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  • 2018年第11期 【航空安全】一起挡风玻璃空中脱离事故的调查------BritishAirwaysFlight5390

    杨琳 编 辑:王犇 2019-10-10 16:06:00

      2018年5月14日,四川航空公司空客A319,注册号B-6419号飞机执行重庆至拉萨的3U8633航班任务,该机于6时27分起飞后,正常爬升至9800米巡航高度。在飞经成都空管区域时,该机驾驶舱右座前风挡玻璃突然破裂并脱落,造成飞机客舱失压,旅客氧气面罩掉落。事件造成驾驶舱部分设备受损,副驾驶和一名乘务员受轻伤。目前,事件调查仍在进行中。类似事件之前也有一些先例,下面以一起类似事故的调查情况作一介绍,以供参考。

      一、事实情况

      1990年6月10日,英国航空公司一架BACOne-Eleven型528FL系列飞机(航班号5390/注册号G-BJRT)执行从英国Birmingham机场至西班牙Malaga机场的定期航班。飞机07:20(UTC时间,以下同)起飞,机上2名飞行员,4名乘务员和81名乘客。07:33飞机到达17300英尺,飞行员们松开了肩带,机长还松开了安全腰带。正当乘务员准备供应餐饮时,突然听到“砰”的一声巨响,机舱充满浓雾。客舱机组立即意识到发生了爆炸性释压,机长上身部分被吸出左侧挡风玻璃外,驾驶舱门被吹到了飞机操纵台前,平扣在无线电和导航控制台上。这时,驾驶舱门附近工作的3号乘务员立即冲到操纵台前抱住机长,接着乘务长也冲进来,挪开了驾驶舱门,并放置在前部卫生间里。另外两名乘务员指示乘客系好安全带,并做好应急保护姿势。

      副驾驶控制住飞机后,迅速下降至11000英尺,重新接通自动驾驶,当机长部分身体被吸出窗外时,驾驶杆撞偏了位置,自动驾驶仪断开了。接着副驾驶发出呼救信号,但因驾驶舱气流噪音太大,他听不到回应。由于双向通话建立延迟,伦敦空中交通管制中心(LATCC)Bristol扇区的空中交通管制员没有立即意识到出现了紧急状态,这间接导致LATCC值班主任未能按照空中交通服务手册(MATS)第一部分的要求,将该事件通报飞机承运人,使得英国航空公司应急信息中心的应急计划也相应推迟了。

      乘务长再次进入驾驶舱,协助3号乘务员拽住机长,接着2号乘务员进入驾驶舱替换3号乘务员,他们都试图将机长拉回来,但由于滑流作用没有成功。飞机不断降低高度至10000英尺,减速至150节。副驾驶要求雷达指引至最近机场,在确认跑道有足够长度后,副驾驶目视进近至Southampton机场2号跑道,07:55飞机安全着陆。飞机停稳后,乘客从前后登机梯撤离。机场和当地消防服务人员救下机长,并送往医院。经诊断,机长右臂和手腕以及左手拇指骨折,身上有挫伤、冻伤和撞伤,另一名乘务员手臂上有划伤和挫伤,其他人员没有受伤。

      该飞机由英国飞机公司制造,机型为BACOne-Eleven系列528FL,1977年出厂,总飞行小时数为37724。07小时,适航证为运输类,到期日期为1992年3月16日,距下次大修41小时,最大允许起飞重量为44000千克。机上装有两台RollsRoyceSpey型涡扇发动机。35000英尺下的座舱压力高度为8000英尺,座舱压力7。5PSI。驾驶舱挡风玻璃从飞机外部安装,靠90个从外部安装的埋头螺栓固定。

      当天英国航空事故调查局(AAIB)从Southampton机场空中交通管制部门接到通知,随即依照英国民用航空规章1989号(航空器事故调查)展开调查。

      (1)飞行记录器

      飞行数据记录器型号为SundstrandUFDR磁带式记录器,记录数据显示,挡风玻璃丢失时,飞机正以300节空速飞行在17300英尺高度,可能由于机长身体突然朝挡风玻璃窗框移动的原因,驾驶杆出现前推,飞机机头下俯6度,右倾25度。当副驾驶接管飞机控制后,他关闭两个油门,飞机以4600英尺/分钟的速度朝11000英尺下降,空速增加至340节。到达11000英尺高度时,飞机减速至266节,并继续减速至163节,按照正常运行程序放襟翼,并保持这一高度和速度。从机舱释压至11000英尺平飞,用时148秒。

