1996年7月17日，美國環(huán)球航空TWA800號航班從紐約肯尼迪國際機(jī)場起飛，不久，這架飛往巴黎的波音747飛機(jī)底部突然爆炸，殘骸散落在紐約長島的海面上，機(jī)上230人全部遇難。
為了調(diào)查這起事故的原因，調(diào)查人員從海水中打撈出數(shù)以萬計的飛機(jī)殘骸碎片，并在此后的數(shù)年間小心翼翼地將其拼湊起來，最終得出結(jié)論。這次調(diào)查也成為航空史上歷時最長、最復(fù)雜、最昂貴的調(diào)查之一，花了4年多，耗資4000多萬美元。
在與遇難者家屬達(dá)成協(xié)議后，飛機(jī)殘骸被搬入位于弗吉尼亞州的美國國家運輸安全委員會(NTSB)培訓(xùn)中心的一間倉庫。根據(jù)約定，殘骸不做展示，僅能用于培訓(xùn)，20多年來已被來自世界各地的數(shù)千名空難調(diào)查人員和運輸專家研究過。
雖然飛機(jī)殘骸不向公眾開放，但遇難者家屬可以隨時憑吊。在空難發(fā)生后的幾年里，一些人會前來，在家人的座位上留下紀(jì)念品。
隨著這間占地近3000平方米的倉庫租約到期，TWA800號的殘骸終于退役并被銷毀。“調(diào)查技術(shù)的進(jìn)步，如3D掃描和無人機(jī)圖像，降低了大規(guī)模重建調(diào)查技術(shù)的重要性。”美國國家運輸安全委員會在聲明中表示。
“每起事故的調(diào)查幾乎都是從還原現(xiàn)場開始。調(diào)查機(jī)構(gòu)尋找黑匣子、從墜機(jī)地搜索所有殘骸、找現(xiàn)場的所有物證，都是為了還原事故發(fā)生時的原貌。”在接受中青報·中青網(wǎng)記者采訪時，《航空知識》雜志主編、北京航空航天大學(xué)航空專家王亞男表示，空難的調(diào)查過程既像考古也像破案。
“像考古隊員一樣用碎片還原飛機(jī)”
當(dāng)?shù)貢r間1996年7月17日晚8點，在美國紐約肯尼迪國際機(jī)場的停機(jī)坪內(nèi)，環(huán)球航空TWA800號班機(jī)起飛已經(jīng)晚點了1個小時。這架波音747客機(jī)搭載了212名乘客和18名機(jī)組成員，7月天氣炎熱，機(jī)艙內(nèi)的乘客等得煩躁不安。
飛機(jī)之所以晚點，是因為一件無人認(rèn)領(lǐng)的托運行李被運上了飛機(jī)。自1985年有人將一件裝有炸彈的托運行李送上飛機(jī)、導(dǎo)致印度航空182號航班遇難后，幾乎全球的航空公司都要求所有行李和乘客必須一一對應(yīng)，飛機(jī)才能起飛。
當(dāng)晚8點19分，機(jī)場通知已經(jīng)找到行李主人，虛驚一場。TWA800號航班終于獲準(zhǔn)起飛。起飛后不久，在爬升過程中，飛機(jī)底部突然傳來一聲巨響并冒出白煙，飛機(jī)解體，大量燃油在海面上燃起熊熊大火。搜救人員經(jīng)過一夜搜尋，確認(rèn)機(jī)上230人全部遇難。
美國國家運輸安全委員會(NTSB)立即成立了空難調(diào)查組。根據(jù)《國際民用航空公約》及其附件的相關(guān)規(guī)定，通常由空難發(fā)生地所在國負(fù)責(zé)調(diào)查，飛機(jī)運營人、制造商所屬國和遇難乘客所屬國可以派代表參與調(diào)查。
