【《飞机起飞阶段的安全影响因素及应对措施建议分析》19000字（论文）】

飞机起飞阶段的安全影响因素及应对措施建议研究摘要飞行的安全问题，自从飞机诞生以来便备受世人关注。911事件，马航MH370事件，埃塞俄比亚航空与印尼狮航的波音737max8机型的空难事故，无不让人感到心惊胆战。同时，也让人质疑飞机的安全性能。但是，按事故率高低来算，飞机，是目前全世界最安全的交通工具。如何保障飞行的安全，无数人在这个问题上花费了数不清的心血。其中最主要的一个方法，就是从过往的事故案例进行分析研究，从而加深对飞行安全的认识，提升飞行安全性。数据表明，起飞与着陆这两个阶段，是飞行事故的高发阶段。在这两个阶段中，飞机离地面最近，一旦有事故发生，可供处理事故的时间短，任务重，窗口小。本文将以笔者现有的理论知识和飞行经验，针对近期在起飞阶段发生的国外飞行重大事故进行分析，阐述影响起飞阶段飞行安全的因素。同时根据以上阐述的影响起飞阶段飞行安全的因素，提出一些在不同的环境下，能够提升起飞阶段飞行安全性的措施；并且总结出机长应该要为安全起飞所做好的准备工作；最后，结合笔者现有的理论知识和飞行经验，总结对飞行安全的认识与体会。本论文的研究将会丰富飞行安全尤其是起飞阶段飞行安全影响因素与起飞阶段飞行安全预防措施的研究内容。关键词：飞行事故分析，飞行安全，起飞阶段，人的因素，安全措施目录1绪论 11.1课题背景及目的 11.2国内外研究现状 21.3课题研究方法 41.4论文构成及研究内容 52国外重大起飞阶段飞行事故分析 62.1艾维特航空324号班机事故 62.1.1事故概述 62.1.2事故分析 62.2西班牙航空JK5022航班空难 82.2.1事故概述 82.2.2事故分析 82.3雅罗斯拉夫尔空难 112.3.1事故概述 112.3.2事故分析 112.4特内里费空难 142.4.1事故概述 142.4.2事故分析 142.5英国航空2276号班机事故 162.5.1事故概述 162.5.2事故分析 172.5.3机组应急措施执行分析 173起飞阶段影响飞行安全的因素 183.1人为因素 183.1.1按标准程序操作 183.1.2规范使用术语 183.1.3航空公司飞行安全管理 183.1.4情景意识 193.1.5机组协调工作 193.2设备因素 193.2.1机场设备 193.2.2机载设备 193.3环境因素 203.3.1低能见度 203.3.2恶劣天气 204各种情况下起飞阶段的安全飞行措施 224.1低能见度 224.1.1利用机载设备 224.1.3与塔台充分沟通 224.2恶劣天气 234.2.1更改出发时间 234.2.2提前获取气象信息 234.2.3冷静应对恶劣天气 244.2.4充分利用驾驶舱资源 245为保障安全起飞机长应该做好的准备 265.1机组人员自检 265.2机组内部沟通 265.3把关飞行前的信息收集 265.4遵守规章制度 28结论 32参考文献 331绪论1.1课题背景及目的根据中国民用航空局公布的2019年民航行业发展统计公报，2019年，全行业总共完成运输总周转量1293.25亿吨公里，与上年相比，增长了7.2%。全行业总共完成旅客周转量11705.30亿人公里，与上年相比，增长了9.3%。全行业总共完成货邮周转量263.20亿吨公里，与上年相比，增长了0.3%。我国民航运输业规模大，增长速度快。图1.12015年-2019年民航运输总周转量与此同时，民航安全运行平稳可控，运输航空百万架次重大事故率十年滚动值为0.028（世界平均水平为0.292）。发生通用航空事故共15起，死亡8人。自2010年8月25日至2019年底，运输航空连续安全飞行112个月，累计安全飞行8068万小时。2019年，全年共发生运输航空征候570起，同比下降了2.23%，其中，运输航空严重征候11起，同比下降了31.25%。严重征候和人为责任原因征候万时率分别为0.009和0.023[1]。在运输飞行中，起飞飞行阶段所用的时间只占用整个飞行时间的1%。与着陆阶段所占用的时间相同，是飞机第二容易发生事故的阶段。国际民航界统一认识的“危险13分钟”主要分布为飞机起飞后的6分钟和着陆前的7分钟内[2]。因为这13分钟是最容易出现飞行事故的时间节点，起飞期间，影响飞行安全的因素是多方面的，机场周围区域交通活动有序与否，鸟类活动频繁与否，飞行人员的驾驶技术合格与否，以及恶劣天气对飞机性能及机组人员心理的影响，还有地面相关部门和空中机组的配合都是飞机能否安全起飞的决定性因素。受到起飞机场、使用机型的限制等影响，在起飞的滑行、爬升阶段，稍有疏忽都有可能造成事故，因为不同机型和机场条件对爬升梯度、速度、离地高度、仰角各不相同，哪怕是同样的机型，因为不同的航空承运人对航空器使用的需求不一样，可能出现发动机配型、飞机改装的不一样[2]。起飞阶段作为整个飞行过程中事故及事故征候的高发阶段，一直受到全球民航业的普遍关注。中国民用航空运输业现在已经实现安全飞行“120+4”月。作为一名刚起步的飞行学员，笔者深知能够保持这样的记录实属不易。结合自身飞行经验，我将对飞机起飞阶段的安全问题进行思考与分析，希望对我国民航运输的安全作出自己微薄的贡献。1.2国内外研究现状1945年，国际民用航空协会（IATA）在哈瓦那会议上正式成立，总部设在加拿大蒙特利尔。作为国际航空运输协会代表、领导和服务其成员的任务的一部分，该协会与航空利益相关方合作，收集、分析和共享安全信息。IATA安全报告是国际航空运输协会自1964以来推出的重要安全文件。本报告关注重点是商业航空运输业，它从航空事故分析中为业界提供了关键安全信息，以促进航空系统安全风险的认识，并为安全风险提出缓解战略[3]。