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一边加速一边刹车,越航787冲出了4000米跑道

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图注:涉事飞机 VN-A867。照片摄于2020年悉尼

这架787最后是在草地上飞起来的。

今年的8月15日,越南航空VN34航班从慕尼黑飞往河内。飞机起飞时重约241吨,机上有271名乘客、12名乘务员和4名飞行员。

慕尼黑的26L跑道长4000米,但是这架飞机用完了整条跑道,越过了跑道末端,进入草地后才离地。


图注:BFU公开的起飞航迹

离地的代价是机尾和主起落架的机轮砸上了跑道末端的进近灯光设施,20盏灯受损;草地上留下的轮迹,一直延伸到26L跑道另一端入口外约240米处。


图注:受损灯光设施、道面轨迹和对应位置。

机组随后放油返航,287人全部平安回到地面。

上次写这件事时,调查人员还没有公布详细的飞行数据,当时我借三起历史事故聊了起飞性能数据输错的危险,也留下一个问题,跑道上的轮胎痕迹,会不会是刹车造成的?

德国联邦航空事故调查局BFU随后公布了一份 中期报告(有兴趣的可以直接点击下载查看) ,报告里的数据给出了答案,飞机向前加速的同时,左座的刹车踏板确实有过动作,制动控制单元当时也发出了刹车指令。

以下时间均为报告采用的世界协调时(UTC时间),慕尼黑当地时间加2小时。11时56分12秒,机组接通起飞/复飞模式,开始滑跑。

三秒后,左座刹车踏板就已经有了动作。

报告记录了滑跑初段左侧15%、右侧6%的制动指令(指系统指令值,非轮子上实际的制动力),调查人员随后也在跑道上找到了两侧主起落架的轮胎痕迹。

此后的高速滑跑中,踏板又一次压下。最大记录值达到7.2度(记录范围是0到12.5度),接近抬轮时,左侧制动控制单元的指令最高约27%,右侧约17%。


图注:刹车相关记录,踏板位置和制动指令分别列出,指令百分比不等于机轮的实际制动力。

从11时57分03秒开始,差不多18秒内,空速在168节左右徘徊,中间还有短暂下降再回升。这18秒里,飞机完成了抬轮和离地,速度却始终没能突破这个区间。

11时57分13秒,负责监控的飞行员手动增加了推力,发动机N1由100%增加到101%。N1是发动机转速参数,这个变化不能单纯的理解成推力就多了1%。


图注:波音787驾驶舱推力杆

一秒之后,左座飞行员开始操作抬轮。当时的空速是163节,比预定抬轮速度175节低了有12节,位置却已经大约到了跑道另一端的入口处。以这样的速度拉起来,机尾迟早会蹭到地面。

飞机越过跑道末端外的净空道,在进入草地后才离地。

报告里确认,抬轮过程中机尾接触了地面和灯光设施,机身后部受到严重损伤。


图注:落地后拍摄的机身腹部,能看到长条划痕。

飞机已经离地,无线电高度达到11英尺(差不多三米多)的时候,空速才达到169节,也就是这次起飞准备的决断速度V1。

V1并不是一个放之四海皆准的刹停保证,它建立在飞机正常加速的前提上,只要加速过程被拖慢,飞机到达同样速度时,可能已经多用了很长一段跑道了。

要判断VN34当时能否刹停,还是要知道那一刻的具体位置、速度和剩余距离。这份报告我前后读了两遍,这些数据并不在其中。

离地后,飞机仍在很低的高度继续加速。11时57分21秒,自动失速保护使前缘缝翼进一步伸出,延缓失速。直到11时57分24秒,飞机才在76英尺(约23米处)高度上达到180节的速度,也就是本次计算的起飞安全速度V2。


图注:红线为空速,绿线是地速。

起飞时,驾驶舱里一共有四名飞行员,负责操纵起飞的,不是这个航班的责任机长。


左座负责操纵的,是一位64岁的飞行员。按照越航提供的资料,他总飞行时间超过2.7万小时,其中787机长经历接近7800小时。右座负责监控的40岁飞行员,总飞行时间也超过1.2万小时,全程担任监控飞行员。抬轮前手动增加推力的,正是这位右座飞行员。

航空公司为这一航班指定的责任机长,是起飞时坐在左侧观察席上的55岁飞行员。飞机爬升到9000英尺时,由他接替操纵,完成后续飞行和着陆。

右侧观察席上还有一位31岁的飞行员。报告记录了他的1444小时787-9飞行时间,并注明全程没有主动操纵。


那位经验丰富的左座飞行员,踏板压下去的数据,报告里已经有了。但是起飞时为什么会压下去?

我们能读出踏板位置,却读不出当时脚为什么会放那里,更读不出当事人以为自己正在做什么。

BFU已经留取制动系统控制单元(BSCU)和电动制动执行机构控制器(EBAC),将做详细检查。中期报告尚未说明人的操作、系统状态和加速异常之间究竟是什么关系。

飞机起飞时带了大概是68.8吨燃油,起飞重量约240.9吨,比最大着陆重量约192.8吨高出约48吨,机组已经向空管报告了轮胎方面的问题。

从12时22分到13时07分,机组一共放掉了差不多62吨的燃油。

放油后,机组两次低空通场,放下起落架供地面人员目视检查受损状况,确认能否安全落地。最终,飞机于13时56分在26R跑道落地,着陆重量176.5吨,比最大着陆重量低了约16.3吨。

最大着陆重量是一道上限,不是每次都必须用满的指标。

轮胎已知可能受损时,减轻重量有利于降低落地冲击;减到多少合适,还要权衡剩余燃油和在空中继续盘旋的风险。报告没有说明这次着陆重量是如何确定的。

落地后确认,左主起落架的四条轮胎受损。飞机最终停在滑行道上,乘客从移动客梯鱼贯下机,没有一人受伤。


图注:VN34返航后的画面。

起飞时的驾驶舱录音,却没能留下来。

这架787前后各有一台增强型机载记录器,既记飞行参数,也记驾驶舱声音。两台都已成功读取,飞行数据包括2266个参数,时间跨度超过49小时。


图注:GE的一款增强型机载飞行记录仪

但是驾驶舱声音只保存最近的两小时,循环覆写导致新的录音存储进来,最早的那段就被覆盖掉了。两台存的是同一段声音,多一套备份,时长也还是两小时。

(报告里也记载,当时记录器断电时距起飞已超过两小时,起飞阶段的录音已经被覆盖)。

我们能知道11时57分13秒有人增加了推力,下一秒开始抬轮;能看到踏板位置、制动指令、空速和高度。可是,他们有没有提到刹车,怎样判断剩余跑道,对速度变化说了什么,有没有人提醒或质疑,这些,都无法再从起飞时的录音里找到。

调查仍有人员陈述、部件检查和空管通话等证据可用。

两小时的录音窗口,未必能记录完一次从起飞遇险、空中处置到返航的全过程。

两小时不够用,业界已经知道。欧盟航空安全局(EASA)的现行运行规则就是一例,在其适用范围内,最大审定起飞质量超过27吨的飞机,如果首次单机适航证于2022年1月1日及以后签发,CVR须至少保留25小时录音。 条文见CAT.IDE.A.185(c) 。

加速出了问题,飞机为什么最后还是跑到了草地上?

踏板为什么压下去,是一个问题。异常已经出现,操纵者、监控者和系统各自感知到了什么、做了什么,是另一个问题。

制动系统的检查还可以继续,我们人的陈述还可以互相核对。只是最该留下的那些话,现在已经听不到了。

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