转载 ​空难改变航空史34——苏城迫降联合航空232号航班 美联航232空难

联合航空232号航班是美国联合航空从丹佛执飞芝加哥的定期航班。1989年7月19日，一架飞行执飞此航班的道格拉斯DC-10型客机因尾部发动机扇叶材料的问题，导致叶片断裂后射出的碎片损坏了客机上全部的液压控制系统，导致飞机失去控制。在无舵面控制的情况下，机组人员依靠剩余的两具发动机开始迫降程序，最终降落在爱荷华州的苏城，史称苏城空难。虽然此次事故造成111人遇难，但是如果不是飞行员在紧急关头的卓越表现，事后的伤亡会更惨重，“苏城空难”也为以后的类似事故提供了可操作的范例。

图1、美国联合航空公司涂装的DC-10型客机

图2、DC-10型客机发动机示意图

当日天气晴好，飞机也以比较舒适的状态进行飞行。突然在一声巨响下，飞机陷入了颠簸之中，驾驶舱的警铃大作，副驾驶瑞考克马上关闭了自动驾驶仪。在剧烈的晃动中飞行员几乎控制不了飞机，海恩斯机长也几乎看不清仪表显示的数据，他最终确认飞机的2号发动机出现了故障。DC-10型客机具有3个发动机，2号发动机位于客机的尾翼中。客舱内的费齐感觉并不是发动机故障那样简单，他发现客机的右翼明显下沉，飞机也开始侧倾。海恩斯机长决定关闭2号发动机，但是客机依然处于失控状态，而且越发严重的向右倾斜。如果飞行员不能讲客机回复平飞状态，客机将彻底翻转飞行，这也不像是发动机故障所带来的问题。第二副驾驶杜立德发现飞机的液压油表显示为零，客机的三套液压系统同时失效。

图3、DC-10型客机液压系统概要图

液压系统负责将飞行员的操纵指令传递到控制飞机的操纵面上，例如升降舵控制客机的俯仰，垂直尾翼上的方向舵用来修正客机的航向和小角度转向，副翼用来控制飞机的滚转运动。在失去液压系统的帮助下，飞机根本无法进行主动控制。即使飞机失去了液压系统，飞行员仍死命的握住操纵杆，希望飞机能够恢复正常操作。DC-10型客机拥有3套独立的液压系统，如果有一套失效的话，另外两套让能够正常工作。客机失去了液压系统，就有随时陷入失控的危险。现在客机上只有左、右两个发动机还在正常的工作。飞行员只能操纵着仅存的部件进行飞行，他们通过调整发动机的动力输出来保证飞机的飞行状态。经过细心得调整，客机恢复了平飞状态。飞机看似恢复了正常，但是联合航空232号航班仍然处在失控的边缘。根据测算客机的油量足以飞到芝加哥，但是失去了液压系统，飞行员也不知道该以什么样的状态进行着陆。史上从未有DC-10的飞行员在失去液压系统的前提下迫降成功的先例，机上296人命悬一线。

图4、箭头指示被损坏的右水平稳定面和2号发动机风扇罩和尾椎的破损图C.Zellmer摄

联合航空232号航班突然开始向下俯冲，在正常情况下飞行员向后拉杆并加大油门就可以让飞机抬头。现在飞行员只能尝试加大油门，让发动机产生足够的升力让飞机抬头，这个动作让飞机暂时远离了俯冲状态，但是高度下降了1千英尺。当飞机的2号发动机停止工作后，飞机就已经开始向右偏航，这已经偏离的原定的航线，他们必须尽快就近降落。经过和塔台的沟通联合航空232号决定迫降在附近的苏城。现在飞机又处于爬升状态，这让会让空速快速下降，机翼也会失去升力，如果持续爬升状态，客机就会失速从空中跌下来。海恩斯机长为了让飞机低头，他要降低发动机动力输出，但同时又要保证飞机拥有足够的稳定性。飞机就在发动机的加减动力间又下降了1500英尺，此时距离苏城还有55英里，他们还能在空中待大约半小时。感觉不妙的丹尼斯·费齐叫来乘务员询问情况，当他得知客机遭遇的困境后要求乘务员转告机长客舱中有一名DC-10的飞行教员。

图5、联合航空232号的雷达轨迹图

海恩斯机长通过和塔台的联系得知，他们迫降苏城之前需要作出一个左转弯的动作。但是现在飞机只能右转，强行左转弯会造成不可逆的损伤。海恩斯机长决定做一个大角度的右转掉头，他们能够操控的只有两具发动机，飞机在做了右转弯之后又掉了1000英尺的高度。在机组成员一筹莫展的时候，乘务员带来一个好消息，他们有了帮手还是DC-10型客机的飞行教员，费齐也瞬间完成了从乘客到飞行员的转变。费齐加入到机组团队中专门负责控制油门的力度，飞行员也能专心于观察飞机的实际状态，客舱内的服务员也在为最后的迫降做准备。苏城很快便进入飞行员的目视范围内，通常情况下飞机应该为减速做最后的进场程序，但由于液压系统的缺失，他们必须以比平常高出很多的速度降落。苏城机场的地面救援人员也已准备就位，成败在此一举。

