查看原文
其他

狮航737MAX事故|黑匣子数据出炉,解读飞机是如何失控的

木弓起飞 e起飞民航交流平台 2019-01-24



事件回顾


北京时间10月29号上午07:21(当地时间06:21),印尼狮航一架波音737 MAX8飞机(注册号:PK-LQP)从雅加达(印度尼西亚)起飞,执行雅加达到槟港(印度尼西亚)的JT-610航班,在起飞后12分钟,北京时间07:33(当地时间06:33),坠毁于机场东北约35海里的海面。飞机上共有181名旅客和8名机组成员,其中包括2名儿童和1名婴儿,无人生还。


事故相关报道,见

《突发|第一起737MAX机型事故-印尼狮航JT610失事》

《JT-610事故跟踪|高达30000英尺/分钟的坠海速度》

《JT-610事故跟踪|找到一个黑匣子》

《JT-610事故跟踪丨48岁的搜救志愿者牺牲》

《JT610事故跟踪|波音发布技术通告,指明事故关键原因》

《JT610事故跟踪|FAA/EASA双双发布紧急适航指令》

JT610事故跟踪|国内一次AOA故障成功处置的经验分享

JT610事故跟踪|B737NG飞机会存在同样风险吗?

JT610事故跟踪|AOA故障导致空速不可靠实例视频


最新消息

2018年11月22日,印尼国家运输安全委员会KNKT发布了一印尼语的事故调查进展文件。

这份文件最关键的是两份来自飞机黑匣子之一的“飞行数据记录器”FDR的数据解码。



深入解读

透过这些数据,我们一起来看看当时到底发生了什么,是什么导致这架737MAX飞机最终失控的。


首先介绍一下飞机俯仰操纵的基础知识。

(点击可看大图)

对于B737飞机的俯仰控制(抬头或低头),驾驶员可以通过驾驶杆(右侧驾驶舱图片里那个像海王波塞冬的三叉戟的东西)前后移动来控制飞机的升降舵(黄色箭头所指),也可以通过驾驶杆上的电动配平或者人工转动配平轮来控制飞机的水平安定面位置(蓝色箭头所指)。

从升降舵和水平安定面的面积对比,我们大致能了解,如果是同样的偏转角度,二者对飞机俯仰控制效果的区别。


———科普结束,开始解读———

我们将其中一些参数重新排列组合,直接对比,事件的发生过程慢慢变得清晰起来。


一、先看看飞机的高度和襟翼位置,还有抖杆信号。

(点击可看大图)


从上面这2张图可以看出:

1、飞机的两个AOA迎角数据从一开始就存在差异,并且在飞机刚刚离地就开始出现抖杆警告(至少一侧),抖杆警告几乎一直持续到飞机最后坠海。

解读:事故最关键的原因——一侧的AOA信号故障在离地之前已经出现,一直到飞机坠海。另外,在事故的几乎全过程,飞行员都要应对(虚假的)抖杆警告的干扰。


2、中间有一小段时间抖杆警告消失,而这段时间,飞机的高度出现了下降,同时飞机的襟翼由收上位又重新放到了襟翼5的位置。

解读:可能机组此时执行了失速改出程序,并且放出襟翼,希望帮助改出失速。


3、飞机高度短时下降后,又重新保持襟翼5爬升到5000英尺附近,随后机组重新将襟翼收回到0。


二、再来看看发动机参数:

从上面这张图可以看出:

4、飞机离地后,机组将推力设置在约80%-85%N1的位置(注意图中的75%N1蓝色基准线),说明机组在初始爬升时的推力设置基本符合检查单里的空速不可靠的推力设置要求。



飞机起飞后申请到5000英尺的高度保持,而非雅加达机场通常的起始爬升高度6000英尺,同时机组在5000英尺时的平飞油门设置在50-60%之间,这与《空速不可靠》检查单里根据飞机重量(189人、1小时航程推算)查表设定的性能数据吻合。


:从上面这些迹象看,机组(根据飞机记录的之前存在的故障)应该在起飞之前做了比较充分的预案。在到达5000英尺之前,除了短时的高度下降和襟翼再次放出外,所出现的情况基本都在机组的预案和掌控之内。


三、再来看看最关键的安定面配平数据:

(点击可看大图)


从上面这张图可以看出:

5、飞机在那次短时的高度下降之前,飞机开始自动向下打配平(下俯配平),见位置①。随后机组短时向上(向后)打配平,然后松开配平电门,见位置②。随后飞机再次自动向下打配平,机组再次短时向上打配平。这样往复交替了2次。随着襟翼的再次放出,这种交替中止了。

解读:事故发生后,波音公司公布了MCAS的工作逻辑,我们在前文《JT610事故跟踪|B737NG飞机会存在同样风险吗?》里进行了整理总结:

(点击可看大图)

