驾驶舱化为火海,229人沉入大海,瑞士航空111航班空难全纪录
这是加拿大发生的第二大致命航空灾难,也是麦道MD-11机型最严重的一次事故,更是瑞士航空历史上最致命的空难。
一架载有229人的客机正在万米高空巡航,没有爆炸,没有劫机,只有一股神秘的烟雾,悄无声息地爬进了驾驶舱。
最终飞机连同机上的229人,彻底消失在漆黑的海面。
大家好,这里是奇闻观察室,我是长风。
这起空难,引发了史无前例的航空调查,调查组耗时4年半之久,找出200万块残骸,才挖出了坠机背后的真相。
这也是加拿大历史上规模最大,耗时最长,成本最高的航空事故调查。
那么当年究竟发生了什么
就让我们穿越回 1998 年,回顾这起震惊世人的空难事件
1998年·纽约·约翰·肯尼迪机场
纽约约翰·肯尼迪国际机场,坐落于纽约皇后区。
不仅是纽约最繁忙的航空枢纽,更是北美地区国际旅客吞吐量首屈一指的机场。
机场早期名为纽约国际机场,是为了纪念美国第35任总统约翰·肯尼迪,特意改名的。
我们今天要讲述的故事,就是从这里开始的。
1998年9月2日,一架麦克唐纳道格拉斯 MD-11 型客机,正停在 约翰·肯尼迪国际机场执行登机程序。
飞机采用双人全数字化玻璃座舱,取消了飞行工程师席位,并配备了先进的飞行管理系统(FMS)。
最具特色的是,飞机的头等舱和商务舱中,还加装了当时颇为先进的机上娱乐系统。
乘客可以在屏幕上自由选择电影、游戏,甚至参与一些交互式博彩,算是瑞航的特色之一。( 瑞航加装的)
但三引擎布局在燃油效率、维护成本等方面不如波音777或空客A330这样的双引擎机型,颓势已初见端倪。
机场停的这架MD-11,注册号为HB-IWF ,1991年出厂,机龄7年,总共飞了36,041个小时,算是机直壮年。
此次的飞行路线,是从约翰肯尼迪国际机场,前往瑞士日内瓦机场Geneva Airport( ICAO:LSGG)。
机长 是49岁的瑞士人 乌尔斯 Urs Zimmermann,他之前是空军飞行员,退役后加入瑞航。
副驾驶是36岁的瑞士人斯蒂芬 Stefan Low,同样是退役空军飞行员。
除了2位机师之外,机上还有12名空乘人员,加上 215名乘客,起飞前机上一共有229人。
时间来到 9 月 2 日 凌晨 00:18分(美东夏令时20:18), 在获得起飞许可后,随着机长一声令下。
飞机在机场跑道上加速滑行,伴随着3具引擎巨大的轰鸣声,飞机成功升空,朝着远方的日内瓦进发。
整个航程在8小时左右,由于航程较远又是夜间航班,很多乘客一上飞机就开始闭目养神。
尽管这不是什么大事,可能是机组无线电调频时出错,但这或许也预示着,此趟飞行,不是那么一帆风顺。
转眼,111号班已顺利爬升到33000英尺(10,058米)的巡航高度,因为有自动驾驶的加持,机组并没有太多工作,气氛很是轻松。
00:58分,也就是飞起飞的40分钟之后,机组联系了加拿大蒙克顿空管中心,并汇报飞机的情况。
空管回复:
瑞航111班机,蒙克顿中心, 晚上好,报告说各个层面偶尔有轻微的湍流,请注意观察。
致命坠机
12分钟之后的01:10:38, 当飞机处于加拿大新斯科舍省上空时,机长和副驾驶突然 闻到了一股淡淡的烟味。
万米高空的飞机驾驶舱,突然惊现烟味,这可不是开玩笑,机长和副驾驶毫不迟疑,立马开始排查。
可找了一通后没有任何发现,烟味貌似又神奇的消失了。
结合这些信息,机长得出结论,可能是空调系统存在异常烟味,这在之前也有过,并不是啥大事。
就这样,他们把注意力重新回到驾驶仪表盘。
然而,他们怎么也想不到,仅不到4分钟,烟雾再次传出 。
更糟糕的是,这一次,副驾驶座位 后方的驾驶舱顶部,出现了肉眼可辨认的明显烟雾。