      驾驶舱话音记录器型号为Fairchild公司A100型磁带记录器,记录了4个声道30分钟的驾驶舱通话。因驾驶舱快速释压,使得区域麦克风声道无法辨听,但机组通话可以听清。

      (2)左侧挡风玻璃和固定螺栓的检查

      调查组在Oxfordshire附近的Cholsey找到了脱离的左侧挡风玻璃、挡风玻璃外侧角支撑固定整流条和一些相关螺栓。用来将挡风玻璃固定到飞机上共有90个螺栓,其中11个仍保留在挡风玻璃上,18个脱落的螺栓在挡风玻璃坠地附近找到,还有1个螺栓在窗框里。在找到的30个螺栓中,有26个是新的,零件号为A211-8C,其余4个是已用过的旧螺栓,零件号为A211-7D。按照飞机图解零件目录(IPC)的规定,挡风玻璃使用的固定螺栓应为A211-8D。

      螺栓与安装在挡风玻璃窗框内的10UNF系紧螺母配用。更换挡风玻璃时,维修人员使用了84个A211-8C螺栓(螺纹尺寸为8UNC),其直径比规定的A211-8D螺栓(螺纹尺寸为10UNF)小了0。026英寸,只是螺距相同,还使用了6个旧的A211-7D螺栓(螺纹尺寸为10UNF),其直径与规定的螺栓相同,但是螺距短了0。1英寸。

      (3)通讯

      ATC协助:事故发生时,飞机在132。8MHz接收到LATCCBristol扇区的空管区域雷达管制服务,07:44航班在131。00MHz接收到Southampton管制信号。

      机组发出“Mayday”,宣布飞机处于紧急释压状态,正在以195度航向下降至10000英尺。管制员接收到该信号,但没有确认飞机是否仍然能够接收到他的通话,尽管他提醒了首席扇区管制员(CSC),但没有采取任何进一步措施,因为他正在等待这一紧急情况的更多消息。该管制员继续自己的指挥工作,就好像没有发生紧急情况一样,在该频率上继续接管其他航班,也没有试图采取减少交通或者无线电通话的活动。幸好,此刻没有冲突交通,CSC已经通告附近扇区有紧急下降的航班,也向LATCC值班主任和皇家空军(RAF)紧急部门进行了通报。就在移交到Southampton之前,该航班错误地下降到4000英尺,而不是协调后的FL40高度层,因为Bristol扇区管制员忽视了机场的修正海压(QNH)。当该航班移交给Southampton区域管制员时,他提示飞机可能在那里着陆,并根据LATCC指令,采取了警示措施。

      副驾驶没有选择二次监视雷达应答器代码7700来报告紧急状态。

      (4)生存因素

      飞机除应急供氧系统外,没有在客舱配备自动送氧系统,规章上也没有要求配备。客舱中有应急氧气,包括18套面罩和4个便携式氧气瓶,氧气系统供应气体氧气给机组和乘客作应急使用。事故飞机的氧气面罩对于驾驶舱机组成员是可用的,但副驾驶接管飞机后,没有戴上氧气面罩,原因是①他意识到飞机将很快降至10000英尺;②便于与拽住机长的其他机组成员保持通话联系。

      (5)挡风玻璃的装配过程

      挡风玻璃的更换在6月9日早上大约03:00-05:00时段,值班维修经理确认完成这项工作不存在明显困难,他没有用图解零件目录(IPC)核对更换螺栓的件号,也没有用仓库库存管理软件(TIME)进行库存检查,事后,他承认了这一疏忽,当时认为更换的螺栓是正确的,在IPC中查找正确的螺栓会花费很多时间。螺栓是“条件”项,因发现一些螺栓头在拆下时已经受损,另一些螺栓有腐蚀迹象,值班维修经理决定更换下来,并拿一个螺栓(A211-7D)去仓库比对来领取新螺栓。他准确地匹配了更换下来的螺栓(件号为A211-7D,挡风玻璃应使用A211-8D)。具有16年工作经验的仓库主管告知他应使用A211-8D螺栓装配挡风玻璃,但没有坚持强调这一点。值班维修经理决定用相同尺寸的螺栓A211-7D来更换旧螺栓,但抽屉里只有4个A211-7D螺栓,值班维修经理决定去另一个无人看管的仓库,该零件仓库的抽屉上有零件件号标签,但由于光线微弱,他没有留意抽屉上的标签,与手中的旧螺栓比对后,就取出了一些差不多的螺栓和6个A211-9D螺栓,他认为挡风玻璃的外角支撑整流条可能需要这种长螺栓。