位置①时,机组第一次将襟翼收到0(收上位),满足了MCAS的启动条件,由于飞机有抖杆信号,MCAS开始向下打配平,机组感受到异常杆力,向上人工打配平,这样的人工输入中止了MCAS的工作。随后机组松开配平电门,MCAS重新启动。


6、襟翼再次收上后,飞机再次开始自动向下打配平,随后机组向上(向后)打配平,机组松开配平电门,飞机再次向下打配平....。安定面配平位置在3.5-6.5之间交替往复。这样的交替往复过程总共进行了25次之多,这个过程持续了约6分35秒,直至最后坠海。

(点击可看大图)

(局部放大)


解读:就像一场配平的争夺战,犬牙交错,反复争夺。

飞行员使用配平的本能是,只要杆上不再有力,就不会再使用电动配平——在安定面配平位置的来回争夺战中,机组只是抢回失去的阵地就松手,随后MCAS又争夺,机组又夺回...


737的设计里,如果速度减小到接近失速速度,升降舵感觉偏移模块(EFS)会让杆力变得很沉。

EFS的作用,加上持续的抖杆干扰,也许还有疲劳的影响,这可能是让机组在长达6分35秒的时间里不停地和自动驾驶配平较劲,但却没有觉察到安定面配平工作异常的原因。


7、直到坠海之前,依然有人工配平的输入。

解读:飞机的人工电动配平始终是可以工作的。另外,机组直到最后一刻都是有意识的。


8、机组人工配平结束后,到自动驾驶向下配平开始之间,有短时的时间缺口(红色柱状表示),约5秒钟。


解读:这种5秒钟延时是NG飞机也有的速度配平系统STS的工作特性。但在波音提供的MAX飞机独有的MCAS功能介绍里却未提及。是否波音公司对于MCAS的功能介绍还有遗漏的地方?


9、在襟翼不在收上位的时候(MCAS不启动),飞机也会自动向下配平(紫色向下的柱状),不论是襟翼1和襟翼5,这是手册里描述的速度配平系统STS的功能之一。

解读:再次说明,STS是NG飞机也有的系统。


四、最后失控的时刻。


(点击可看大图)

10、机组在5000英尺的高度上,已经与自动配平在安定面配平的设置上往复交替“斗争”了约6分钟。

从左侧第1根蓝色基准线开始,飞机再次自动向下打配平,这次持续的时间比之前的稍长,持续了约10秒钟,见位置③。安定面配平位置从5.5变化到3.5个单位。机组向后带杆的同时向后打配平,飞机自动配平停止。机组有2次向后的人工配平输入,但持续时间都很短,安定面配平位置维持在3.5个单位没有变化。机组松开人工配平后,飞机再次自动向下配平,这次持续的时间也比较长,也差不多10秒钟,见位置④,安定面配平位置从3.5变化到1.3个单位。机组短时向后人工配平,飞机自动配平停止。

从左侧第2根蓝色基准线开始,飞机自身的杆力(红色部分)大大超过机组施加的杆力(绿色部分)——也就是说机组带不动杆了。于是飞机高度也开始往下急坠。

飞机开始急坠后,机组向后持续带杆的同时,迅速前推油门到最大,应该是试图克服飞机下俯的力矩。但随后可能是迅速增加的速度让机组犹豫,又收回了一点油门。

机组人工配平输入停止后5秒钟,飞机再次自动向下配平,见位置⑤安定面配平位置从1.3变化到0.3个单位——这是最后一根稻草。随后机组虽然使用人工配平将安定面配平位置往回调整了约0.5个单位,但已经无力回天。


解读:与前面阶段机组还能与自动配平“抗衡”的不同之处在于,最后阶段飞机自动向下配平的持续时间变长,而机组人工向上(向后)配平的持续时间变短,此消彼长,安定面配平实际位置迅速变化,最后飞机杆力太大,机组无法控制,导致悲剧发生。


———FDR数据解读结束———


操作建议

现在看,我们在前文《JT610事故跟踪|B737NG飞机会存在同样风险吗?》里的操作建议依然适用,再次贴出来:


调查其他进展

最后,我们将印尼报告翻译成中文,方便大家了解更多事件进展。由于我们的印尼语水平所限,无法保证绝对准确,仅供参考。





R.I.P.


— END —


本文为e起飞民航交流平台(ID:eachfei-calpa)原创文章,未经授权禁止转载。

文章部分图片/ 视频源自网络,如对版权有异议,请与我们联系。


▼推荐阅读

✪  带你了解中国民航飞行员协会

招募 | 飞行员自己的协会等着你

✪ 《航线运输飞行员教材》 火热开售

欲善其事,必先利其器,筑牢基础,切实抓好理论学习!




↓ ↓ ↓ 点击「 阅读原文 」立即报名加入飞协,新入会的前300名会员还将获赠入会礼包1份!


    您可能也对以下帖子感兴趣

    文章有问题?点此查看未经处理的缓存