据IATA统计，从2015年至2019年，全世界的喷气式和涡轮螺旋桨运输机共发生事故292起，其中发生在起飞（TOF）阶段的事故大约有30起，占总起数的10.5％[4]。图1.22015-2019年每个飞行阶段发生的事故统计[4]从图1.2中可以看出，起飞阶段的事故数量是仅次于着陆阶段的，这就印证了起飞阶段是飞行安全中第二重要的阶段。在2015年至2019年世界发生的292起事故中，共有37起重大事故，共有1116人死亡。在这37起重大事故中，共有4起是发生在起飞阶段，而这4起重大事故的类型全部为空中失控（lossofcontrol-in-flight）。其余起飞阶段事故类型为跑道偏离（runwayexcursion）、空中损伤（in-flightdamage）、机尾擦地（tailstrike）、跑道碰撞（runwaycollision）。空中失控是最复杂的事故类型，指机组在空中无法控制飞机，飞机无法保持原定路线。造成在空中失去控制的原因有很多，比如引擎失效，飞机积冰和失速。跑道偏离是最常见的事故类型，指飞机在起飞或降落时离开跑道表面，包括跑道超限，飞机在到达跑道尽头之前无法停止。跑道偏离可以归因于一个或多个因素，包括不稳定的进近，无法复飞以及跑道状况。由于飞行员失误，恶劣天气或飞机故障，可能会发生跑道偏移。空中损伤与跑道碰撞，即跑道入侵，前者指飞机在空中时受到鸟击等原因受到损伤，对于后者，不同国家或机构对跑道入侵的定义不同。国际民航组织定义跑道入侵是指在机场内发生的任何航空器、车辆或人员误入指定用于航空器着陆和起飞的地面保护区的事件。美国联邦航空局定义跑道入侵是指发生在机场跑道环境中涉及地面航空器、车辆、人员或物体对正在起飞、准备起飞、正在着陆或准备着陆的航空器产生碰撞危险或导致丧失所需间隔的所有事件。跑道入侵是当今航空界一个重大安全问题，由于起飞阶段机组需要集中精力观察发动机参数和其它飞行性能参数，以便及时发现异常和处理问题，在此期间若是发生跑道入侵行为，无形中增大了驾驶舱工作负荷，难免会使飞行机组操作忙乱、顾此失彼，增大操作错误几率，一旦应对时间不足或措施不当，极易引发机毁人亡等灾难性后果。机尾擦地是飞机从机场跑道起飞或降落时，飞行员拉抬机头过早或仰角过高所导致的机身尾部摩擦地面，后者常发生于跑道入口。部分飞机会在机尾加装保险杆，防止机尾擦地对机体结构造成伤害，也避免对跑道造成严重破坏。根据中国民航总局安全信息系统对于运输飞行事故征候所处飞行阶段特征的分类标准，对2006-2016年运输飞行事故征候发生阶段进行统计，如图1.2所示。图1.3运输飞行事故征候按飞行阶段统计[3]由图1.3可以看出，除去其他或未知原因，起飞、爬升、巡航、进近为事故征候的高发阶段。除去其他或未知的原因后，起飞阶段的事故征候数量与其他事故征候高发阶段持平，这和IATA的数据有较大的差别。对已经发生的民航事故及事故征候进行统计分析，可以寻找事故或事故征候发生的原因和认识隐藏在事故背后的规律,提升安全方面的管理,提高航空安全水平。民用航空飞行事故是民用航空器在运行过程中发生人员伤亡，航空器损坏的事件，飞行事故征候是航空器飞行实施过程中发生的未构成飞行事故或航空地面事故，但与航空器操作使用有关，影响或可能影响飞行安全的事件。民航是概率虽小但风险较高的行业，安全管理难以用仿真手段实验模拟出人、机、环失效的诸多情况,而采用统计分析法具有较高的科学性和可信度[6]。国内有研究对起飞阶段的飞行事故的原因进行分析，共有七个主要原因：机尾擦地、冲偏出跑道、爬升时出现问题、起飞操作不安全因素、中低空冲突、鸟击不安全因素、恶劣天气不安全因素。1.3课题研究方法本研究在大量查阅国内外文献的基础上，分析和阐述起飞阶段的飞行事故。以飞行安全理论分析、实践应用的思想为指导，充分考虑飞行的特殊性，寻求起飞阶段分析事故预防措施。以实际案例分析为依据，对起飞阶段飞行事故进行实证分析，加深对飞行安全的认识。从本人的飞行经历出发，总结对飞行安全的个人认识。1.4论文构成及研究内容研究内容由五部分组成，第一部分是通过分析以下5起重大飞行事故：艾维特航空324号班机空难、西班牙航空JK5022航班、2011年雅罗斯拉夫尔空难、特内里费空难、英国航空2276号班机事故，寻找造成以上几起重大事故的原因；第二部分是根据上述案例，在人为因素，环境因素以及设备因素方面寻找起飞阶段影响飞行安全的因素；第三部分是根据上一章节总结出影响起飞阶段飞行安全的因素，探讨在低能见度情况下以及跑道状况不佳时起飞的飞行安全措施；第四部分是从专业以及心理层面，总结得出起飞时，为保障飞行安全，机长应该做好哪些准备，第五部分是结合本人飞行训练经历，总结对飞行安全的认识和体会。2国外重大起飞阶段飞行事故分析从过往的飞行事故中汲取经验，对未来的飞行安全工作有明确的指导意义。对近期发生的飞行事故进行分析对现在更有指导意义，而中国民用航空现在已经实现安全飞行10年有余。因此本文选取了在2009年发生的艾维特航空324号班机空难，在2008年发生的西班牙航空JK5022航班，在2011年发生的雅罗斯拉夫尔空难，在1977年发生的特内里费空难以及在2015年发生的英国航空2276号班机事故共5起事故进行陈述，分析并阐述发生该事故的原因。这5起案例中，前面4起案例中，机组人员处置不当，最后机毁人亡；而最后一起案例中，机组处置得当，挽回了许多人宝贵的生命。2.1艾维特航空324号班机事故2.1.1事故概述一架注册编号为Z-BAV的艾维特航空的McDonnellDouglasMD-11货机，于2009年11月28日早上8点12分北京时间，在上海浦东机场起飞时冲出35右跑道（跑道全长4000米）并且起火爆炸。