「斷頭航班」紐約長島上空的「爆炸案」 致230人遇難|空難回眸
文/喬善勛
你能想像一架波音747在空中爆炸成「斷頭」客機的樣子嗎?而且這個地方還毗鄰世界第一大經濟中心。環球航空800號航班就遭遇了如此悲劇。事情的真相到底是什麼呢?
800號航班是從美國肯尼迪國際機場經停法國巴黎-夏爾·戴高樂機場,飛往義大利羅馬-菲烏米奇諾機場的定期航班。1996年7月17日,這架編號N93119的波音747客機,起飛不久後便在長島上空爆炸,空難共造成230人遇難。
這是恐怖襲擊還是一場意外?事故的調查還引發了NTSB和FBI完全相悖的調查結果,事故的結果促使美當局制定了一些新的規則。
圖1、一輛卡車拉出的800號航班殘骸
800號航班的機長是58歲的拉夫·克沃爾基安,副駕駛是57歲的史蒂芬·斯奈德和63歲的飛行工程師理查德·坎貝爾。執飛機型為波音747-131,其於1971年7月交付環球航空公司,一共累計93303飛行小時和16869個起降周期。此次航班共搭載212名乘客和18名機組成員。
當天,航班預計於19時起飛,但是由於一件無人認領的行李,導致起飛時間延遲了1個小時。航空業對於潛在的「行李炸彈」非常忌憚,印度航空182號航班和泛美航空103號航班都是前車之鑒。安全人員經過排查後發現是虛驚一場,引起誤會的乘客早已登機。
20點19分,環球航空800號航班終於滑行到22R跑道,客機很快進入爬升階段。突然飛機機翼油箱發生爆炸,駕駛艙連帶客艙的機頭部分從機體上脫落,客機馬上失去控制,並從雷達屏幕上消失。剩餘的艙體在慣性作用下留在空中,30秒後飛機失去動力,並開始下墜,這時飛機的左翼又發生爆炸,巨大的力道將飛機撕成碎片,最終散落在大西洋的海面上。
圖2、800號航班爆炸瞬間
搜救人員接到飛機失事的消息後,立刻展開了搜救行動。搜救隊採用了遙控潛水器、側向掃描聲納和激光掃描設備。
遺憾的是,無人幸免於難。
空難的悲慘也震驚了美國上下,時任美國總統柯林頓宣布,由美國運輸安全委員會(NTSB)、聯邦航空局(FAA)和聯邦調查局(FBI)組成聯合調查組進行空難調查工作。
調查組需要儘快查明事故原因,當時有很多747型客機在役,如果是潛在的故障沒有排除,就會有更多類似的事故發生,這會對航空業帶來重創。與此同時,FBI還展開了刑事調查,畢竟恐怖的陰雲一直未散去。
圖3、漂浮在海面上的殘骸
新聞輿論的加入讓事故調查更加撲所迷離,甚至有目擊者稱他們看到了導彈擊中了客機。這個消息讓FBI的探員始終不敢掉以輕心,他們小心翼翼的尋找有關恐怖主義分子的線索。
一周後,搜救員打撈上來客機的「黑匣子」,但是解析出的數據對於空難調查幫助不大。裡面並未顯示駕駛艙有警報聲,或者有異常的聲音,這意味著事故的發生非常突然。錄音的結束伴隨著一聲巨響,戛然而止。
NTSB的調查員並未從殘骸中發現有爆炸裝置存在的證據,他們排除了恐怖分子的選項。
NTSB的探員花費了更多時間尋找空難線索,散落的殘骸讓調查過程充滿挑戰,環球航空800號航班的調查讓調查人員陷入了持久戰。調查員將打撈上的殘骸放置進長島的一間倉庫中。
圖4、拼湊出的800號航班殘骸
調查員將客機的墜毀區域分為三個部分,最先脫離機體的是中央機翼的龍骨樑(從中央油箱一直延伸至起落架艙的部件)部分。緊接著則是駕駛艙部件,最後是剩餘的機體。調查員發現上面有明顯的高溫影響下的擠壓和起皺的樣子,這個發現讓空難調查取得突破性進展——客機油箱的某個部分發生了爆炸。
但此時,FBI召開新聞發布會,宣稱他們從殘骸中發現了爆炸物元素,這和NTSB的調查相悖。
物證不會撒謊,NTSB的調查員決定用殘骸重建客機,將數萬片的飛機殘骸拼湊起來,這幾乎是不可能完成的任務。探究事故的真相是NTSB的使命,這一次他們壓上了自己的聲譽。
圖5、事故由FBI和NTSB的探員共同組成
NTSB的調查員需要找到三個原因:燃油易燃嗎?爆炸的力道能破壞油箱嗎?什麼東西點燃了燃油?