      按照飞机维修手册要求,初始加到螺栓上的扭力为15lbfin(磅力英寸,英制单位),在100个飞行小时后,重新拧紧到5lbfin。值班维修经理凭经验认为,许多螺栓在重新拧紧时有3圈松动,所以他决定增加初始扭矩为20lbfin。英国航空公司在Birmingham机场的工具库里有一个经校准的刻度指针表盘扭力扳手,其范围在5-120lbfin,但是重新拧紧要求的5lbfin并不在该范围底部,所以该刻度指针表盘扭力扳手不适合做这项工作。Birmingham机场有两个经校准的扭矩校验规,可以帮助工程师确定扳手的精度。经校准的刻度指针表盘扭力扳手当晚不在Birmingham机场,仓库主管提议使用最近他从伦敦总部带回来的扭矩限制螺丝刀,正好适合安装挡风玻璃,但发现扭矩限制螺丝刀的校准时间已过期,因此不能使用。按照英国航空公司的规章要求,机务人员不得擅自调整扭矩扳手,必须经标准部门校准后才能使用。仓库主管本想送到伦敦标准部门进行校准后使用,但在没有合适替代方法时,最终仓库主管自行设定螺丝刀调到20lbfin,并交给值班维修经理使用,值班维修经理使用两个扭矩校验规检查后就带走了。

      就这样,值班维修经理用84个从仓库里找到的新螺栓(A211-8C)安装挡风玻璃,没有感觉到异常,当安装到挡风玻璃的外角支撑整流条时,他觉得A211-9D螺栓太长,就使用了6个旧的A211-7D螺栓,最后飞机通过挡风玻璃加温系统的功能检查,签字放行了。

      二、分析

      1。机务因素

      (1)维修过程选择和使用了错误件号的螺栓。挡风玻璃的脱离是因为固定用的绝大多数螺栓都没有正确的直径,装配过程中又出现了一系列的错误做法和判断,例如:值班维修经理在工作中遇到一些不顺利的情况(以前维修中也使用了错误的螺栓A211-7D,A211-7D的库存不足),忽视了很多正常工作程序(没有使用IPC和TIME库存系统,只凭感觉判断新旧螺栓,挑选了错误的螺栓A211-9D,使用了比维修手册要求大的螺栓扭矩),凭错误的经验工作,不遵守英国航空公司相关标准,使用了不合适的工具,以及忽视了很多异常情况。

      (2)挡风玻璃是飞机增压壳体的一部分,从外部装配的90个螺栓,可能是飞机上唯一容易引起失效的关键项目。

      (3)英国航空公司相关程序

      飞机通用备件的派发:值班维修经理去无人值守仓库取零件前,他知道所需的螺栓件号,尽管螺栓短一些,但类似的螺栓使用在旧挡风玻璃上也有四年时间。尽管存在零件仓库相距较远、缺少零件标签和灯光微弱的问题,但选择错误的螺栓不是仓库系统造成的。

      值班维修经理完成的工作:挡风玻璃安装并没有指定为“关键任务项”,没有双重检查要求,也没有要求另一位经理进行检查。这样,值班维修经理就没有任何机会来检查到这一错误。错误可能因夜间值班带来的睡眠不足和昼夜节奏紊乱造成的。

      (4)质量保证

      飞机维修中的自认证:维修企业采用自认证体系有助于节约成本和提高效率,但在维修结束和放行前应进行检测,而某些使用自认证程序的维修任务,则不要求对最终产品进行测试。这就带来了自认证的两个缺陷,即工程师不想检测出他自己造成的错误,以及自认证降低了检查和监管的级别。调查组建议,自认证程序应用在部件或者系统未经功能检查而予以放行的飞机安全关键任务上时,应经民航局审查。该审查应包含对“关键任务项”中“单一故障组件”的解释以及豁免条款要求,即1986年1月1日之前取得型号适航证、最大起飞重量在5700千克以上的航空器,其“关键任务项”不是强制要求;