这架货机当时正在执行从上海浦东机场飞往吉尔吉斯斯坦比什凯克玛纳斯机场的Z3-324航班。飞机上共有7名机组成员，所有成员都受到不同程度的伤害，均被送往医院救治。其中3人不治身亡，其余4名幸存者3人重伤，第4人伤情更为严重但情况稳定。2.1.2事故分析起飞时,机组并没有正确设置推力杆，因此引擎没有输出应有的起飞推力。飞机在到达跑道末尾时速度没有到达Vr即抬前轮速度，所以无法升空。造成此次事故的主要因素是人为因素，次要因素为设备因素，有以下5点：1.MD-11设计缺陷根据MD-11的设计标准，机组需要将至少两个推力杆推到超过60度的位置才可以使自动油门脱离钳制状态去调节推力至预先设置好的起飞推力，同时伺服马达会将自动油门调整的推力反馈到推力杆上，在起飞时的具体表现为推力杆会前移。在这个事故中，由于左边的飞行员没有将至少两个推力杆推到超过60度，尽管自动油门已经启用，但是处于钳制状态，所以无法调节推力至预先设置好的起飞推力。2.机组情景意识丧失在上述情况下，一个合格的机组应该会察觉到这次起飞有很多异常点。首先是在听觉上，机组应该会发现引擎的声音比以往小了；在视觉上应该会感觉到飞机的速度比平常慢；在触觉上，会感觉到由加速度产生的对座椅靠背的压力比平常小。再到飞机的信息反馈也会与正常起飞不同。在正常情况下，“T/OTHRUST”（起飞推力）的信息会出现在飞行显示器上；当推力杆受自动油门调节到达起飞推力时，会发出“咔嗒”的声音，同时推力杆会前移，如果飞行员把手放在推力杆上的话会明显感觉得到。但以上事件在座舱里都没有发生，这说明了自动油门没有脱离钳制模式。然而机组没有留意到上述所有异常点中的一个。从黑匣子里提取的信息得知，曾有一名机组成员认为飞机有点重，并没有人认为是推力杆设置有问题。在飞机接近跑道尽头时，有以下两种选项是可行的：关掉油门，中止起飞；将油门推到最大，继续起飞并立即抬前轮。PM（pilotmonitoring）报“抬前轮”，然后机长操纵飞机抬前轮。这说明了机组虽然认识到了异常情况，但是没有快速辨别出推力杆没有正确设置的错误，都只是在靠本能行动。正如在模拟器验证中所验证的那样，抬前轮的决策是错误的决策，由于飞机尚未到达Vr，因此飞机抬前轮时无法升空。模拟器验证表明，如果机组人员在识别出异常情况时将推力杆推至最大推力，则他们可以在跑道尽头前670米的位置将飞机安全地起飞。验证还表明，如果机组人员当时终止起飞，飞机将会在跑道尽头之前停下。3.机组没有按照标准程序操作机组人员没有遵循标准的操作程序来控制起飞推力。机组操作手册规定，左座驾驶员将推力杆推进至EPR1.1或70％N1（取决于发动机类型），并通知右座驾驶员启动自动油门。PF(pilotflying)随即将推力杆向前推动，并验证它们是否在伺服马达的推动下向前移动，PM验证自动油门是否按预期工作，并达到起飞推力设置。在这种情况下，左座驾驶员不仅没有继续向前推动推力杆，而且还在没有证实已经达到设定起飞推力的情况下无故报出“推力已设置”。副驾驶员（右边座椅）为事故发生时的PF。因此，机长没有根据公司的手册负责管理起飞推力和操纵推力杆。一名幸存的观察员在事故发生后的采访中告诉调查部门，机长正在填写表格，在飞行的关键阶段未能监视飞机和副驾驶的行为。4.疲劳该机组在上一个任务中工作了16个小时。此外，一名机组人员需要从欧洲出发经过11个小时才能到达上一航段的出发点（肯尼亚内罗毕），两名机组人员需要从美国出发经过19个小时到达上一个航段的出发点。这些因素导致了所有机组人员进入疲劳的状态。副驾驶年龄为61岁，病理检查表明他患有高血压和心血管动脉粥样硬化。他的体力和基本健康状况可能会影响其对疲劳的耐受性。所有机组人员都在三天内跨了多个时区。尽管在其生物节律周期中处于清醒期，但是该周期已经处于低谷期，导致疲劳增加。5.近期飞行经验不足在过去的6个月中，机长在具有完全不同的自动油门操作方式的进行了300个小时的飞行，空客A340飞机的推力杆不会随着自动推力的动力变化而移动，这可能导致机长忽略了MD-11推力杆的信息。右侧座位上的副驾驶曾是MD-11机长约7年，但没有飞行MD-11一年。他们都是为艾维特航空公司进行第一次飞行。此外，观察员座位上的两名飞行员在过去六个月中的飞行时间均为零。2.2西班牙航空JK5022航班空难2.2.1事故概述一架注册编号为EC-HFP的西班牙航空的McDonnellDouglasMD-80客机，于2008年8月20日当地时间下午14点25分，在西班牙马德里巴拉哈斯机场起飞时冲出36L跑道并且起火爆炸。这架客机当时正在执行从马德里巴拉哈斯机场飞往加那利群岛大加那利机场（AeropuertodeGranCanaria）的定期国内航班。飞机上共有6名机组成员和172名乘客，其中154人死亡，18名乘客生还。2.2.2事故分析起飞时，机组由于一系列的错误和疏忽没有正确设置起飞构型，而且起飞警告系统（TOWStakeoffwarningsystem）没有正常工作，飞机的襟翼以及缝翼没有展开。因此，飞机在起飞离地后便进入失速状态，然后失控坠地爆炸起火。导致这起事故的因素主要为人为因素，然后是设备因素，主要有以下3点：1.机组没有落实检查单操作机组没有按照检查单上的流程正确设置起飞构型，当起飞前准备由于意外中断时，机组违反了程序，终止了检查单的执行。由CVR记录的数据还原了事故前机组人员在执行检查单时的疏忽。在14时09分01秒，发动机开始启动，机组人员讨论了是否进行手动起飞。14时12分08秒，发动机启动完成，机组人员执行“AfterStart”检查单。但是他们省略了检查襟翼/缝翼的项目，因为与此同时，机长要求副驾驶请求空中交通管制的许可，请求滑行至36L跑道。