通常情況下,燃油在液態狀態並不可燃,但是如果過熱便會氣化,這會混合油箱中的氧氣,這大為增加了可燃性。800號航班爆炸的高度約在4300米,航空煤油需要達到36攝氏度才能被點燃。而飛機製造商波音則提出,機翼油箱絕對不會達到燃油蒸發的溫度。事發當天,肯尼迪機場的溫度約為30.5攝氏度。
調查員從飛機的工程圖中發現,飛機的空調組建恰巧位於中央郵箱下方,這個部件在工作狀態時會產生較大熱量,尤其是在7月的紐約,炎熱的天氣加劇了空調的負荷。
圖6、波音747的空調系統
這會不會是事故的誘因?
NTSB的調查員決定按照同樣的環境進行試驗,他們借用一架長青航空的一架747-100進行實驗,並在油箱中安裝了數十個探測器,數據顯示的結果讓他們大吃一驚,空調部件的溫度高達177攝氏度,油箱內的溫度也達到了52攝氏度,意味著他們駕駛著一架「火藥桶」。這也讓調查員將目標鎖定了油箱方面。
與此同時,調查員開始研究油箱爆炸後能摧毀客機嗎?
波音指出,油箱可以承受1.76千克/平方厘米的壓力。調查員採用中央油箱的等比例模型進行試驗,加註了800號航班使用的燃油,並加熱到同樣的溫度環境。
點燃的油氣混合物像一枚炸彈一樣,可以產生3.51千克/平方厘米的壓力,這遠超過波音設計的安全範圍,爆炸的力度足以將油箱撕裂成碎片。
圖7、800號航班的飛行軌跡
NTSB的調查員還剩最後一個問題,起火源在哪裡?
倉庫里,800號航班的重建工作仍在繼續。調查員也在和時間賽跑,他們始終沒有找到著火源。
一籌莫展的調查員決定重新聽CVR中的信息,其中有名飛行員提出燃油流量錶針會亂轉,但很快又恢復了正常。調查員又觀察到,客機爆炸前1秒鐘,背景噪音中出現了兩次波谷,其中的背景音居然消失了,這意味著飛機的電路出現了短路現象。
短路是指在正常電路中電勢不同的兩點不正確地直接碰接,或被阻抗(或電阻)非常小的導體接通時的情況。
圖8、創建於1924年的環球航空,在2001年宣布破產
但是這股電流從何而來呢?
調查員要從殘留的電線中尋找蛛絲馬跡。747客機的電線足有290公里長,他們發現有的電線絕緣皮破損,有的幾乎斷裂。747的圖紙顯示,燃油流量表的電線就鋪設在油箱內。線束里還有機艙照明線路,這裡面的電壓高達350伏。
電線短路產生的火花,點燃了油箱里的油氣混合物。
完整的證據鏈將事故的原因呈現出來。
由於行李問題,導致800號航班延誤,空調系統在炎熱的環境下產生更多的熱量,這讓油箱里聚集了很多易燃的油氣混合物。客機帶著巨大的安全隱患起飛了,高低壓混合的破損線束讓風險陡升,短路的電線成為壓倒駱駝的最後一根稻草。
高壓電流隨著電線進入了油箱流量探測器內,爆炸產生的巨大壓力炸斷了主翼梁。斷裂的主翼梁衝擊到前翼梁,並留下很多撞擊痕迹。壓力和碎片將機身下側炸出了破洞,機身結構遭到嚴重破壞,繼而導致駕駛艙和機體分離,連續的爆炸讓客機陷入萬劫不復的境地。
圖9、800號航班最後的軌跡
調查員也將800號航班的殘骸拼湊完成,飛機破損口清晰的表露出爆炸發生的地方。面對詳實的證據鏈,FBI也認同了NTSB的調查結論。
FAA的一份報告指出,燃油氣體的可燃溫度隨著油品的種類、油箱內的壓力和油箱內溶氧的含量而不同。例如使用最普遍的Jet-A,在海平面高度時,0.5至500微焦耳就能點燃油箱內的油氣混合物,而冬天的時候人們穿毛衣時,指尖產生的靜電能約為1-10微焦耳。
800號航班浩瀚的調查過程歷時四年之久,2000年8月23日,NTSB發布了事故調查報告,其建議所有747飛機上的電路線束均需要進行檢查和維護。報告亦建議飛機的設計需作出重大修改,其中包括空調系統和油箱之間需要進行額外的隔離設計。FAA更是要求大型客機的油箱中需要增加墮化系統,例如添加氮氣。
圖10、NTSB公布的800號航班事故調查報告
800號航班空難事件前,環球航空公司剛剛經歷兩次破產重組,其正寄望於1996年亞特蘭大奧運會打一個翻身仗,空難讓環球航空的運營雪上加霜。隨後,環球航空退役了一大批747-100、727和DC-9等老舊機型,並採購百餘架新機型。
但是,形勢比人強,2001年環球航空又一次破產,最終併入美國航空的版圖,擁有76年歷史的老牌航空公司消失在歷史長河中。
一次空難,不僅帶走了230條人命,還摧毀了一家擁有77年歷史的航空公司。800號航班背後的故事令人唏噓。
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