熟悉航空史的王亞男介紹，空難調(diào)查一般從三個方面并行開展，一方面是找尋黑匣子，因為它是可靠的數(shù)據(jù)依據(jù)，“任何證據(jù)也比不上黑匣子來得直接有力”；另一方面是現(xiàn)場的調(diào)查，墜機(jī)現(xiàn)場所有殘骸的搜集整理以及飛機(jī)相對方位的基本復(fù)原，目的是“再現(xiàn)事故發(fā)生一瞬間的狀態(tài)”；還有一方面則是事故的外圍調(diào)查，比如對事故關(guān)聯(lián)的所有人員進(jìn)行調(diào)查，調(diào)取所有相關(guān)的信息、檔案文獻(xiàn)等。
殘骸打撈到第七天，海洋搜救隊找到了飛機(jī)黑匣子，然而黑匣子數(shù)據(jù)對調(diào)查并沒有什么幫助，座艙通話記錄儀對話內(nèi)容都很正常，在一聲巨響過后就停止了記錄，飛行數(shù)據(jù)記錄儀也沒有任何異常。調(diào)查員檢查了所有的飛機(jī)殘骸，希望從中找到飛機(jī)被炸彈炸毀或者導(dǎo)彈擊中的痕跡，但沒有任何線索。
飛機(jī)在空中解體時，首先脫落的部分可能就是問題的根源，調(diào)查員發(fā)現(xiàn)，最靠近機(jī)場的殘骸基本來自中央油箱，上面有明顯的燒灼痕跡。
上世紀(jì)90年代，美國本土接連遭遇恐怖襲擊，聯(lián)邦調(diào)查局FBI也針對這場空難展開了刑事調(diào)查，他們表示在飛機(jī)殘骸中發(fā)現(xiàn)了微量來歷不明的爆炸物殘留，認(rèn)為這是一起針對美國民眾的恐怖襲擊。也有目擊者表示，看到了有疑似導(dǎo)彈的物體飛上天空。這讓NTSB的調(diào)查方向受到了很大的質(zhì)疑。
NTSB決定，把所有的飛機(jī)殘骸拼接起來，這可能是唯一可以證明飛機(jī)不是被導(dǎo)彈炸毀的最直接的方法，但又注定是一項漫長而又艱苦的工作。在拼接飛機(jī)殘骸的同時，調(diào)查員也在尋找促使油箱起火爆炸的原因，他們需要證明飛機(jī)油料可燃并且爆炸的威力可以炸毀油箱，此外還要找到引燃油箱的火花。
盡管事發(fā)當(dāng)天肯尼迪機(jī)場的溫度沒有達(dá)到飛機(jī)油箱內(nèi)油氣混合物的可燃溫度，但調(diào)查員通過飛機(jī)圖紙發(fā)現(xiàn)，空調(diào)系統(tǒng)正好在中央油箱的下方，在運轉(zhuǎn)時自身會不斷發(fā)熱，而事發(fā)當(dāng)天飛機(jī)因為晚點，為了給乘客降溫，空調(diào)系統(tǒng)已經(jīng)連續(xù)工作了幾個小時。
調(diào)查員找來了一架相同型號的波音747，并提前幾個小時打開了空調(diào)。在氣溫相同、油料相同的田間下，調(diào)查員也飛到相同的高度，發(fā)現(xiàn)超出可燃溫度整整16攝氏度。另一項實驗則顯示，加熱到相同的溫度，油箱會產(chǎn)生爆炸，威力超出油箱強(qiáng)度的一倍之多。
點燃油箱的火花是哪來的呢？調(diào)查員反復(fù)重聽座艙語音記錄儀時發(fā)現(xiàn)，對話中有人說了一句，“4號引擎的油料表怎么像發(fā)了瘋一樣”，隨后錄音也出現(xiàn)了兩處短暫的聲音缺失，調(diào)查員認(rèn)為一定是飛機(jī)線路出現(xiàn)了短路。一架波音747飛機(jī)的線路長達(dá)290公里，布滿整個機(jī)身，調(diào)查員通過仔細(xì)的排查后發(fā)現(xiàn)，有一部分電線的絕緣皮破損脫落。在飛機(jī)的線路布局中，油量指示系統(tǒng)有大量的電線直接就布設(shè)在油箱里。
另一邊，拼接飛機(jī)殘骸的龐大工程也已經(jīng)完工，拼接后的機(jī)身看不到有被導(dǎo)彈擊中的痕跡。