图2.1在西班牙航空公司运行手册中的“正常启动后”检查单在发动机启动后（正常）检查单的最后一个项目，“flaps/slatsSET&CHECKED”具体是要求机组操作控制襟翼/缝翼的控制杆到起飞的位置，并且要检查操纵杆的位置或襟翼/缝翼指示灯的状态。襟翼指示器由垂直线性刻度组成，刻度从UP/RET到40°，并带有用于左边和右边襟翼的独立指示器。该指示是通过每侧两行水平的灯光信号来提供的。这些灯的颜色从红色变为绿色，以在刻度上指示襟翼的位置。缝翼指示器具有四个指示灯，分别为T/O，DISAG，AUTO和LAND，分别为蓝色，琥珀色，蓝色和绿色。图2.2在西班牙航空公司运行手册中的“滑行”检查单图2.2在西班牙航空公司运行手册中的“即将起飞”检查单在滑行和即将起飞两个检查单中的最后一项T/OBriefing与FinalItems，都包含了关于起飞时襟翼与缝翼位置的内容。在“滑行”清单上的“起飞简报”项目中，他们省略了对襟翼和缝翼的检查；执行“即将起飞”检查清单上的“最终项目”时进行的目视检查时没有检查襟翼和缝翼真正的位置，是否如在驾驶舱的仪表上显示的那样。2.情景意识丧失机组在起飞后没有识别到飞机处于即将失速的状态，导致飞机失控坠地。起飞离地后，失速警告操作杆振动器被激活，以及空气动力学失速的喇叭和合成语音警告在座舱内响起。副驾驶用询问的语气说：“引擎失效？”。然而机长却大声询问如何关闭警告声。当时飞机速度为168KCAS，无线电高度为25英尺，俯仰角为15.5°，右倾斜角为4.4°。在这种情况下，机组应该要操纵飞机从失速的状态改出：减少俯仰角，增加油门，修正倾斜角。但在事故中，机组不但没有减少俯仰角和修正倾斜角，反而任其发展，还一度减少油门。飞机的右倾角最大增加到20°。从那一刻起，座舱内就听到增强地面接近警告系统（EGPWS）发出的“倾斜角”警告，以及驾驶舱中交替发出的喇叭和声音失速警告。直到第一次与地面碰撞，失速警告杆振动器一直保持活动状态。最终，飞机以俯仰10.4°，右倾斜5.3°的姿态，154节的速度与地面相撞。机组没有识别失速警告，起飞后也没有纠正上述情况。而且他们暂时减少了发动机的推力，增加了俯仰角，并且没有校正倾斜角，从而导致失速状况恶化。3.MD-80的TOWS没有正常工作在事故发生前，该航班曾尝试起飞过一次，由于机组人员检测到冲压空气温度RAT(ramairtemperature)探头温度过高，于是放弃了起飞。飞机返回停机坪，停在航站楼T2停车区的远端R11上。机组停止了发动机，并要求维修技术人员协助解决该问题。机械师确认了ATLB（aircrafttechnicallogbook）中描述的故障，检查了最低设备清单（MEL）的RAT探针加热部分，并打开了连接加热元件的电路断路器。（允许飞机在没有RAT探针加热器下飞行，因为在飞行过程中不会结冰。）然后尝试再次起飞，在此期间发生了事故。MD-80具有TOWS，应具有提醒飞行员，飞机的起飞配置不正确的功能。但是，在事故时，根据CRV（cabinvoicerecorder）的数据表明，TOWS没有发出警告。在第一个滑行阶段，机组人员注意到高温，表明探针加热器在地面上通电。但是，该系统仅设计用于在飞机飞行时加热探头。飞机检测飞机是在地面上还是在空中的方式是通过前起落架中的电子开关进行的。当前起落架腿上的撑杆被压缩且起落架已经放下并被锁定时（即当飞机在地面上时），这些开关将闭合为一组继电器通电的电路，该信号将提供地面模式指示。当前起落架腿上的撑杆伸出时（前轮未接地），开关断开电路，使继电器断电，这时飞机处于空中模式。许多系统都要靠这些继电器发出的空中或地面模式信号来正常工作。根据制造商的《接线图手册》（manufacturer’sWiringDiagramManual），R2-5继电器将电流传送到RAT探针加热器，这样当飞机在空中时电路便会闭合，飞机在地面上时电路便会断开。值得注意的是，R2-5继电器同时还会向TOWS提供控制信号。在正常运行期间，飞机在地面上时，信号会通过R2-5继电器传送到TOWS。飞机在飞行中，该信号被中断。飞机在地面上的高温指示以及起飞期间TOWS未能发出警告可能与R2-5继电器可能的故障有关，该继电器已从事故现场寻回并进行分析。分析结果显示RAT在地面期间过高是由于触点C2和C3在R2-5继电器上熔合而导致其加热器通电所致，但无法确定这种故障是否能让TOWS正常工作。2.3雅罗斯拉夫尔空难2.3.1事故概述一架注册编号为RA-42434的雅克服务航空的雅克-42（Як-42）于2011年9月7日当地时间16:05（UTC+4），在雅罗斯拉夫尔图诺什纳机场起飞后失控撞到了跑道区外的信标台天线，在距离跑道1公里处坠毁。这架飞机当时正从雅罗斯拉夫尔图诺什纳机场飞往明斯克一号国际机场。飞机上共有8名机组成员，乘客37名，乘客均为雅罗斯拉夫尔火车头冰球队的成员，当时他们正前往明斯克参加大陆冰球联盟2011-12赛季首场比赛。42人当场罹难，其余两人中一名机组人员生还，另外一名乘客重伤送院后不治身亡。2.3.2事故分析起飞时，由于机组启动了刹车以及过早抬前轮，飞机在超出跑道400米后才开始离地，未能爬升到安全高度，撞到了跑道区外的信标台天线。在抬前轮时，机组过度拉杆且使用了过度的平衡补偿片，导致飞机在起飞离地后便进入失速状态，然后失控坠地爆炸起火。促成该重大事故发生的最主要是人为因素。主要有以下6点：1.机组在起飞滑跑时启动刹车与所有大型飞机一样，雅克-42的车轮制动器也通过踏板在两个飞行员的脚部空间内激活。在起飞过程中，如果决定中止飞行，飞行员应该适当地放置其脚，以便立即踩刹车。但是，雅克-40（两位飞行员经验最丰富的飞机）的制动踏板设计有所不同。在包括雅克-42在内的大多数飞机上，飞行员的脚后跟都搁在地板上，而脚掌碰到踏板。