协和客机的悲歌,一次爆胎事故竟然死亡了113人

汽车爆胎后果很严重,然而飞机爆胎会怎么样?

2015年7月27日消息:协和客机是世界首架超音速商用客机,简洁优雅的机身设计和高达两倍音速的巡航速度,备受高端商旅人士的青睐,协和客机具有独特的细长客舱和庞大的三角型机翼,协和客机很注重安全性,在四万次长达九十万个小时的飞行中,协和客机从未出过致命事故。但它完美的运营记录在2000年7月25日戛然而止。空难造成机上100名乘客和9名机组人员全部罹难,并造成地面的4人死亡及1人受伤。

2000年7月25日,法国巴黎戴高乐机场

协和飞机是一款由法国宇航和英国飞机公司联合研制的中程超音速客机,它和苏联图波列夫设计局的图-144同为世界上少数曾投入商业使用的超音速客机。协和飞机在1969年首飞、1976年投入服务,主要用于执行从伦敦希思罗机场往返于纽约肯尼迪国际机场的跨大西洋定期航线。飞机能够在15000米的高空以2.02倍音速巡航,从巴黎飞到纽约只需约3小时20分钟,比普通民航客机节省超过一半时间,所以虽然票价昂贵但仍然深受商务旅客的欢迎。1996年2月7日,协和飞机从伦敦飞抵纽约仅耗时2小时52分钟59秒,创下了航班飞行的最快纪录。

乘坐法航4590次协和号超音速飞机的乘客正在兴奋的等待飞行,虽然乘客多数非富即贵,但是他们中的很多人还是第一次乘坐超音速飞机。

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图2、协和客机原型机在范保罗航展进行飞行表演,1970年

下午4点40分,这个时间的超音速航班是最受欢迎的,因为超音速飞机的速度大于地球晨昏线的移动,可以体会到傍晚时分已经将落的太阳重新从地平线升起。

2000年7月25日,一百名来自德国的游客准备踏上一场奢华而又难忘的旅程,他们均是德国彼得·戴尔曼邮轮公司(Reederei
Peter
Deilmann)的旅游包机乘客,正准备到纽约登上德国籍的豪华邮轮“德意志号”,参加一个为期16天的加勒比海豪华游轮假期,每人至少花费七千镑。塔台的空管吉尔·拉吉林负责当天的调度工作,无意间他见证了历史。中午12点30分,协和客机上,马提机长正在进行飞行前的例行检查,他发现飞机二号发动的有个技术问题,有一个零部件需要更换,但是这个问题并不严重。客机为了维修延误了一个小时。下午4点35分,飞机准备起飞。塔台内拉吉林通知4590号班机可以在26号右跑道起飞,马提机长将飞机对准跑道,协和客机在四具罗·罗发动机的帮助下,用强烈的推背感将乘客送入空中。协和客机在跑道上滑行了4千英尺便加速至320公里/小时。塔台中,拉吉林注视着协和客机的一举一动,突然他发现飞机的后方冒出火焰出来,他立刻通过麦克风传出法航4590号失火的消息。马提机长没有看到飞机失火,飞机已加速至328公里每小时,余下的跑道长度远远低于飞机需要的跑道长度,拖着火尾的协和客机只能飞向天空。马提机长努力的保持飞机高度的时候,他还不知道飞机左翼已经被大火吞噬。戴高乐机场附近的很多群众看得目瞪口呆,甚至还有目击者拍下了着火后的协和客机,而这段视频也成为事故调查组的关键线索。

所以,超音速航班的广告就是这句话:arrive before you
leave(还未出发,便已到达)。

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图3、目击者拍下视频,拖着火焰的法航4590号

4点45分,法航4590协和号超音速飞机发生空难,空难造成113人死亡。

下午4点43分30秒,协和客机仍在奋力爬升,它距离地面仅有30米,受损的飞机即将撞上地面。客机的航道上有一座拥有2万5千人口的小镇。下午4点45分,协和客机的左翼正在解体,而且机体向左倾斜严重,马提机长极力操控飞机,但于事无补,最终飞机失速撞向地面。空管员拉吉林看到这一幕,马上通过无线电联系法航4590号航班,他没有得到任何回应。这架满载乘客和燃料的超音速飞机撞到哥内斯镇旁边的一栋旅馆上。坠机后不到8分钟,便有数十辆消防车和救护车赶到现场,这场悲剧的空难背后不仅仅是机上的乘客,还包括旅馆里的客人。当地的消防队花费三个小时才扑灭烈火,当时的新闻画面显示,客机和旅馆的残骸被烧的面目全非,事故一共造成113人罹难,除了机上乘客外,还有4名旅馆的旅客,包括两名服务生。救援队员开始从事故现场拖出尸体,大部分都被烧的面目全非,法医只得靠牙科记录来辨别罹难者。