最終版的調(diào)查報告于2000年8月23日公布，NTSB認(rèn)為客機(jī)墜毀可能是由于飛機(jī)內(nèi)多條同捆電線的絕緣膠損毀，高壓電力被傳送到連接油箱內(nèi)油量感測器的電線，油箱內(nèi)的高溫燃油氣霧被高壓電力所產(chǎn)生的火花點燃后引起爆炸，最終導(dǎo)致飛機(jī)解體。FBI也認(rèn)同了油箱爆炸推論。
報告建議對所有波音747飛機(jī)上的電子線路進(jìn)行檢查和維修，同時也建議對飛機(jī)的設(shè)計作出重大修改，包括在空調(diào)系統(tǒng)和油箱之間增加額外的隔離層。美國聯(lián)邦航空局隨后要求大飛機(jī)需要在中央油缸加入惰性氣體，并在中央油缸和空調(diào)設(shè)備之間添置隔熱物料，避免燃油被加熱。
“飛機(jī)的結(jié)構(gòu)越是完整，對于事故調(diào)查越有利，因為越是完整的結(jié)構(gòu)，越能保存更多撞擊之前的技術(shù)信息。”王亞男表示，“一旦飛機(jī)解體成大量細(xì)小的碎片，就變得很困難了，這時候調(diào)查就像考古一樣。”
“考古隊員從土里拿到了大量的碎片，要把它拼成一個完整的器物，可能歷時幾十年都得不到結(jié)果，因為一些碎片已經(jīng)遺失在土層中。”王亞男打比方說，“空難調(diào)查也是一樣，用海量的碎片去拼接出原來飛機(jī)的樣子，可想而知是相當(dāng)困難的，而且不是光拼接出樣子就完成任務(wù)，還要用這些殘骸碎片還原出的飛機(jī)去找到它出事的癥結(jié)。”
“黑匣子往往是決定性的證據(jù)”
王亞男介紹，空難發(fā)生后，黑匣子的搜尋、譯碼和識讀，現(xiàn)場殘骸，包括飛機(jī)殘骸和遇難者遺骸的檢定和提取，外圍的調(diào)查等會同期推進(jìn)。但來自飛機(jī)黑匣子的數(shù)據(jù)被認(rèn)為是關(guān)鍵證據(jù)。
“就像破案一樣，有一些外圍的證據(jù)，有一些關(guān)鍵性的證據(jù)，這些關(guān)鍵性的證據(jù)可能就在黑匣子的信息里。”很多情況下，黑匣子里面的信息可能直接就給出了重要的調(diào)查方向，其他的工作壓力就可以顯著減輕了。
客機(jī)的“黑匣子”正式名稱是“飛行信息記錄系統(tǒng)”。它們負(fù)責(zé)及時接收飛機(jī)飛行中各種傳感器收集的信息，并自動轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的數(shù)字信號連續(xù)進(jìn)行記錄。為了方便找尋，黑匣子被涂上醒目的橙紅色，并標(biāo)注“Do Not Open(請勿打開)”，但在它使用初期，因其記錄的數(shù)據(jù)主要用于航空事故調(diào)查、維修或飛行試驗，具有很強(qiáng)的神秘感，因此被稱作“黑匣子”，這個名稱沿用至今。
國際民用航空組織(ICAO)要求大型商用飛機(jī)攜帶2個飛行記錄器：分別是飛行數(shù)據(jù)記錄器(FDR)和座艙語音記錄器(CVR)。前者至少記錄過去25小時運行的1000多種飛行參數(shù)，后者則記錄飛行機(jī)組人員在最后2小時操作中的通信和駕駛艙的環(huán)境聲音。
