脱落的垂直尾翼
我们知道,飞机的垂直尾翼和水平尾翼都是控制飞行姿态,使飞机保持直飞的。若飞机失去了尾翼,就一定会坠毁。这让调查人员的调查方向从恐袭转移到了空客A300客机的设计问题。
调查人员从飞行记录仪中发现了一处奇怪的地方——在飞机失控前的最后30秒,忽然左右快速大幅摆动了好几次。随后,飞机突然急速向下俯冲,调查人员分析,此时飞机的垂直尾翼已经断裂。
垂直尾翼是比钢还要坚硬的复合材料制造,靠3对连接件固定在飞机上。通过检查尾翼与机身连接的断裂处,调查人员发现这里的连接件完全失效了。
随后,调查人员通过测试发现,在承受约90.7吨压力时(设计可承受压力的2倍),连接件会立刻断裂。是什么让它承受了这么大压力的?
有点尾流啊。 ——失事航班机长爱德华·斯泰茨,42岁
是的。 ——失事航班副驾驶斯坦·莫林,34岁
通过对驾驶舱记录仪的分析,调查人员听到了在飞机失事前机长与副驾驶的对话,确定飞机遭遇了前序航班日本航空47号的尾流。
12月5日
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日本航空47号
飞机在空中飞行时都会产生尾流,也是飞机翼尖的龙卷风。在飞行中,升力产生于机翼上下表面的压差,飞机下翼面的压强高于上翼面,气流在两个翼尖处会从下翼面绕过翼尖流到上翼面。飞机在进近区域内遭遇尾流的影响较大,也更危险,因为该飞机在速度、推力、高度和飞行员的反应时间上都处于临界状态。容易引起飞机横滚。
调查人员依旧从失事前飞机奇怪的左右转向姿态入手调查。在正常情况下,飞行员只会往一个方向偏转方向舵几度来进行飞行转向,可587航班大幅的方向舵动作可能会产生强大的空气动力使尾翼脱落。我们知道,每次方向舵偏转,尾翼的气动负载就会增加,最终会导致造成尾翼断裂。
类似A300这种大型客机遇到尾流并不难处理,甚至颠簸几下就可以正常飞行了,可美国航空587号航班的副驾驶却过度的猛踩方向舵。
原来,在副驾驶还是学员的时候,美国航空有一节飞行训练课程让他留下了一个坏习惯。为了提高训练效率,有一节课曾要求学员从极端情况——高达90度的机翼翻滚中改出,这种情况下唯一的改出方法就是不断地踩方向舵。可这种极端情况在现实情况却几乎不可能发生的情形,尾流最多使飞机倾斜10度左右而已,要改出非常容易。
因此,NTSB认为,美国航空教员在不经意间错误地训练飞行员,这也是使得他做出过激反应的原因。在587航班遇到尾流后,副驾驶开始左右扭动控制杆并不断踩方向舵,因此导致飞机没有自动稳定在固定方向,又硬拉回来,不断重复动作,这造成了垂直尾翼不断受到巨大压力,最终断裂。
调查结果出炉后,美国航空修改了处理尾流的训练课程;修改模拟机设定,在高速飞行中,飞行员被要求不能使用方向舵;驾驶舱安装警告灯,提示方向舵过度偏转的情况等,避免此类空难再次出现。