神秘消失的波音777——14年马来西亚航空370航班失联事件
乔善勋/文
马来西亚航空370号(MH370)航班是从马来西亚吉隆坡飞往中国北京的定期航班。2014年3月8日,一架波音777型客机起飞38分钟后便和地面失去联系,至今杳无音信。MH370号航班堪称史上最离奇的飞机失联事件。
航班机长扎哈里·艾哈迈德·沙阿(Zaharie Ahmad Shah),53岁,他累计飞行18365小时,777机型为8659小时。副驾驶法里克·阿卜杜勒·哈米德(Fariq Abdul Hamid),27岁,他累计飞行2763小时,777机型仅为39小时。
执飞MH370号航班的是一架注册号9M-MRO的波音777-2000ER型,机龄11.8年。累计飞行53471小时/7526起降周期。
777是波音公司在1990年代研发的一款远程宽体客机,同时也是世界上最大的双发喷气客机。它当初主要为了填补767和747的市场空白,并取代旧的DC-10和洛克希德三星式客机。
777最显著的特征是搭载创造世界推力纪录的GE90系列发动机、每个主起落架配备六个轮子、全圆形机身横截面。它还是波音首架采用电传飞控的客机。-200ER中的“ER”代表增程,其最大起飞重量高达298吨,航程达到13084公里。
3月8日凌晨00点42分,MH370号航班从吉隆坡国际机场32R跑道起飞,航班一共搭载239人,包括12名机组成员和227名乘客,其中有152人都是中国公民。
飞机很快便爬升至35000英尺巡航高度,飞行员还进行数次例行无线电通话。随着飞机即将离开马来西亚空域,吉隆坡区域管制员开始向越南管制员移交MH370号航班。
沙阿机长最后一次通话内容是:“晚安,马航370。”他们从未联系过越南管制员。
凌晨1点20分,当MH370号航班经过南海IGARI路点时,飞机应答机被主动关闭了。在管制员的雷达屏幕上,它就像飞进了充满迷雾的黑洞,消失得无影无踪。
过了一段时间,越南管制员并没有在雷达上看到MH370号航班,无电线呼叫也联系不上。
吉隆坡管制员也加入了呼叫队伍,他们还联系了马航的运营中心,后者回复称他们的飞机在柬埔寨。而位于金边的管制员表示没有看到飞机。
马航通过Flight Explorer(FE)网站跟踪客机,如果应答机停止广播位置信息,网站会显示飞机的预计线路。
一直到夜间3点钟,马航指挥中心才发觉大事不妙。他们发现FE显示的并非飞机真实位置,而是投影位置。
6点30分,MH370号航班预计抵达北京的时间,这架飞机仍毫无踪影。马来西亚宣布展开全面搜救行动。
7点24分,马来西亚宣布MH370号航班失联。最早公众认为这就是一场普通的坠机,他们很快会发现漂浮的飞机残骸,打捞出“黑匣子”,事故原因就浮出水面了。
没有人料到,寻找MH370会成为航空史上最昂贵的搜索行动。
MH370神秘失踪也开始冒出各种猜测和阴谋论,一时间,飞行员失能、飞机火灾、空中爆炸、劫机等各种传言,在大大小小的新闻网站上到处飞。
随后两天的线索,让大家彻底改变了对MH370传统失联的看法。
3月8日,负责监控雷达通信的马航工程师向CEO报告,虽然飞机在1点21分关掉了应答机,但是接下来的7个小时还有卫星通讯。这预示着飞机没有坠入南海,而是整晚都在飞行!