图6、苏城机场和客机飞行路线

在最后的降落之前，海恩斯机长也通过机长广播告诉大家飞机现在所处的困境，并希望乘客为最后的迫降程序做好准备。飞机在距离机场还有10分钟的航程的时候还在9000英尺的高度，但是飞机的速度还是太快，这在降落当中会带来巨大的冲击力和更长的跑道长度。飞行员先想到的是放下起落架帮组飞机减速，但是由于液压系统的失灵，他们只能依靠手动模式利用重力作用放下起落架装置。起落架被成功放出并锁定，但是飞机的时速仍超出正常速度70节。在距离苏城机场几公里处，飞行员做了最后一次右转以对正方向，在无法放出襟翼的前提下，空速是保障飞行安全的唯一条件，现在飞行员只能让飞机保持在较高的飞行速度才能保证飞机不砸下去。

图7、联合航空232号航班盘旋下降路径示意图

终于到了降落的最后时刻，飞行员只能释放出很少的制动力和发动机反推力帮助飞机在跑道上减速。联合航空232号航班在距离地面100英尺的时候又突然栽头，也让本来已经过快的速度又提高了不少。客机以猛烈的撞击完成了降落，整个飞机在翻滚的过程中解体并燃起大火。在坠机发生45分钟后，救援人员才在残骸的180米外寻找到了驾驶舱。救援人员经过清点发现联合航空232号航班有111人遇难，185死里逃生。由于地面人员早已得知该航班的迫降消息，所以在地面上的摄影师也将这惊心动魄的降落过程拍摄了下来，这也是航空史上少有的事故影像之一。

图8、CF6-6型发动机

事故调查也在紧锣密鼓中进行，调查员很快便在残骸中证实了飞行员所提供的信息。这架DC-10的2号发动机在飞行途中便发生了爆炸，整个液压系统也处于失效状态。调查员发现发动机中风扇盘不翼而飞，风扇盘是发动机前端最庞大的零件，它负责将空气送入发动机的核心机，直径大约32英寸重400磅。由于此事故涉及到了重要零部件缺失，相关的冶金专家的加入到了调查的队伍中来。经过几十年的发展，发动机也拥有很高的稳定性，出现风扇盘解体的事故也几乎没有先例。在解开整个事故的谜题之前，调查员必须先找到这一关键的零部件，遗憾的是调查员通过大规模的搜索还是没能发现这一核心部件。

图9、2号发动机的一级风扇盘

另外一方面调查员将调查方向转向了飞机的液压系统。通常情况下，客机拥有3套独立的液压系统，而且这3套液压系统分别由3个发动机中的一个提供驱动力，即使客机中的1套液压系统失效，也不影响其他2套液压系统的运营。调查员通过研究2号发动机的残骸发现3套液压系统有一个汇集点，这个地方正处于客机尾翼的地方，这也是负责控制升降舵上下移动的关键位置。客机2号发动机发生爆炸后，飞出的风扇盘击中了客机3套液压系统汇集点，飞机的液压油也不断的渗漏出来。

图10、水平安定面损坏图

联合航空232号航班事故3个月后，有人在距离机场100公里的地方发现了飞机事故的重要线索，这正是DC-10型客机的风扇盘。调查员发现巨大的风扇盘爆裂成两大片，风扇盘主要由钛合金制成，通常情况下不会发生如此严重的后果，他们经过仔细的检查后发现这是由于金属疲劳导致的爆裂。现在调查员的注意力集中到了什么原因导致了这种坚固的合金材料会发生如此严重的爆裂现象，他们为了调查整个事故的原因切开了其中的一段进行更为细致的研究。调查员经过放大后发现检查样品中发现了不该存在的元素，氮气和氧气混合进了钛合金中，这两种元素掺杂进钛合金中就会形成坑洞，如果持续加压的情况下就会发生爆裂现象。事故调查的结果是制造发动的风扇盘存在严重的制造缺陷，隐藏的裂痕在运营的17年当中越发严重，风扇盘的断裂成为一种必然。最终1989年7月19日的飞行成为压死骆驼的最后一根稻草。

图11、UA232发生问题的二号引擎，与受损的液压系统分布示意图。

NTSB也即刻发出警报信息，要求对所有发动机的风扇盘做更为细致的检查。工厂在提炼钛合金的时候，会在真空环境下融化3次以提高其纯净度，理论上任何混在材料中的氧气和氮气都会能被真空抽出来。DC-10型客机也液压系统也做出了相应的改变，工程师在整个液压系统中添加了阀门组合，侦测到液压油泄漏的时候这些阀门能够自动关闭。尽管联合航空232号航班中造成了很多人伤亡，飞行员仍获得了民航领域的至高荣誉——北极星奖。此次空难事件也成为民航史上教科书式的案例。

图12、联合航空232号航班的乘客损伤图

援引资料：

1、NationalGeographic Channel Documentaries：

Impossiblelanding

ACI中文字幕组

2、http://zh.wikipedia.org/

3、相关官方报告

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