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导致这次事故的诱因就是轮胎爆胎,空难发生当天,跑道上留有一条由美国大陆航空的麦道DC-10客机发动机跌出的金属条,4590航班客机起飞时,飞机机轮辗过金属条,导致轮胎爆裂,轮胎的碎片以高速射向机翼的油缸,导致油箱盖受压并打开,大量燃油泄漏;另外一块较小的轮胎碎片割断起落架的电缆线,使火花引燃漏油起火,最终导致悲剧的发生。此事件也最终导致超音速客机退出历史舞台。

图4、法航4590号航班事故残骸散布现场

飞机轮胎和汽车用的轮胎结构和材料没有太大的差别,主要区别是飞机轮胎采用了更高强度的橡胶化合物,以至于飞机轮胎气压汽车轮胎的6倍。而正是这超高的气压,才让飞机轮胎有足够的强度来应对飞机降落时的冲击力。

法国空难调查局旋即派出专家团队对事故进行研究,事故的原因成为各方关注的焦点。调查员对乘客和行李名单展开调查,他们发现飞机上有19件异常的行李。这些行李并不是法航4590号航班乘客的行李,是否是恐怖分子故意遗留上去的炸弹?着名的洛克比空难就是这个原因造成的。调查人员把哥内斯小镇的空难现场分割成小格子进行仔细的搜寻,他们对区域内的所有物品进行摄影和标记。调查组花费了一个月时间才将遗物分拣出来,然后他们把所有物品都运动到巴黎布捷机场的停机坪,进行下一步的辨认和分析。调查人员发现,强烈的冲击力度把拥有四十个房间的旅馆化为废墟。首先被解析出来的是“黑匣子”的信息,驾驶舱话音记录器(CockpitVoice
Recorder)并没有爆炸声的记录,恐怖分子的选项被划掉。他们开始研究飞机起飞前的发动机维修记录,飞行记录显示,协和客机前一天刚从纽约回来,二号发动机的反推力器出了问题,发动机的反推力器能帮助飞机在着陆后迅速减速。调查员仔细分析了飞行数据记录器
里的数据,也没有发现是反推力器引起的故障,法国当局也在未查明原因之前停飞了所有法航协和客机。

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由于飞机自重惊人,所以它们的轮胎没有偏向抓地力的横向花纹沟,只保留了具有防止打滑和排水功能的纵向纹理。

图5、法航4590号的发动机残骸

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根据”黑匣子“的数据显示,飞机在时速323公里前一切正常。飞行数据记录器记录当时飞机左翼下方的两具发动机突然失去部分动力,驾驶舱话音记录器也记录下来自塔台的警告:“法航4590,飞机起火了。“马提机长虽然听到了警告,但是飞机已经起飞,余下的跑道长度也不够用,所以他不得不让下决心起飞。发动机的问题成为调查员们的焦点对象。调查人员获取了一条重要线索,他们在跑道上发现了一些轮胎的碎片,其中一个重达4.5千克,通过检验发现这些碎片来自协和客机。通常情况下,协和客机的轮胎胎压很高,相比其他飞机轮胎而言也更容易爆胎。当飞行员拉起飞机的瞬间,会让起落架重压在跑道上,轮胎也会承受比平常更大的压力。调查员在查阅记录的时候,发现协和客机的爆胎事件并不少见。他们发现在24年中曾发生过超过50起的爆胎事件。最严重的一次当属1979年,协和客机降落在华盛顿杜勒斯国际机场时发生爆胎,造成机翼破损并流出大量的燃料。根据这些意外的官方报告,协和客机在滑行时爆胎,外露的金属轮变的过热,并在起飞前发生爆炸。但幸运的是,起飞的飞机在二十分钟后平安落地。但这个事件只是促进了轮胎项目的改进,协和客机的工程师们加装了爆胎侦测器,并改良了每次飞行前的轮胎检查程序。工程师们研发出了抗两倍负载率的强力轮胎。测试飞机的时候更加严格,要求有一个轮胎爆胎时仍能够正常起飞,极端情况下没有轮胎的时候仍能降落。虽然协和客机做了多项保护措施,爆胎也不足以直接造成飞机坠毁。