雖然只記錄聲音，但艙內(nèi)語音記錄儀有可能包含很關(guān)鍵的信息。“往往在飛機(jī)出現(xiàn)異常情況的時候，飛行員的交談中會包括這方面的信息。”王亞男舉例，比如說飛機(jī)的狀態(tài)怎么樣，跟以前的狀態(tài)對比是不是有些異常？或者當(dāng)某些技術(shù)情況突發(fā)時，飛行員之間可能會相互給出一些操作指令。比如說，機(jī)長會要求副駕駛操縱一些系統(tǒng)，這些對話能體現(xiàn)飛行員的操作意圖，包括對于飛機(jī)技術(shù)狀態(tài)的討論，也會包括飛行員的操作意圖的記錄。同時這個背景聲音還會包括機(jī)艙內(nèi)能夠聽到的系統(tǒng)的噪音，或者飛機(jī)上重要系統(tǒng)的報警聲。
“這些聲音幫助調(diào)查人員用耳朵去感受事故發(fā)生前最后的時間段內(nèi)駕駛艙里的狀態(tài)。”王亞男解釋，“比如說當(dāng)年‘德國之翼’的黑匣子，聽了座艙通話記錄儀，調(diào)查員就明白，那次空難絕對不是技術(shù)問題造成的，幾句關(guān)鍵的語音就揭示了事故的根本原因。”
當(dāng)?shù)貢r間2015年3月24日，德國之翼航空公司一架編號為4U9525的空客A320客機(jī)在法國南部墜毀。這架飛機(jī)由西班牙巴塞羅那飛往德國西部城市杜塞爾多夫，載有144名乘客和6名機(jī)組人員。飛機(jī)殘骸散落在山上，已完全解體，現(xiàn)場無人生還。
基于對失事客機(jī)兩個“黑匣子”內(nèi)數(shù)據(jù)及無線電通信記錄等信息的分析研究，調(diào)查人員指出，墜毀客機(jī)在爬升階段已開啟自動駕駛模式，飛機(jī)在海拔11600米高空進(jìn)入巡航階段后機(jī)長離開駕駛艙。此后，獨自留在駕駛艙的副駕駛盧比茨“故意”將飛機(jī)巡航高度設(shè)定從海拔11600米調(diào)至海拔30米，導(dǎo)致飛機(jī)持續(xù)下降直至撞毀。
負(fù)責(zé)調(diào)查德國之翼客機(jī)墜毀事件的法國國家民航安全調(diào)查分析局(BEA)發(fā)布的調(diào)查報告確認(rèn)了上述情形。
客艙通話記錄儀顯示，盧比茨曾多次對機(jī)長桑德海默說，“你可以去上廁所了”。桑德海默回答“你可以接管飛行了”之后，有座位向后推以及關(guān)門的聲音。此后的2分鐘里，飛機(jī)下降了600多米。
空管人員試圖聯(lián)絡(luò)飛機(jī)，但未收到任何回應(yīng)，機(jī)艙內(nèi)“下降率”的自動報警信號幾乎同時響起。不久傳來巨大的擊打聲，像是有人試圖進(jìn)入駕駛艙。桑德海默大喊，“看在上帝的份上，打開門”，同時有乘客在尖叫。
2分鐘后，語音記錄里傳來桑德海默用斧子砸門的聲音，而飛機(jī)當(dāng)時距地面僅有2000多米。大約90秒后，飛機(jī)上傳來了新的警報聲：“地面，拉升！拉升！”桑德海默大喊：“把該死的門打開！”
在飛機(jī)撞山前的最后兩分鐘里，能聽到盧比茨的呼吸聲，但是他沒說任何話。調(diào)查顯示，盧比茨曾受到抑郁情緒困擾，但后來被允許重新返回飛行員崗位。就在墜機(jī)事件前幾個月，他曾一度出現(xiàn)失眠癥狀，并擔(dān)心自己失明。但他并未按規(guī)定向航空公司報告這些事宜。
歐洲多家航空公司為此出臺新規(guī)定，此后，在航班飛行期間，客機(jī)駕駛艙內(nèi)必須同時有兩名機(jī)組人員，以防發(fā)生不測事件。如果其中一名飛行員需要上廁所，則由一名空乘人員臨時進(jìn)入駕駛艙代替。
黑匣子對于破解空難之謎至關(guān)重要，因此它也是飛機(jī)上最堅固的部件之一。它的存儲單元可以承受400公里/小時以上的高速沖擊，也能耐受1000攝氏度的高溫1小時以上。在很多空難事故中，往往機(jī)身早已成為碎片，但黑匣子依然完好無損。