瑞航111班机 PAN PAN PAN, 我们的驾驶舱里有烟雾,请求就近降落,比如波士顿机场。
PAN PAN PAN 是第一出现在我们频道,这里稍微解释一下。
Pan pan pan也是一种国际通用的紧急通信信号,用于飞机,船舶遇到故障或紧急情况。
但暂时可控不立即危及生命时,比Mayday 最高等级求救要低一级。
空管接到求救信号后,不慌不忙的 开始协调飞机的降落事宜, 由于机组对于波士顿机场很熟悉,所以想优先迫降到这里。
然而,空管经过计算发现,111号班机距离波士顿机场还有433公里。
而它边上仅122公里处,就有一处机场,哈利法克斯国际机场(CYHZ)。
基于就近迫降原则,空管建议机组迫降到 哈利法克斯国际机场。
眼看驾驶舱烟雾浓度越来越大,机组接受了这个建议。
开始调整方向,朝着哈利法克斯机场进发,同时将高度降到了29000英尺(8840米)的高度。
01:16:36,空管告知机组,允许其下降到1万英尺的高度,这样方便后面的迫降。
随后又表示,可以下降到3000英尺(914米),或保持合适高度飞行。
可副驾驶认为,他们现在还在执行烟雾的检查清单,需要一段时间,而且客舱也需要时间做准备。
接下来的时间,在空管的指示下,飞机开始慢慢靠近机场。
1:19:39,飞机距离跑道仅有55公里了,可要命的是,此时飞机的高度还在21000英尺(6400米),远高于着陆所需高度。
机组不得不开始绕圈来降低高度。
更糟糕的是,机上还载有230吨的燃油, 考虑到机组未进一步报告危险升级。
空管认为问题不大,于是指导飞机向南飞往圣玛格丽特湾去执行标准放油程序。
这样可以切断为客舱娱乐系统、照明等非关键设备供电的电路。
如果是客舱线路发生短路或火情,这个操作可阻止险情进一步恶化。
然而,就在飞机准备完毕,即将放油之时,噩耗再次发生。
1:24:28,驾驶舱突然响起刺耳的警报,自动驾驶突然脱开,这也意味着飞机的驾驶系统已然遭到破坏。
机组立即宣布紧急状况,并发出最高级别 Mayday Mayday Mayday的求救信号。
好在,飞机有备用电源,可确保驾驶舱在断电后仍能维持关键的飞行控制。
可驾驶舱的火势,已经容不得机组好好驾驶飞机了。
1:31:18,伴随着机组的无奈,以及所有乘客的惊呼声。
载有229人的瑞士111号班机,以近300节的速度砸向佩吉湾 (Peggy’s Cove)漆黑的海面,剧烈的撞击让飞机立马解体,然后消失在茫茫海面。
由于撞击太过猛烈,附近的很多渔民都听到巨响,甚至加拿大地震仪都记录到撞击的剧烈波动。
搜救与打捞
飞机失联后,空管在多次呼叫无果,且111号班机信号从雷达上消失的事实,立马意识到发生了什么,于是第一时间上报情况。
加拿大当局立即启动应急机制,成立了联合救援中心,并将这次搜救和打捞行动取名为“毅力行动”(Operation Persistence)。
同时,沿岸多家医院紧急待命,大批救护车也已驶往海岸,做好接收伤员的准备。
但现实远比希望残酷,当时正值深夜,对于漆黑一片的大海,搜救行动十分受阻,经过一夜的搜索,救援队没有任何发现。
可尽管军方出动了 近400名空军,700名陆军,450名皇家骑警,2400名武装部队,总计4000多名搜救人员。
但忙活了一天,除了一些漂浮在海面的行李,飞机小残骸之外,没有找到任何幸存者。
随即救援工作终止,搜救行动正式转为残骸打捞与事故调查。
而这场调查,也注定成为加拿大航空史上最艰难、最耗时、最复杂的一次空难调查。
调查工作由 加拿大运输安全委员会(TSB)主导,美国国家运输安全委员会(NTSB),瑞士航空事故调查局(SAIB),波音公司(收购了麦道)等都参与了进来。