这样，地板可以支撑飞行员腿部的重量，然后他们可以向前推动脚来激活刹车。但是在许多雅克-40上，踏板都包含一个内置的“杯”，用来固定飞行员的脚后跟，其功能与Yak-42的地板相同。因此，如果飞行员在飞行雅克-42时像在雅克-40上那样放脚，他们的脚后跟将直接靠在制动踏板上，从而有可能无意识地踩下它们。经过详尽的调查，包括大量的模拟和实际起飞，空难调查小组得出一个结论：有人或有物在大约170km/h的速度的时候开始刹车。在完全调查过刹车系统后，刹车系统没有任何问题。因此，启动刹车的就只有坐在驾驶位上的两人了。2.机组在起飞前没有计算好起飞参数通常情况下，飞行员必须仔细计算平衡补偿片在升空所需的角度；起飞所需的跑道距离；抬前轮速度（VR）；以及中止起飞时的最大速度（V1）。但是，机组人员都没有做这件事，副机长只是简单地读出了检查单中的内容，而不进行任何计算（在检查单中是要求机组进行计算的）。而机长则根据他驾驶雅克-42的经验来估算这些值。尽管机长设置了正确的平衡补偿片，但并没有关注V1，而且估测的抬前轮速度比正确值低了15km/h（8节）。3.机组没有使用整条跑道进行起飞在雅罗斯拉夫尔图诺什纳机场的滑行道与跑道的交接处设置在了离跑道起点/终点的300米处。从滑行道进入跑道时，机长没有滑行到跑道起点,而是直接转向跑道终点，从滑行道与跑道的交接处开始起飞，因为机长认为跑道宽度不足以使飞机180度转向，但是模拟器证实了调头是可行的。这项决定将可使用的跑道总长度减少了约300米，使剩余跑道长度略低于起飞时发动机故障时所需的长度，但是由于机组没有进行任何起飞距离计算，因此机组也不知道这一点。4.机组抬前轮时输入了过量操作导致这种情况的原因有三个：（1）由于机组估测的抬前轮速度比正确值低了15km/h（8节），机长过早地抬前轮，飞机没有离地的趋势，机长继续更大力地拉杆。（2）在起飞滑跑时激活了刹车。当对主起落架施加制动力时，飞机底部的额外阻力会产生机头向下的力矩，从而围绕阻力源旋转飞机并将机头更牢固地植入跑道。为了克服这种力矩并离开地面，飞行员将需要比平常更加用力地向上拉。因此，当机头无法响应机长的操作抬头时，机长只是更加大力地往后拉杆。机长在控制杆上施加更大的力量时，将不得不用双腿支撑自己，这会给踏板增加更多的压力，使得刹车效果进一步增加，更加降低飞机的速度，还会增加需要克服的低头力矩。这就形成了一个正反馈循环，最终机长向操纵杆施加了60千克（132磅）的力。（3）在尝试抬前轮失败的时候，副驾驶提出平衡补偿片的设置可能有错误，于是机长便调节补偿片，增加了几度抬头的补偿。综合以上3点，由于刹车而产生的低头力矩在离地后就会消失，飞机在起飞离地后便进入失速失控状态。5.机组内部不协调在机长用尽全力尝试抬前轮失败后，机长停止了拉杆，控制杆回复到了中立位。机组里的工程师看到这个动作后，以为机长准备中止起飞，便减少了油门，降低了发动机功率，飞机的速度下降。在起飞滑跑过程中，面对飞机无法起飞这种情况，尽管飞机速度超过了最大中止起飞速度，机组也应该要中止起飞，而当时没有任何人提出中止起飞的想法，盲从机长继续起飞的指令。6.违章违规副驾驶本不应该飞行的，原因有二，这两个原因也都使他更有可能不小心踩刹车：（1）副驾驶患有神经系统疾病，导致四肢感觉减退，使他更容易在无意识的情况下踩下制动踏板。这种情况下应该是禁止飞行的。（2）他的血液样本的分析还显示，他有使用过苯巴比妥的痕迹。苯巴比妥，通常用于治疗癫痫和其他类型的癫痫发作的药物，可能会导致意识水平下降，注意力下降，嗜睡，反应时间增加以及其他对人的飞行能力有害的影响。事实证明，在没有航空医学专家或他自己的医生知情的情况下，副驾驶一直在自我服用限用药。执行航班的两名飞行员被查出都没有资格驾驶雅克-42机型，因为他们缺少足够的文件证明、培训和检查：机长的能在低能见度条件下飞行的证明是完全伪造的，非法更改在良好天气中进行的飞行记录，以表明它们发生在云层中。他在雅克-42上的训练被反复中断，花了将近两年的时间才能完成，远远超出了正常所需时间。在他被选拔为机长之前，尚未对他的驾驶技能进行任何检查。他的训练记录缺少关键评估；讲师对所有内容的评价为“优秀”，没有给出任何评论；而且没有证据表明他在完成雅克-42的飞行员身份训练之前完成了理论培训以外的任何工作。机长缺少2007年的定期培训的记录，也缺少与副机长在2000年代中期进行的Yak-42培训有关的文件。没有一名飞行员接受过必要的心理检查。2.4特内里费空难2.4.1事故概述一架注册编号为PH-BUF的荷兰皇家航空的波音747-2068客机，于1977年3月27日当地时间下午17点06分，在西班牙北非外海自治属地加那利群岛的洛司罗迪欧机场（现为特内里费北部机场）起飞时与另一架注册编号为N736PA的泛美航空的波音747-121高速相撞爆炸。两架客机相撞导致荷航客机中248人无人生还，泛美客机396人中仅有61人生还。这是世界上现今第二惨烈的空难。2.4.2事故分析这场空难是在多种巧合的情况下，由荷航机组与塔台之间交流产生的误解触发的。酿成这场空难的主要因素是人为因素，也有一定的设备因素和环境因素，主要有以下7点：1.机场内部交通繁忙在事发当天下午1点，大加那利岛机场航站楼发生爆炸，炸伤8人。随后不久又接到另一个电话，声称在机场有第二枚炸弹。因此，民航当局在爆炸发生后暂时关闭了机场，所有飞往大加那利岛的进出航班已被转移到特内里费北部机场。特内里费北部机场是一个地区性机场，无法轻易容纳从大加那利机场转移过来的所有飞机，其中包括五架大型客机。该机场只有一条跑道和一条与之平行的主滑行道，并通过四个短滑行道将两者连接。