3月9日,马来西亚军方发布了更加惊人的消息:MH370从民用“二次雷达”上消失后,在军方的“一次雷达”上又出现了两个小时。
一次雷达又被称为初级监视雷达(PSR),它基于回声定位原理,使用电磁波照射空间,并接收该空间内目标的反射波。该雷达使用低垂直分辨率天线,有很好的水平分辨率,能很精确地给出目标的距离和径向速度,但通常需要多个雷达才获得垂直位置和实际速度。
二次雷达(SSR)是一种广泛应用于空中交通管制(ATC)的监视雷达系统。它基于二战时期开发的军事敌我识别技术(IFF),依赖于飞机的应答机,通过传输编码数据(身份代码、飞机高度、速度、航向等信息)来回复每个询问信号。
马军方信息显示,当MH370刚过IGARI路点时,突然开始向左急转弯,又飞回了马来半岛,绕过马来西亚和泰国的边界,沿着马六甲海峡上空,绕过槟城岛后右转,最终消失在一次雷达的屏幕上。
1点06分,飞机通信寻址和报告系统(ACARS)发送了一条报告,其中包括剩余燃油信息:43.8吨。
在飞机引入卫星数据链之前,飞行员和地面人员之间的所有通讯都使用甚高频(VHF)或高频(HF)进行语音通信。航空公司则希望消除自我报告的时间,既能防止不准确的情况,还能减少无线电操作员的工作量。
为了减少飞行员工作量并提高数据完整性,1978年7月,ARINC研发了ACARS系统,作为自动时钟系统,后来又拓展为“飞机通信、寻址和报告系统”。
MH370并非第一次飞机神秘失踪事件,2009年,法国航空447号航班在飞越大西洋时也是突然失踪。搜救人员用了几天时间找到漂浮的飞机残骸,但是用了两年时间才打捞出“黑匣子”。
最终,调查员通过“黑匣子”的信息确定了法航447号航班的事故原因。“黑匣子”同样是破解MH370的金钥匙,首要问题是,我们需要发现飞机坠毁的具体位置。
而MH370位置的不确定性更强,大海洋流也会将飞机残骸飘得更远。
警方的刑事调查也在同步进行,他们发现有两名乘客手持伪造的护照登机。
“9·11”事件后,航空业采取多种措施预防劫机的发生。但也不排除劫匪趁飞行员上洗手间的空档进入驾驶舱。
1996年11月23日,三名寻求政治庇护的劫机者,劫持了一架飞往内罗毕的埃塞俄比亚航空961号航班。这架被劫持的波音767客机在接近科摩罗的印度洋上空耗尽燃料,飞机在迫降时坠入海中,导致机上175人中,有125人遇难,仅50人生还。
但如果MH370被劫持,飞行员有很多种方法将劫机消息传播出去,例如应答机代码“7500”就代表飞机被劫持。
此后不久,警方就通过更细致地调查,排除了两名非法登机乘客的犯罪嫌疑。
令调查员感到惊讶的是,飞机应答机被关闭后不久,ACARS系统也关闭了。只有两种情况可能导致两个设备同时关闭,一、有人故意关闭;二、突发火警。大火能摧毁机上包括电力在内的所有系统。
1987年11月28日,南非航空295号航班在飞往毛里求斯的途中失事,执飞的波音747客机在印度洋上空,因货舱起火而坠毁,事故导致机上159人全部遇难。
飞机残骸沉入海底,搜救行动非常困难。事故发生一年后,救援人员才打捞出客机残骸。大火烧毁机上电力系统,飞行数据记录仪(FDR)在坠机前就停止记录。
MH370的载货记录显示,里面携带了220公斤易燃易爆的锂电池。但如果飞机起火的话,飞行员也有一定的时间处理火情,并发出求救信号。
国际海事卫星组织(Inmarsat)的工程师从ACARS数据中提取出更多信息:飞机在失联期间,还自动发出一系列“握手”( ping)信号。
珀斯的地面站每隔一小时,就会通过在印度洋上空的地球静止卫星向飞机发出“握手”信息。它不是为了传递信息,而是确认飞机是否还在飞行。所有的“握手”信息都被确认,直至8点19分的最后一次。
通过测量信号从卫星传播到飞机并再次返回的时间,就能得出特定时刻飞机和卫星之间的距离。七次“握手”的点都不是飞机的确切位置,前几次“握手”显示飞机距离卫星越来越近,后几次则越来越远,考虑到飞机的油量,专家排除了一大片区域,留下了两条虚拟的飞行走廊。
一条西北走向,飞过印度进入中亚。另一条向南进入南印度洋。
8点19分,飞机飞过第七条弧,15分钟后未能再度“握手”,这表明可能在此期间坠毁或断电。
很快,北部区域也被排除,因为沿线的国家都没有发现MH370。
这个消息也验证了,飞机并没有坠毁,而是继续飞行了七个小时。同时排除了飞机发生火灾的猜想。
现在还不清楚飞行员是否失能,飞机一旦耗尽燃油,就会失去动力,以螺旋下降的方式坠海。
2005年8月14日,太阳神航空522号航班从塞浦路斯起飞不久后,机舱在高空失压,导致飞行员失能。飞机在自动驾驶模式下飞行,直至燃油耗尽坠毁。该起事故导致机上121人全部遇难。