“像MH370，既找不到黑匣子又找不到殘骸，就只能依靠外圍調(diào)查，那能夠得到關(guān)鍵線索的可能性太低了，成了一樁沒有令人信服的調(diào)查報告的懸案。”王亞男說。
2018年10月，印尼獅航的一架波音737 MAX飛機(jī)從雅加達(dá)飛往邦加檳港，在起飛后13分鐘內(nèi)墜入海面，造成189人死亡，這也是波音737MAX機(jī)型首次發(fā)生致命空難。飛機(jī)上的黑匣子，最后被印尼海軍從爪哇海打撈出水。
飛行數(shù)據(jù)記錄儀記錄了事故的源頭——飛機(jī)上一個新安裝的“機(jī)動特性增強(qiáng)(MCAS)”系統(tǒng)。這是一套自動調(diào)節(jié)飛機(jī)傾角的系統(tǒng)，飛機(jī)的一個迎角傳感器讓飛行控制系統(tǒng)認(rèn)為飛機(jī)仰角過大，不斷下偏水平尾翼壓低機(jī)頭，飛行員就算手動拉起機(jī)頭，5秒后它又會自動重復(fù)降低機(jī)頭。飛行員拉操縱桿的動作足有26次之多，但最終未能挽救飛機(jī)。
半年后，2019年3月，同一機(jī)型，同一悲慘事件也降臨在埃塞俄比亞航空公司的一架飛機(jī)上，它起飛大約6分鐘后失事，機(jī)上157人死亡。埃航的客艙語音記錄儀表明，墜機(jī)前的最后時刻，絕望的飛行員喊道，“拉高！拉高！”
事發(fā)后，全球掀起了該機(jī)型的停飛潮，歷時多年的調(diào)查最終確定，是配平系統(tǒng)的重大缺陷引發(fā)了空難。
“有些技術(shù)故障本來不致命，處置不夠有效，導(dǎo)致情況惡化”
有時，空難的伏筆埋在地面。
2005年8月14日，希臘空軍的飛行員接到任務(wù)，要駕駛戰(zhàn)斗機(jī)跟蹤一架民航客機(jī)。根據(jù)報告，這架客機(jī)在進(jìn)入希臘首都雅典的飛航情報區(qū)后，始終不和航管聯(lián)絡(luò)，在雅典上空盤旋，沒有任何應(yīng)答。
空軍飛行員駕駛戰(zhàn)機(jī)飛至那架客機(jī)附近，看見客機(jī)的駕駛艙內(nèi)，副機(jī)長似乎在低頭昏睡，機(jī)長的位置空無一人。而在客艙，所有乘客都戴著氧氣面罩，閉眼靠在椅背上。整架飛機(jī)上的人，似乎都在睡覺，后來這架飛機(jī)也被稱為“幽靈航班”。
不久，這架載有115名乘客和6名機(jī)組人員的波音737-300型客機(jī)開始急速下降，最終因燃油耗盡墜毀在雅典東北部的山區(qū)中，無人生還。乘客的尸檢報告證實，所有的乘客并非死于吸入有毒物質(zhì)或爆炸，而是死于撞擊。
空難調(diào)查人員發(fā)現(xiàn)，事發(fā)前工程師曾在檢修中使用飛機(jī)的備用動力設(shè)備對機(jī)艙進(jìn)行手動加壓，以判斷艙門是否有泄漏現(xiàn)象。在檢查的過程中，為了不使用飛機(jī)的引擎而使用備用動力增壓，工程師把負(fù)責(zé)增壓的P-5增壓板改為了“手動模式”。而殘骸中找出的P-5增壓板顯示，飛機(jī)墜毀時，它依舊停留在“手動模式”。
當(dāng)飛機(jī)爬升到5000米高空時，機(jī)艙內(nèi)開始失壓，客艙氧氣面罩脫落，系統(tǒng)發(fā)出了警報。在客艙內(nèi)，乘客們驚慌失措地戴上了氧氣面罩，而在駕駛艙內(nèi)，機(jī)長和副機(jī)長因為缺氧，已經(jīng)不省人事。飛機(jī)在自動駕駛模式下，爬升到萬米高空，開始平飛。而乘客們賴以為生的氧氣面罩，只夠用12分鐘。
4個月后，事故調(diào)查組搭乘希臘奧林匹克航空公司相同型號的波音737飛機(jī)，以4個月前太陽神522航班相同的飛行時間、飛行路線，進(jìn)行了一次試驗。