在等待大加那利岛机场重新开放时，改道的飞机占用了太多空间，塔台不得不将其停在主滑行道上，所以主滑行道无法用于滑行。取而代之的是，离场飞机需要沿着跑道滑行至跑道起点。因此造成了荷航客机在跑道起点准备起飞，而泛美客机仍在跑道上滑行的局面。2.机场内能见度极低特内里费北部机场位于海拔633米（2,077英尺），与其他许多机场相比，能见度受云层影响的程度大，频率高。附近海岸上海拔600m（2,000ft）的云层位于LosRodeos的地面层。不同密度的云的移动会导致能见度很大程度的变化，前一刻能见度还不受阻碍，到下一刻就有可能低于最小值。两部飞机的碰撞就发生在高密度的云中。泛美航空机组人员一进入跑道，就发现自己所处的位置能见度不佳，而且还在迅速降低。根据报告，当泛美飞机滑行至跑道时，能见度约为500m（1600英尺）。在他们进入跑道后不久，它减少到了不到100m（330ft）。与此同时，荷航飞机的能见度依然很高，但是云从跑道上向着他们吹来。飞机在相对晴朗的天气下完成了180度的转弯，并在30号跑道上随时准备起飞。而在等待起飞的过程中，跑道被云雾覆盖，能见度急剧下降，因此塔台、泛美机组与荷航机组除了无线电外，没有其它办法能获取相互之间的信息。无线电通讯负载陡增，为后面无线电通讯被干扰埋下了伏笔。3.机场指示标志失效机场当时只有在地面上涂画了跑道出口的标记，但机场处于能见度较差的状态，泛美航空机组人员似乎一直不确定他们在跑道上的位置，直到在第四条滑行道（C-4）的交叉路口附近发生碰撞为止。泛美机组被指示沿着同一条跑道跟随荷航，从其左侧的第三个出口离开，然后使用平行滑行道。机组开始滑行，并在到达岔路口时使用机场图来识别未标记的滑行道。机组人员成功地识别出前两个滑行道（C-1和C-2），但是他们在座舱中的讨论表明他们没有看到塔台指示使用的第三个滑行道（C-3）。泛美飞机在跑道上滑行较久，若能在C-3及时离开跑道，这场空难便不会发生。4.荷航机组与塔台之间存在误解在跑道起点等待起飞时，荷航机长将引擎推力调整到准起飞状态，随后副驾驶向塔台请求起飞许可。然而塔台向荷航机组传达的是航线航行许可，并非起飞许可，尽管塔台使用了“起飞”一词，实际上荷航并未获准起飞。荷航副驾驶回读航线航行许可后，补充说明了他们正在起飞“Wearenowattakeoff”，塔台随后回答“OK”这一非标准术语，误会随之产生。荷航机组将此理解为他们已经获准起飞。塔台之所以回答“OK”是因为塔台误解了荷航“Wearenowattakeoff”一句的含义，将其解读成荷航机组会在原地等待直到收到起飞许可，而不是荷航飞机正在起飞滑跑的过程中。5.无线电通讯受到干扰前面提到，由于能见度极低，塔台无法看到荷航客机开始起飞滑跑，荷航客机也无法看到正在跑道滑行的泛美客机。此外，该机场没有配备地面雷达，在这种情况下，无线电通讯是唯一的能获取信息的方法。然而无线电通讯有一个缺陷，就是在同一频道同一时间内只能有一方传达信息。若多方同时发出信息，无线电信号会被干扰，在接收者听来只会是一段毫无意义嘈杂的电波。因此在通常情况下，在同一个频道内的机组与空中管制人员的交流是比较简短高效的。在无线电通讯繁忙的时候，在一方传达信息停止时开始2秒内没有补充，则可以视为信息传达完毕，下一方可以开始传达信息。塔台在回复荷航“OK”两秒后，又补充“Standbyfortakeoff,Iwillcallyou”（“原地等待起飞，等我联系”）。泛美机组听到荷航机组与塔台的对话后，认为荷航被允许起飞，在听到“OK”两秒后，无线电静默，于是开始发言警告“We’restilltaxiingdowntherunway”（“我们仍在跑道滑行”）。塔台与泛美机组同时在频道里发出两则能够阻止空难发生的信息，无线电被干扰，在荷航机组听来，只是一段刺耳的电波声。6.荷航机组情景意识丧失荷航飞机开始起飞滑跑后，塔楼指示泛美机组在滑出跑道时报告。泛美机组回答表示他们会在离开跑道时报告。这段对话表明了有飞机在跑道上。但由于能见度低，两位驾驶员的工作负担增加，副驾驶和机长当时正在做起飞前准备，机组内只有工程师留意到了这段对话。工程师在听到这些消息后，就对泛美客机没有离开跑道表示担忧，对机长和副驾驶提出质疑：“泛美客机是否还在跑道？”机长认为跑道已经净空，然后继续起飞。这说明机长和副驾驶都丧失了情景意识，没有留意到有飞机还在跑道上。至于为什么荷航工程师相信机长的判断，没有阻止起飞，很有可能是因为机长不仅资历深厚，还是在公司里最受尊敬的飞行员之一，担任着培训部门主管和飞行安全主管的职务。阻止空难发生的最后的机会，就这样消失了。2.5英国航空2276号班机事故2.5.1事故概述一架注册编号为G-VIIO的英国航空的Boeing777-236ER客机，于2015年9月8日当地时间下午16点12分，在拉斯维加斯麦卡伦国际机场起飞时左引擎起火，机组中止起飞。由于机长处置及时，所有乘客及机组乘员成功疏散，仅有部分乘客在撤离时受伤。2.5.2事故分析此次事故是在起飞滑跑中由左引擎故障引起的，设备因素是造成此次事故的唯一因素。左发动机高压压缩机（HPC）第8-10转子发生故障，导致主燃料供应管线与发动机主燃料泵分离并泄露了燃料，从而导致飞机左侧引擎起火。由于在第8级涡轮盘的腹板中出现了持续峰值的低周期疲劳裂纹，因此高压压缩机第8-10级转子出现故障。裂纹产生的原因无法通过物理检查，应力和吊装分析来确定。造成这一事故的原因是缺少第8级涡轮盘腹板的检查程序。2.5.3机组应急措施执行分析机组需要快速意识到事故的发生以及识别出其原因，这样才能够执行正确的应急措施。在这个事故中，尽管机上全员存活，但是机组在处理事故时还是有一处存在问题的地方：机长没有正确执行紧急疏散检查单。