飞行员在高空失压环境中,大约在30~60秒就会失去意识,MH370飞行员失能的话,飞机也会在自动驾驶仪的操纵下继续飞行。
但即便是飞行员失能,也无法解释飞机为什么会多次大幅度转向。相关证据显示,MH370在完成最后一次无线电通话后,在一个半小时期间,转向了三次。
调查员提出一个个猜想,又被一个个排除。MH370成为史上最诡异的航空事故之一。
在过去的四十年里,大约发生六起人为蓄意坠机。事故原因大多是冲动行事,有些人还会精心策划整个事件过程,并隐藏自己的行为。
例如在1997年12月19日胜安航空185号(MI185)航班事故中,飞机的飞行数据记录仪(FDR)和驾驶舱语音记录仪(CVR)在737陷入致命俯冲前就被关掉了。
调查员发现MI185号航班机长朱卫民此前在股票市场的损失超过100万美元,他返回新加坡后就需要偿还债务。美国的调查员猜测朱卫民估计主动关闭记录仪,并操纵飞机坠海。
印尼调查员则不同意这个猜测。
不排除MH370机长借故支开副驾驶,关掉应答机,并将航线修改到雷达无法覆盖的地方,而此时ACARS系统还在继续运行。当驾驶舱门被反锁后,外人是无法闯入的。
飞行员在驾驶舱可以手动调整舱压,这是增压系统故障时的措施,但同时也能让舱内人员迅速失去能力。
最后的疑问就是动机。
1994年4月7日,联邦快递705号航班发生被自己员工劫持的事件。当时42岁的联邦快递飞行员奥本·卡洛威(Auburn Calloway)因履历造假而面临解雇,他携带斧头和鱼枪登上了飞往圣荷西的DC-10货机,他关闭“黑匣子”,希望以神风特攻队的方式撞向联邦快递总部,试图嫁祸于意外坠机。最终卡洛威在一场血斗中被飞行员制服。
各种猜想四起的同时,大规模的联合搜索也在进行中。2014年3月24日,马来西亚、中国、澳大利亚同意在印度洋第七弧附近水域进行搜索。
“黑匣子”的电池也在一点点耗尽。
Inmarsat工程师开始用突发频率偏移来确定飞机每次“握手”时向卫星移动或远离卫星的情况。这类似于多普勒效应,远离接收器,发射频率会更低,反之亦然。数据分析显示,飞行路径的高斯分布位于第七弧附近。
结果显示,飞机处于自动驾驶模式,在最后的5个小时里没有任何重大航线改变。
第七弧被确定为可能的燃油耗尽点。那么飞机在燃料耗尽后会坠毁在哪里?
波音的数据显示,777可能以螺旋俯冲下降,并在燃油耗尽点20海里范围内撞击水面。
如果飞行员采取滑翔姿态的话,范围则扩展至100海里。
从2014年到2015年,搜索范围从6万平方公里扩大至12万平方公里,搜救队甚至还发现了19世纪的沉船,但没有找到MH370的踪迹。
2015年,有人在法国留尼汪岛上发现了飞机残骸,这是一块波音777的襟副翼,序列号表明它来自MH370。更多飞机残骸被冲到海岸上,也诞生了新的反向漂移分析理论。
2017年1月官方搜索暂停。马来西亚表示只有出现MH370可靠的新证据后才会重启搜索。
私人打捞公司海洋无限(Ocean Infinity)向马来西亚政府提议,搜索区域以北的海域,并提出了“找不到就不收费”的服务。
该公司派出他们的旗舰海底建造者开赴南印度洋,其配备了搭载先进声呐扫描仪的自主潜艇。在五个月的时间内,他们耗费数百万美元,最后也是竹篮打水一场空。
调查员为了排除各种设想,还在模拟机中还原MH370的飞行。他们发现飞机如果要在130秒内完成转弯,需要关闭自动驾驶仪。
而他们在手动飞行时,耗时148秒才完成转弯,而且还逼近飞机的性能极限,此时飞机倾斜角高达35°。在模拟机中,这个机动甚至还激活了失速抖杆。
2018年7月30日,马来西亚交通部公布了MH370最终事故报告,这份报告厚达495页,但有价值的信息很少。
实际上,这份最终事故报告有名无实,时至今日都还有更多的线索冒出来。
最新的洋流分析显示,飞机坠毁的地方应该在南纬33到35度和东经92到94度之间的海域。
MH370也给航空业带来惨痛教训,为了了解每架飞机的位置。国际民用航空组织 (ICAO) 开始要求在2021年1月1日之后制造的所有客机都配备自动跟踪设备,每分钟广播一次其位置。
ICAO还修改了指南要求2020年后批准的客机设计需要能记录25小时的CVR信息。而且FDR要么能将数据流传输回地面,要么能在坠机后漂浮到水面上。
欧洲航空安全局(EASA)开始要求飞机飞行记录器上的“握手”至少持续 90 天,而不是 30 天。
MH370的真相可能还停留在“黑匣子”里,和飞机残骸一起躺在某个海底深处。但它带来的遗产将深远影响以后的航空业发展。
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