      反馈:所有管理过程的基本要求都是回馈环路以检测系统成功与否。回馈环路分为两类,一是通过审计/监管的正式反馈,二是非正式的,即工程师们在开放论坛上进行的自由讨论。调查组建议,英国航空公司应审查其质量管理系统,明确地面事件报告表(E1022)和质量监控缺陷报告(QMDR)两者之间的区别和各自作用,也应继续教育和鼓励维修工程师从维修车间提供反馈信息;

      当地管理层:区域维修经理不直接监管Birmingham机场维修站的工作,场站维修经理直接负责值班维修经理的工作,同时也负责领域的产品抽检,但很少负责夜班工作。他与值班维修经理没有清晰的职责划分,值班维修经理的职责也没有文件定义。这样,对于值班维修经理的工作,区域维修经理和场站维修经理都不负有监管责任。

      产品抽检和质量审计:英国航空公司要求质量审计独立开展工作,同样的独立性原则也适用于产品抽检。然而,Birmingham机场维修站的抽检工作不仅由该项工作的直接责任人完成,而且结果直接提交给英国航空公司质量审计部门和民航局,这样就不可能指望一个人会去报告自己的过错。事故发生前,英国航空公司质量审计部门最后一次对Birmingham机场维修站的巡检是在两年前,历时两天,对机务标准执行上表示满意。调查组建议,英国航空公司应审查产品抽检程序,以确保独立评估各项标准,同时建议对Birmingham机场维修站的维修作业进行深入监督。

      民航局对承运人维修工程的巡检:飞行运行检查部门(FOI7)在事故发生的一年前,曾对英国航空公司在Birmingham的维修机构进行过半天巡检,从时间安排看,巡检流于表面形式,只可能发现粗略的差异。调查组建议,民航局应审查FOI7巡视的目的和范围。

      (5)工程上的要求

      定期培训和测试:飞行员和维修人员在这方面存在着不同逻辑,即要求飞行员进行定期的航线和地面检查,而维修工程师却没有任何相应的标准或者复训检查,这就造成有些经验丰富的持证工程师滥用程序,走捷径,忽视强制性指导,不能遵守规范要求,因此调查组建议,维修工程师应完成经民航局审查的定期训练和维修测试。

      检查单和技术文件:飞行机组在日常和紧急情况下的操作都要求严格执行检查单。维修手册中针对维修程序的具体步骤已经逐条列出,但工程师可能为了简洁起见,只在最后完成时,在事先打印好的服务放行确认表上写上诸如“缺陷清除”。若采用逐条列出的格式,针对每一阶段完成的每一项服务程序都要求签字,可以确保正确的过程被知晓并签字确认。

      视力标准:值班维修经理需要小度数的矫正眼镜来阅读小字体或者数字,但工作中却没有配戴眼镜,虽然这不能解释那天晚上犯的大多数错误,但可能影响了值班维修经理更好地完成需要足够视力的工作。

      2。ATC应急程序

      事故发生时,给予副驾驶所有协助是非常必要的。Bristol扇区管制员既没有遵照副驾驶的特别要求做雷达导航协助,也没有对航班位置给出建议,或者给予任何关于Southampton机场的相关信息,比如当前天气状况、所用跑道、气压设定等。管制员应采取的基本措施是确认是否有冲突交通,确认紧急情况内容以及通知相关应急机构等。

      Bristol扇区管制员希望采取的措施由副驾驶和首席扇区管制员(CSC)给予指导,但他没有处置紧急情况的处置方案。在初始训练、系统性复训和能力训练中,对紧急情况处置作充足准备,将有助于减小实际发生时的工作压力,增加处置问题时的自信,在这样的前提下,也应增加紧急撤离和消防的训练。

      三、结论

      1992年2月英国航空事故调查局(AAIB)发布了事故调查的最终报告。

      1。调查发现:

      (1)机组持有执行航班所需的有效执照、医疗资格水平和休息时间;

      (2)从Birmingham机场起飞,起飞和初始爬升阶段正常;

      (3)飞机爬升到17300英尺,航向195度时,左侧挡风玻璃在客舱空气压力的作用下,向外爆裂;

      (4)机长被部分吸出挡风玻璃外,又吹到驾驶舱顶部,后来被另一名机组成员抓紧并固定,直到飞机着陆;

      (5)副驾驶有些方向迷失,但是能够重新控制飞机,并立即开始下降;

      (6)其余机组成员和乘客在快速释压和缺氧状态下,没有不良反应。经计算得知,在失去客舱压力的2秒内,客舱高度不可能大于13000-13500英尺;