机长没有使用QRH（QuickReferenceHandbook）来阅读和执行疏散检查清单项目，在执行该检查单时没有按照正确顺序执行。机长先下令全员撤离（紧急疏散清单中的第三步），然后向副驾驶要求紧急疏散检查单并执行检查单中的前两个步骤。疏散清单的第二步指示机长关闭两台发动机。作为发动机着火检查表的一部分，左侧发动机被关闭，但是在机长下达撤离命令之后，右侧发动机继续运行约43秒钟后才被关闭。因为右侧发动机在运行时产生的风压，两个滑梯（3R和4R滑梯）无法使用；又因为火情，左侧的全部4个滑梯无法使用，最后8个滑梯仅有两个可以使用，大大减慢了撤离的速度。3起飞阶段影响飞行安全的因素影响起飞阶段飞行安全的因素有很多，本文将在前面的案例中，从人为、设备、环境因素方面简要总结。3.1人为因素3.1.1按标准程序操作机组是否有按照标准执行操作，对任何阶段的飞行安全都有很大影响。起飞前的准备阶段，绕机检查、起飞参数、设备调试、起飞构型等都需要正确设置，起飞时，起飞推力的设置更是关键。若是没有按照标准程序设置，有可能会对发动机造成损伤，假以时日，就有可能导致引擎失效；也有可能导致某些系统无法正常运行（如艾维特航空324号班机中的自动油门系统），对安全起飞造成威胁。3.1.2规范使用术语规范的术语表达在需要准确高效传达指令的场合（如滑行路线的指令，起飞许可，航线航行许可等）就显得尤为重要。特内里费空难让全世界的空中交通管理改变了“takeoff”（“起飞”）一词的用法：“takeoff”一词只能在起飞许可中使用，在航线航行许可中用“departure”（“离场”）替代；而这样更改的目的是为了防止驾驶员将起飞许可与航线航行许可混淆。对于非英语母语者，规范的术语表达能在一定程度上避免口音所带来的问题。3.1.3航空公司飞行安全管理上一章分析的五个案例中，有三个案例里的机组成员都存在着近期飞行经验不足或多段飞行带来的疲劳问题。生疏和疲劳都会增加机组人员出现错误的几率，为飞行安全带来隐患。这充分反映了案例中的航空公司的飞行安全管理的不足。机组人员长时间没有飞行后，航空公司需要为机组人员安排复训与评估；对于机组人员的培训与考核，更不能容许降低标准甚至造假行为的发生；机组经过跨时区长途飞行后，航空公司需要安排充足的休息时间以便机组人员调整节律；对于机组人员酒后药后驾驶的行为，航空公司以及相关部门应加大检测力度；机组人员应定期接受体检，如发现任何影响飞行能力的病情应及时上报，并咨询航医的意见进行治疗。3.1.4情景意识通俗地讲，情景意识是机组成员知道自己在和将要做什么，周围在和将要发生什么。情景意识的建立，能帮助机组人员做出正确的决策；对于已经形成的错误，能够最大程度地减少损失，降低错误演变成事故的概率[7]。以艾维特航空324号班机事故为例，若机组从驾驶舱内的种种信号建立起情景意识，便能及时发现起飞推力没有设置正确，就能避免机毁人亡的结局。3.1.5机组协调工作每一次安全的飞行，都是机组在机长带领下共同努力的成果。人犯错是不可避免的，机组的存在就是为了减少错误的发生和纠正已经发生的错误。因此机组成员之间的工作是否协调，是在异常情况发生时能否化险为夷的决定性因素。在这起空难中，机组成员间没有协调工作，使得机组应有的作用没有发挥出来，反而出现了反作用。3.2设备因素3.2.1机场设备机场设备能帮助航空器在飞行时和在地面时安全运行。在1977年的特内里费北部机场，没有地面雷达设备，只能靠塔台目视确认每一部航空器的位置。但是在能见度低的情况下，塔台就无法目视确认航空器的位置。此外，该机场也没有能在低能见度下的情况下易于辨识的跑道出口标记，大大增加了航空器驾驶员遇上大雾等情况时犯错误的概率。现在随科技水平不断提升，先进的机场设备满足飞行安全需求的同时，也变得更精细复杂，所以设备能否安全运行，维护保养是否得当，操作人员是否受到足够的培训也是确保飞行安全的重要部分。3.2.2机载设备机场设备的不足尚能够由机载设备与驾驶经验、技术来弥补，若机载设备出了问题，则会确确实实给飞行安全带来隐患。机载设备之于飞机，如人体器官之于人。机载设备的设计缺陷，就如一颗无人察觉，随时有可能爆炸的炸弹，终会在某个时候造成一场事故或者灾难。例如，艾维特航空324号班机事故里面MD-11的节流阀要推到超过60度才会完全激活自动油门。而空客A320的推力杆的设计配合其自动化系统，就能够减少这种人为差错的发生。图3.1空客A320推力杆[8]如今，随着FMS(flightmanagementsystem飞航管理系统)、PFD（primaryflightdisplay主飞行显示器）、MFD（multiplefunctiondisplay多功能显示器）等先进的机载设备取代传统仪表，航空器驾驶员的情景意识大大提高，飞行的安全水平也随之提升。3.3环境因素3.3.1低能见度对于起飞阶段，由于低能见度会降低驾驶员的目视距离，低能见度的环境会增加航空器在地面上运行时发生跑道入侵事故的概率[9]；对于起飞后初始爬升阶段，在周边障碍物较多较高的机场，低能见度的环境会增加可控飞行撞地的概率。特内里费空难就是在低能见度环境下诱发跑道入侵形成的空难。3.3.2恶劣天气恶劣天气包括了低空风切变、冰雹、雷雨等天气，对飞行安全有非常多不利的影响[10]。低空风切变对飞机的安全起飞的危害体现在空速的突然变化，若在起飞阶段抬前轮离地时发生顺风切变，飞机很有可能会进入失速状态，从而发生事故；冰雹对飞机的安全起飞的危害体现在对飞机的结构造成物理损伤；雷雨对飞机的安全起飞的危害有很多方面，如雷击导致仪表损坏、强降水造成的低能见度、下击暴流造成的低空风切变等。4各种情况下起飞阶段的安全飞行措施4.1低能见度4.1.1利用机载设备在低能见度的情况下，为了防止跑道入侵之类的事故发生，机组人员需要时刻对飞机所处的位置和周遭的情况了然于心。