飞机着陆时的速度基本都在300km/h以上,由于机体速度很快,在刚接触地面的一段时间内轮胎处于打滑状态,期间会伴随轮胎的磨损和撕裂,直到车轮的转动速度赶上飞机的速度,这也就是为什么在飞机着陆的时候能看到大量烟雾的原因。

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图6、爆胎后割裂的橡胶残骸

那么飞机轮胎爆胎会不会发生空难呢?对于目前的亚音速客机来讲,轮胎的残骸的飞行速度无法击破油箱,所以像协和号飞机那样的事故并不会发生在亚音速飞机上。而且现在飞机轮胎几乎都是双轮或四轮并装,如果其中只有一条轮胎爆裂,飞机都可以平安起飞或降落,甚至于机上的乘客可能并不能察觉到。

调查人员又重新更加细致的检查跑道上的所有碎片,接着发现了最重要的证据——一块长达43厘米的金属条,他们将金属条和受损的轮胎对比时,发现他们完全契合,这个金属条成为了调查人员关注的重点。调查组花费了五周的时间才搞清楚这个金属条的来历——来自DC-10的发动机托架。巴黎的飞行记录表显示,有架美国大陆航空的DC-10客机比协和客机早五分钟起飞,调查组奔赴美国休斯敦找到这架飞机,发现它的发动机上少了一个零件,就是留在戴高乐机场跑道的那根金属条。自此调查组已经可以推断出整个事故链,证实金属条和协和客机空难之间的关系。

所以说飞机轮胎爆胎换掉就好了,只是不知道飞机轮胎有没有买三送一

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图7、事故现场被发现的金属条

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事件的起因是一根金属条,但事故的结果却是很多事件的连锁反应

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法航4590号正以323公里的时速滑行,轮胎碾到了金属条,轮胎在强烈的压力下爆胎,一块4.5千克的轮胎碎片高速撞击飞机机翼,协和客机的燃料箱就储存在机翼内。协和客机的机翼承受不了如此大的冲击力,而飞机设计的时候,做过的测试仅仅是1公斤的轮胎爆胎碎片,这大大超出了安全余量。事故的轮胎碎片和机翼的凹痕也完全吻合。当时飞机的机翼并未被打穿,但是碎片撞击机翼后形成巨大的冲击波,破坏了机翼上最脆弱的部分,燃油以每秒75升的速度喷入发动机。不过即使如此也缺乏点燃的必要条件——点燃燃油的火花是怎么来的?驾驶舱话音记录器显示飞行员在起飞时曾遇到起落架故障。飞机在起飞后需要收起起落架的时候发现它被卡住了,而目击者的视频中也证实了这一点。爆胎的碎片飞入起落架舱后割断了其中的电缆,起落架被卡在放下的位置,更糟糕的是外露的电线在强烈的气流中摇摆,这会产生大量火花。碰触产生后的火花点燃了泄漏的燃油,协和客机顿时变成了一个定时炸弹。驾驶舱话音记录器记录显示马提机长知道发动机出现火情,他马上关闭了二号发动机。处理火情的标准程序是关闭发动机,切断它的燃料供应,接着再用灭火器尝试灭火。马提机长准备紧急迫降,但是他才升空60米,无法降落在本场,只能寻找五公里外的布捷机场。与此同时,协和客机的火势越发猛烈,客机的机翼正在融化解体,升降舵也惨遭破坏,这是控制飞机飞机抬头或低头的重要部件。马提机长试图做最后的努力,但是飞机已经完全失控了,最终陷入了向左翻转的失速状态。

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威尼斯官网,图8、图协和号客机燃油箱示意图

空难三周后,所有协和客机都遭到了停飞处理,工程师对客机的轮胎标准有机进行了进一步的加强,即使被30厘米的金属片刺破依然能正常工作,并给油箱包裹上了可以防弹的凯夫拉材料,起落架的电路系统也进行了改进。空难十四个月后,协和客机重返蓝天,但是折旧严重的机队又要耗费巨额的维护成本。成本的大幅攀升造成乘客的锐减,最终2003年10月24日,巡航速度可以追上晨昏线的协和客机退出了历史舞台。

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图9、降落时的协和客机,2003年10月24日退出历史舞台

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