      (7)事故发生的27小时前,更换了左侧挡风玻璃,并在英国航空公司的授权下,由同一位值班维修经理批准,该飞机在更换挡风玻璃后没有执行其他航班任务;

      (8)更换的挡风玻璃上安装了84个零件号为A211-8C螺栓,直径比规定使用的螺栓(零件号为A211-8D)小约0。026英寸,其余安装的6个螺栓(零件号A211-7D)的直径与规定使用的螺栓相同,但短0。1英寸;

      (9)在挡风玻璃装配过程中,出现一系列不良工作表现、判断不足和感知错误,每一项都削弱了英国航空公司的安全运行能力;

      (10)一系列证据表明,值班维修经理使用了不正确的螺栓,没有注意到或者被忽视了;

      (11)尽管独立的最终检查会最大可能地发现存在的问题,但挡风玻璃的安装任务并没有指定为“关键任务项”,最终没有进行重复检查,也没有发现问题并加以纠正;

      (12)值班维修经理的工作并没有经其他经理检查,这样就没有助手,也没有任何机会来发现存在的错误,错误可能因夜间值班带来的睡眠不足和昼夜节奏紊乱造成的;

      (13)值班维修经理在工作中出现这样的错误不认为是偶尔的,是长期错误的体现;

      (14)英国航空公司当地的管理机构、产品抽检和质量审计部门,都没有检查到值班维修经理在规章使用上的不足,因为他们不直接监管值班维修经理的工作;

      (15)英国民航局的监管工作流于表面,不能监管到值班维修经理的工作;

      (16)英国航空公司在Birmingham的抽检部门不能提供一系列标准的独立评估,这些标准评估是由对任务负有直接管理责任的人员完成的。

      (17)在英国航空公司分发的文字材料上,强调使用质量监控缺陷报告(QMDR),但很多维修经理表示更愿意使用地面事件报告表(E1022),因为这些表格他们特别熟悉,是一个更加直接的报告系统;

      (18)值班维修经理在执行挡风玻璃更换任务时,需要戴上矫正视力的眼镜,以便阅读小字体或者数字;

      (19)接收到副驾驶的呼救信号后,双向通讯重新建立,管制员指挥飞机转向飞往Southampton机场;

      (20)LATCC始终不知道紧急情况的具体情况;

      (21)Bristol扇区管制员可能缺乏紧急状态处置方面的培训;

      (22)Southampton机场管制员有效协助副驾驶在该机场着陆。

      2。可能因素:

      (1)没有被标注为“关键任务项”、但与安全相关的关键任务,由一个人完成,该人同时也负责全部的质量检查工作,安装过程没有经过测试,直到飞机执行任务;

      (2)值班维修经理在挡风玻璃装配过程中,因关注度不足、缺乏经验、不遵守公司标准和使用不恰当的工具等原因,无法确保完成任务的质量;

      (3)英国航空公司当地管理机构,产品抽检和质量审计部门,都没有检查到值班维修经理在规章使用上的不足,因为他们不直接监管值班维修经理的工作。

      四、安全建议

      1。民航局应审查飞机安全关键任务自认证的适用性,自认证的部件或者系统无需经过功能检查就能批准放行使用。这种审查应当包括对“关键项目”中“单一故障组件”的解释,以及对下列航空器的豁免要求,即1986年1月1日之前取得型号适航证、最大起飞重量在5700千克以上的航空器,其“关键项目”不是强制要求;

      2。英国航空公司应审查其质量管理系统,明确地面事件报告表(E1022)和质量监控缺陷报告(QMDR)两者之间的区别和各自作用,也应继续教育和鼓励维修工程师从维修车间提供反馈信息;

      3。英国航空公司应审查是否有必要为工程人员(包括值班维修经理及以上人员)提供岗位描述和职权范围说明;

      4。英国航空公司应审查产品抽检程序,以确保独立地评估各项标准,同时建议对Birmingham机场维修站的维修作业进行深入监督;

      5。民航局应审查对航空公司进行飞行运行检查的目的和范围;

      6。民航局应考虑是否需要对机务工程人员进行定期培训考核;

      7。民航局应认识到使用眼镜的需要,应与所从事的机务工作相关;

      8。民航局应确保ATC在评级前,候选人应完成经核准的课程,包括理论和实践上对紧急情况的处置。这项培训应在验证阶段得以加强,以后通过定期和复训来完成。(供稿:杨琳)