在起飛后不久，調(diào)查人員要求機(jī)長將P-5增壓板改為“手動模式”，隨著飛機(jī)高度的攀升，沒過多久，駕駛室響起了警鈴聲。在飛機(jī)爬升到5000米高空的時候，主警報燈亮起。此時，機(jī)艙內(nèi)的調(diào)查人員開始感受到缺氧的癥狀：耳膜膨脹，頭暈?zāi)垦?，幾乎像是喝了酒一樣，思維開始模糊。
與之相類似，1990年英航5390航班發(fā)生的擋風(fēng)玻璃脫落事故，肇始于飛機(jī)檢修時，值班維修技師沒有參考飛機(jī)檢修手冊和倉管的建議，在昏暗中靠肉眼選擇了比原螺絲小1/200的螺絲。幸運的是，在機(jī)長被吸出艙外后，副駕駛將飛機(jī)成功迫降。
據(jù)統(tǒng)計，大多數(shù)空難都發(fā)生在起飛和降落階段，起飛階段的3分鐘與著陸階段的7分鐘甚至被統(tǒng)稱為“黑色10分鐘”。王亞男解釋，因為這個時候飛機(jī)的速度和高度發(fā)生比較大的變化，要穿越對流層，大氣的運動也是最劇烈的。起飛和降落時，飛機(jī)本身的構(gòu)型也在發(fā)生很大的變化，發(fā)動機(jī)的油門、襟翼副翼的姿態(tài)都在變化，所以這個階段飛機(jī)出問題的可能性大。
他把飛行事故大體分幾類，一類是技術(shù)故障，一類是人為原因。后者常常是操作原因或者各種各樣的人的因素，還有一類是其他外部原因，由天氣等環(huán)境變化引發(fā)。這些因素也有交織在一起的。他分析：“總體來講技術(shù)故障和人的問題一般占了絕大多數(shù)，而這兩者又常常同時出現(xiàn)。往往都是先出了一個技術(shù)故障，這個技術(shù)故障本來并不致命，但是飛行員的處置當(dāng)時不夠有效或者不夠及時、不夠準(zhǔn)確，導(dǎo)致了飛機(jī)的狀態(tài)惡化得很快，最后變成了一個很糟糕的局面。”
最典型的案例是，2009年6月法國航空公司的AF447號航班消失在大西洋上空的事故。在歷時2年、花費近3000萬歐元的搜尋打撈后，飛機(jī)的黑匣子于2011年5月被找回。經(jīng)過還原黑匣子中的座艙語音記錄器數(shù)據(jù)，調(diào)查人員得知了AF447航班在失蹤前一段時間到底發(fā)生了什么。
報告顯示，墜機(jī)前，飛機(jī)在大西洋上空可能遭遇一團(tuán)大冰晶團(tuán)，高空低溫下冰晶堵塞空速管使其失靈，導(dǎo)致無法讀取航速數(shù)據(jù)，客機(jī)自動駕駛系統(tǒng)隨之自動停轉(zhuǎn)，警報系統(tǒng)響起。此時機(jī)長正在休息艙休息，副駕駛博南出于本能地拉起操縱桿，拉升機(jī)頭，反而使機(jī)翼失去空氣動力，機(jī)身急速下降；另一名副駕駛羅伯特意識到飛機(jī)已處于失速狀態(tài)，執(zhí)行了“改出”流程，推下操縱桿，但由于二人毫無配合，各自為戰(zhàn)，兩種截然相反的操作作用互相抵消。當(dāng)機(jī)長返回駕駛艙時，客機(jī)已處于失控狀態(tài)，三人無力回天，飛機(jī)水平“拍”入大西洋中，機(jī)上238人全部遇難。
在王亞男看來，對空難的調(diào)查不僅是要查明事故是怎樣產(chǎn)生的，還要排查同樣的情況會不會出現(xiàn)在其他飛機(jī)上，以防范同樣的事故。正如紀(jì)錄片《空中浩劫》所闡述的那樣：“做任何調(diào)查，將矛頭指向一個人并不難，但我們必須查出意外為何發(fā)生，以及如何避免意外再度發(fā)生。”