调查的第一步,自然是要寻找黑匣子以及飞机关键结构残骸,然而这项任务异常艰难。
飞机已经解体并坠入大海, 坠机海域的水深在55米左右。
且残骸分布在约5平方公里的海底,打捞难度极大,不过难度再大也得上。
当时听闻噩耗的部分遇难者家属们,已赶往哈利法克斯,等候进一步的线索。
由于碰撞太过惨烈,机身几乎粉碎,遗体自然也无法避免,最终只有一名遇难者在遗体肉眼可识别。
通过指纹、牙科记录等又确定了 147 例,剩余 81 人是通过 DNA 测试确定的,这也是加拿大有史以来最大的 DNA 比对工程。
随后,调查组开启了残骸打捞,可由于飞机残骸已粉碎成数百万片,打捞周期极为漫长。
相对于其他的残骸碎片,飞机的黑匣子是调查的重中之重。
加拿大海军潜艇(HMCS Okanagan) 利用声呐探测,耗时数天时间,终于锁定黑匣子的信标信号。
9月6日,飞行数据记录仪(FDR)被成功打捞出水,5天后,驾驶舱语音记录器(CVR)也被找到,并第一时间送去实验室解码。
为了找到尽可能多的飞机残骸,调查组动用了多种技术手段与装备:
通过激光线扫描与侧扫声呐,绘制出海床地图,勘测残骸分布;
然后 使用遥控潜水器(ROV)进行定位、摄影与打捞;
除了加拿大本国的打捞舰船之外, 他们还求助美国“格雷普号”打捞船USNS Grapple (T-ARS 53),以及荷兰“女王号”吸扬式挖泥船协助作业。
但这种方式速度太慢,且海况条件不好,危险性很高,最终被弃用,
10月2日,调查委员会启动了一项重型打捞行动, 利用船甲板上的重型起重机从海床抓取残骸。
然后运到海岸进行梳理, 经过近20天的打捞,顺利捞出了68,040公斤残骸。
10月下旬到1999年1月中旬,调查委员会又采用扇贝拖网船进行打捞,经过1839次拖网作业,最终回收34,020公斤残骸。
1999年4月底到5月中旬,调查委员会进一步采取,抽取浅层海底泥沙进行筛选残骸,这次又回收了2268公斤的残骸。
1999年秋到年底,调查委员会采取吸扬式挖泥船进行作业,对残骸区域进行 约 1.5 米 深 的海床进行挖掘,最终回收12,701 公斤残骸。
这包括超过 126,000 公斤的飞机本身,以及超过 18,000 公斤的货物。
所有被打捞出的残骸,都会由大量的调查员进行清理,称重,最终进行统一分类存储。
经过计算后发现, 至少有200万片飞机残骸被打捞出。
从蒙克顿空管中心以及哈利法克斯 机场空管提供的录音来看。
显然飞机驾驶舱,出现了浓烟和火情,这也成为事故调查最关键的线索。
尽管驾驶舱语音记录器和飞行数据记录仪被顺利找到,并解码成功。
这也意味着,最关键的飞行最后阶段数据,完全丢失。
而在这之前,尽管自动驾驶被断开,但飞行数据记录仪显示,飞机的各项功能依旧正常,可以正常飞行。
那在最后的约6分钟时间之内,机组究竟遭遇了什么,飞机又是如何坠毁的,这成了一个不为人知的谜题。
想要破解这一谜题,只能寄托于海底那些碎裂的残骸。
这也是调查组为何要不惜代价,费尽心思,尽量将所有残骸都打捞出海的原因。
罪魁祸首
面对超过超过200万片的飞机残骸,要重建整架飞机几乎是不可能的任务,
最终调查组退而求其次,决定专注于重构机头区域——因为那里,是火灾最初出现烟雾的地方。
尽管如此,这依旧是一份巨大的工程,历时数月的拼凑之后,残破的机头终于初见雏形。
然而,具体是什么引发了火灾,仍旧是个谜。
为了进一步找到起火源,调查人员又再次梳理了打捞出的各种电线。
这也是一个极为庞大的工程,最终梳理了超过200公里长的各种线路后,终于发现问题所在。
这也就说明,火灾并非源自明火或机械故障,而是一段电线产生电弧引起的。
通过对飞机的布线图进行梳理,锁定这段电线,是位于驾驶舱后部的右侧上方天花板区域,正好与重建机头显示的起火位置高度吻合。