如今民航客机配备的数字化显示系统，可以实时将飞机所处的位置显示在机场图上，还可以将周边航空器的位置和高度显示在地图上。这大大提高了机组人员的情景意识，前提是机组人员能够将其加以利用。图4.1Garmin1000系统MFD的机场图4.1.3与塔台充分沟通充分理解空管的指令也是情景意识的一部分。在低能见度的环境下，假如周边的交通比较繁忙，机组与塔台、地面管制之间的交流一定要充分。机组不仅需要将塔台、地面管制下达的指令落实到位，还要留意塔台、地面管制与附近航空器的对话以便掌握周围交通的变化。面对不熟悉的机场环境，如有必要，机组可以向塔台、地面管制请求帮助。但人总是会犯错的，塔台的工作人员也不例外。假如机组对塔台、地面管制的指令有疑问，一定要在合适的时候提出来。4.2恶劣天气4.2.1更改出发时间遇上恶劣天气，最简单的做法往往是最有效的：在没有恶劣天气的环境下飞行就能避开其带来的风险。通过大数据分析在特定机场在哪个季节哪个时段容易出现恶劣天气，航空公司在制定航班时尽量减少在恶劣天气高发时段进近或离场[11]，这样既能提高飞行的安全性和舒适性，也能减少因恶劣天气造成的经济损失，如因航班取消或更改而滞留旅客所产生的费用。4.2.2提前获取气象信息部分恶劣天气如风切变、下击暴流、晴空颠簸难以凭肉眼观测，其突发性往往让驾驶员难以应对，容易出现错误，危害飞行安全。特别是在起飞阶段，飞机离地较近，留给驾驶员反应时间比较短。如今的气象观测技术能够提前告知驾驶员恶劣天气的存在。美国的航空气象中心会在其网站上定时更新航空气象信息，包括各种恶劣天气的实时信息与预报。通过这些驾驶员就能够提前做好应对恶劣天气的准备。图4.2美国航空气象中心上发布的低空风切变信息4.2.3冷静应对恶劣天气面对恶劣天气时，只有在冷静的状态下才能作出准确的判断。决策的过程涉及驾驶员对情况的认识。驾驶员需要评估各种风险因素，然后选择一个行动方案以产生理想的结果。此过程的表现形式称为DECIDE模型[12]。在此模型中，驾驶员首先感知（detect）到计划好的行动有任何变化或偏差。然后，驾驶员会估测（estimate）所需的更正，选择（choose）能达到的理想的结果。接着识别（identify）出并做出（do）能成功控制偏差的操作，最后评估（evaluate）此操作对纠正偏差的影响。图4.3DECIDE模型[12]在整个过程中，飞行员需要评估四个重要因素：人，飞机，环境，操作和飞行的类型（载客、飞行训练等）。在正常情况下，驾驶员的决策过程会有效运作。但是，当存在压力时，假如飞行员无法正确评估四个要素中的任何一个，决策过程可能会变得低效或出现错误。通过模拟机对驾驶员进行恶劣天气驾驶技术的培训，提升驾驶员在面对恶劣天气时的心理素质，减少错误的发生。4.2.4充分利用驾驶舱资源在面对恶劣天气时，机组内部更要沟通协调，充分利用驾驶舱资源。机长在行动前应该要与副驾驶统一意见，寻找最优的方案，避免在行动时出现相互矛盾的操作。加强驾驶舱资源管理培训，能提升机组人员的抗压应变能力，事故处理能力，减少人的因素导致的错误，实现1+1大于2的作用。5对于机长可行的能提升起飞安全性的措施5.1机组人员自检机长应对自己与机组成员的生理与心理状况有所了解并判断其飞行能力是否能满足安全飞行的需求。“IMSAFE”检查单可用于快速判断个人飞行能力是否受到影响。“I”代表疾病（illness），机组成员是否有影响其飞行能力的疾病；“M”代表药物（medicine），机组成员是否有在近期服用会影响其飞行能力的药物；“S”代表压力（stress），机组成员近期心理压力是否过大（如家庭、经济带来的压力），情绪是否正常；“A”代表酒精（alcohol），机组成员是否在飞行前饮用了含酒精的饮料，是否有醉酒的表现，血检结果是否正常；“F”代表疲劳（fatigue），机组成员飞行前是否有充分休息，睡眠是否充足；“E”代表进食（eating），机组成员飞行前有无补充足够能量。以上有的条件能够量化规定，如药物、酒精；有的条件非常抽象，如压力、疲劳，只能根据个人客观表现进行主观判断。机长除了对机组成员的生理与心理状况进行判断，还需要考虑熟练度是否会影响驾驶水平。人是会遗忘的，因此机长与副驾驶之中最好至少有一个是近期飞行经验丰富的。老练的机长搭配新上任的副驾驶或熟练的副驾驶配合长假后归来的机长，这样的组合能减少机组成员技术生疏带来的风险。5.2机组内部沟通机长应该营造一个能够使机组成员间（包括机长自己）进行良好沟通的环境。在前面分析的几起案例中，机组内的副驾驶或工程师都率先发现了异常情况或提出了中止起飞的想法，但是没有坚持自己的观点，阻止事故的发生。这与机长的为人处世的方式有很大关系，也与整个机组的驾驶舱资源管理意识有关系。有机组成员提出不同观点时，机长应虚心听取机组成员的观点，客观判断其观点的价值；而在批评机组成员时也不要采用过激的语言和态度。这背后是机组有良好驾驶舱资源管理意识的体现。5.3把关飞行前的信息收集机长应该要尽可能了解所有有关当次飞行的信息，以提高整段飞行的情景意识。FAA(美国联邦航空总署)规定：对于仪表飞行，每次起飞前，飞行员需要熟悉当次飞行的各方面的信息，至少要包含以下8个方面的信息：NOTAM(对飞行员的通知)、天气、已知的交通延误、计划使用的跑道长度、飞机起飞与着陆性能、需要的燃油、备降机场、飞机的重量与平衡。下面进行简要介绍：1.NOTAMNOTAM全称为noticetoairmen，它是一种包含对于飞行人员必不可少的但又无法通过其它方式公开的信息。这些信息针对每个机场以及特定区域发布。飞行员每次起飞前都需要阅读NOTAM,因为这些信息就等同于驾车出发前了