气排出,这个过程会消耗能量并降低发动机的功效。调查员判断,242号航班的发动机因需要转换大量的雨水,而导致没有余力供应发电机,造成了客机第一次断电,但是这不足以解释双发失效。
图5、242号航班坠毁地点
调查员又开始了新一轮试验,他们发现即使非常大的雨量,也不足以导致发动机失效,他们决定转换调查思路。会不会是冰雹将发动机打坏了?
有幸存的乘客称,他们看到的冰雹有棒球大小。空中的冰雹遇上巡航状态的客机,巨大的力道将发动机整流罩冲击得严重变形。普惠的工程师认为,单纯的暴雨和冰雹冲击并不会对发动机产生致命影响。
是否有冰雹堵塞了发动机的排气口?当发动机两个压气机之间气压上升时,排气口会自动打开起到泄压的功能,如果它被堵塞了,就会导致空气回流,严重时会导致发动机损坏。这时如果飞机减速,也会减轻对发动机的影响。
调查员从语音记录中发现,当时飞行员正急于飞出雷暴区,这导致发动机的工作环境进一步恶化。油门的加大导致发动机内部空气回流情况加剧,排气阀的堵塞更是让承压的叶片不堪重负,最终导致叶片过度变形而断裂。
图6、242号航班的发动机残骸
飞行员为什么对恶劣的天气预报视而不见?
事实上,242号航班在起飞前曾受到关于雷暴天气的简报,但这并非是最新的气象信息。亨茨维尔航管中心也仅提供机场附近40海里的气象信息,更远距离的天气情况则鞭长莫及。
飞行员由于不清楚雷暴天气的具体信息和气象雷达带来的错误信息,从而误判飞入雷暴中心区域。242号航班从发动机失效到迫降失败,一共耗时9分钟。他们一开始寻求飞出雷暴区,这也导致远离备降机场,这也错失了最后一个挽救败局的机会。
图7、242号航班的客机残骸
调查员发现242号航班当时正处在科尼利乌斯摩尔机场附近,但是这个机场并不在亚特拉大管制区,管制员根本不清楚这个机场的信息。
1978年1月26日,NTSB发布最终的事故报告,调查结果称空难的原因是客机发动机失效,飞行员未获取完整的气象信息导致误判。NTSB同时也建议,所有飞机和航管中心升级传统的气象雷达,新系统可以用不同的色彩反应出雨量的大小。
242号航班的悲剧也让航空业得知,如何在高降水量下正确的调整发动机。空难也提醒大家要敬畏大自然的力量。调查员更为关注,当空难来临时,如何提升生存率。他们发现客机座椅的设计也是保证乘客生还的一道屏障。
图8、调查员在客机残骸前
空难事件虽然已经过去了30多年,航班的幸存者每10年都会到新霍普镇的一座教堂里聚会。这还是存在最久的空难幸存者组织,他们缅怀过去的同时,更加珍惜当下。
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