前文我们介绍过,该娱乐系统是瑞士航空特意加装的,是航司的特色之一,有电影,游戏,博彩等诸多的功能。
起初,瑞士航空打算为所有257个座位都装上娱乐系统的。
但后来发现,这需要庞大的电力,客舱配电系统根本承受不了那样的负载。
最终只能改由驾驶舱的2号总线(AC Bus 2)进行供电,且只装配了商务舱和头等舱的61个娱乐终端。
调查组认为,这条连接娱乐系统的电线,在某次高负载运行中发生了电弧放电,
正常情况下,这会触发断路器跳闸,况且,电线周围还有阻燃材料,就是有火,也很难蔓延。
那么问题出现在哪里呢,调查组决定做实验,模拟115伏交流电和28伏直流电发生短路,产生电弧的效果。
结果发现,间歇性短路不会触发断路器跳闸,而产生的电弧局部温度超过5500°C。
该材料因为轻质,且隔热隔音,柔软易加工等特点,被大面积铺设于机舱天花板,电缆区等位置。
尽管当时,它通过了传统实验室燃烧测试,获得了美国联邦航空局的认证,可以安装在飞机上。
但经过试验得知,其有着巨大的隐患。
一旦烧着,火焰蔓延速度可达每分钟60厘米以上,且释放大量毒烟。
结合以上线索,调查组一致认定,灾难的原因,就是娱乐系统的大耗电量导致电弧放电,进而点燃了金属化聚酯薄膜;
火焰迅速向周边蔓延,并波及多条关键电缆——包括航电供电电缆,最终导致多重系统失效,整机瘫痪。
一旦发生短路和烟雾,最起码可以切断电源,控制火情。
实际上确实有,还记得机组在执行烟雾清单时,关闭了客舱总线嘛,这就是切断客舱所有的供电,包括娱乐系统的供电。
可遗憾的是,当时加装的娱乐系统是链接在2号总线之上(AC Bus2)也属于驾驶舱供电,因此关闭客舱总线对它毫无影响。
所以机组无法第一时间得知险情,最终火势在大家都看不见摸不着的地方开始蔓延。
当大火烧到驾驶舱时,已为时已晚,很多关键线路都已烧坏,就算机组拿着灭火器,也无法将其扑灭了。
从残骸中发现的机长侧解开的安全带,以及驾驶舱灭火器被取出且部分使用的情况来看:
到此,空难真相已然清晰。
调查组根据残骸分析,黑匣子数据,空管录音,以及其他线索。
重现了飞机从发生烟雾,到坠毁的全过程,包括重建的“消失的6分钟”。
1:14:18秒,机组发现了烟雾,并发出了Pan Pan Pan 的求救信号, 之后飞机开始改变航向迫降。
起初机组想前往波士顿机场,后来在空管的建议下直接前往更近的哈利法克斯国际机场。
在此期间,因为驾驶舱烟雾开始浓烈,机组戴上了氧气面罩,之后开始逐步降低高度,向机场进发。
1:24:28,飞机自动驾驶脱开,飞行系统开始遭到破坏,机组发出Mayday Mayday Mayday求救信号。
1:25:05,机组传出了 “ 瑞士航空 111 进入紧急状态”之后,因为火势烧毁了通讯系统,驾驶系统等,通讯彻底中断。
机组不得不启用备用系统,勉强驾驶。
(以下是重建)
眼看驾驶舱后方的火势越来越大,机长解开了安全带,并让副驾驶负责驾驶,他则到后方进行灭火。
在此期间,飞行系统逐步受损,而后方的火势也无法熄灭,驾驶舱充满了有毒的浓烟, 这种浓烟一般几分钟就足以让人致命。
机长在灭火过程中,因没有佩戴氧气面罩,倒在浓烟当中。
副驾驶虽然全力驾驶飞机,但系统报错不断, 且浓烟让其视力严重受阻。
可此时的火势已经由不得他继续驾驶,备用系统接着被烧毁,飞机彻底失去控制,最终向着下方漆黑的海面螺旋坠去。
后续
2003年3月,经过为期4点半的调查,加拿大运输安全委员会 终于发布了最终的调查报告。
其中绝大部分时间,资金都花在残骸的搜集之上。
报告明确指出,导致此次空难的直接原因:
就是因为飞机加装的娱乐系统(IFEN)因用电过大,导致电线(编号1-3791)的一段在高负荷下产生电弧放电。
点燃了包裹在电线外侧的金属化聚酯薄膜(MPET),由于布线区域封闭,且没有任何监测设备。
最终酿成无法扑灭的火灾,导致飞机彻底失控并坠毁。
除此之外,很多其他因素也不可忽视,比如:
MPET材料可燃性认证标准不足,娱乐系统的布线不正确,不能独立断电,机组的“烟雾处置清单”过于繁复等等。
对于机组的操作,调查组给予了充分肯定,虽然乍看最开始是浪费了一些时间。
且关闭空调循环风扇,进一步加速火情烧到了驾驶舱,但实际上他们是依照训练程序处理。
他们并非轻视火情,而是未获得足够信息以评估事态严重性。
(关闭空调循环扇的备注 :发生火灾的夹层区域本就空间狭小、密闭,关闭空调循环扇,使热量无法带走,火焰的温度迅速升高,MPET等可燃材料更易被点燃,火势得到增强。)
我知道可能有人要问了,如果机组闻到烟味,发出PAN PAN PAN警报后;
立马就前往哈利法克斯机场执行迫降,而不执行放油,那么飞机会不会安全降落呢。
实际上这也不可能,因为经过计算,一切顺利的话,机组从发出求救信号到着陆,至少需要13分钟时间。
也就是说紧赶慢赶01:27分才可能降落(01:14发Pan Pan Pan)。
也就是说,当电弧点燃MPET材料那一刹那,这架飞机的命运就已然注定。
基于此次灾难,调查报告提出了多项安全改进建议,涵盖了材料、防火、电路、训练等多个层面:
比如在飞机上严禁使用MPET等高可燃性材料;
升级放火测试标准,模拟真实火灾场景;
改进断路器设计和布线的安装维护;
在关键区域加装探测器;
加强机组的灭火训练,提升黑匣子防护性与数据记录时长(由30分钟扩展至2小时,并配备独立备用电源)等
实际上,在空难刚发生后的几个月,联邦航空管理局(FAA)基于调查委员会的初步的调查结果和建议。
就下令对所有的MD-11飞机进行布线检查,发现了大量有隐患的飞机,并对其进行了整改。
2000年,联邦航空管理局又强制要求,从现役飞机上拆除所有聚酯薄膜材料,以及其他几种不太安全的材料,替换更高安全等级的新型复合材料。
空难发生之后,瑞士航空决定,将纽约到日内瓦的航班更名为SR139, 但运营的飞机依旧由MD-11运营。
抱着不怕一万就怕万一的态度态度,空难发生仅1个月之后,瑞士航空就停用了所有在服役飞机上的娱乐系统,最后更是直接给拆除了。
尽管瑞士航空一向以安全著称,履历非常不错,但此前“猎人战略”的盲目扩张让其债务飙升。
接着又发生了这起空难,严重损害公众信任,还要应付各种昂贵的诉讼和赔偿,这让公司陷入了破产的边缘。
更要命的是,2001年,“911”事件导致全导致全球航空业萧条,瑞士航空的客运量更是暴跌。
最终71岁的瑞士航空,不得不在2002年低下“高贵的头颅” 宣布破产。
机队中的MD-11也于2004年全面退役,由空客A330系列取代。
值得一提的是,111号班机上装载了大量贵重物品,包括黄金,钻石。
但最引人注目的,是由联合国教科文组织(UNESCO)托运的众多珍贵艺术品。
其中之一就是毕加索的真迹 《画家》 Le Peintre,当时就价值150万美金,可惜再也没有找到。
而是系统性崩溃的结果,是一个个“被允许存在的小问题”,悄无声息地积累,最终引爆的连锁反应。
它暴露了当时航空设计中的盲点,监管标准的宽松,也暴露了对“非关键系统”安全风险的长期忽视。
可正因如此,这场空难也成为了推动航空安全变革的分水岭。
它推动全球航空业在材料安全、电气系统、防火设计、飞行员操作规程、监管机制等方面的全面改革。
然而,这每一项改革,都是用生命换来的血的教训。
好了,以上就是今天故事的全部内容,我是长风,我们下期再见!