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东航MU5735的最后112秒发生了什么

(2022-03-23 09:02:36) 下一个

东航MU5735的最后112秒发生了什么

东航MU5735坠机,流传最广的是那段几乎垂直俯冲的监控视频,好吓人。我看到以后的第一反应就是人为操作所致,然后觉得很奇怪,三飞行员制的机组配置,不应该出这种问题呀。等到看到了飞行数据后, 我觉得应该还有其它可能性。

MU5735信号丢失前150秒的高度、地速、垂直速度

MU5735信号丢失前112秒的飞行数据

想了解飞机出了什么问题,先去flightradar24网站上看看,飞机的飞行数据不会造假,仔细读一读,就能有自己的判断了。当然,如果数据不足,有时候也不一定能猜出来发生了什么,毕竟正式的空难调查报告要若干个月以后才能出来,调查专家不是吃白饭的,能发现很多网站上看不到的信息,法规和职业操守也不允许他们粉饰太平。

先看看MU5735的ADS-B数据。3月21号06:06'00" Z(格林威治时间,相当于北京时间14:06’00”),飞机高度稳定在29,100 英尺,地速457节左右,一切正常。波音737-800 巡航空速TAS推荐为460节 ,考虑到巡航高度的风速未知,457节很合理。这个状态一直持续到06:20'43" Z。

之后的情况发生了奇怪的变化:从06:20'43" Z到06:21'09" Z,飞机在俯冲,高度掉到22,250 英尺,同时地速从457节掉到了386节。我根据高度和地速计算了一下,这个阶段的俯冲角从26.3°增加到了38.4°,说明机头持续向下,而速度降低,说明发动机推力减小了很多;

从6:21'09" Z到6:21'45",飞机继续俯冲到最低7,850 英尺,但俯冲角度从38.4°逐渐减小到14.8°,地速则从386节增加到590节,说明发动机推力在加大,同时飞机在向上抬头。注意590节这个速度,它相当于1,092km/h,而在这个高度的音速是1192 km/h,590节相当于0.92马赫了(因为用的飞机速度数据是地速,不是空速,马赫数在此仅做参考)。 这个速度太大了,远远超过了波音737-800 的最大飞行速度507节,如果飞行员操作幅度过大,比如拉起过快,飞机的某些部分结构是会断的 (737-800 允许的最大过载是+2.5G, -1.0G);

之后,情况看起来似乎开始好转:飞机停止了下降,并开始爬升,到06:22’05”,飞机爬升到了8,600 英尺,爬升速度最大达到8,448 英尺/分钟,虽然远超该机型推荐的on route正常爬升率 ( 1,800 fps  ),但考虑到此时速度很快,和起飞相比,爬升的角度并不过分;

接着,灾难开始降临: 06:22’21“Z开始,飞机开始快速加大角度俯冲,俯冲角度从16.3°增加到39.1°,虽然地速在不断降低(空气阻力加大,发动机推力减小),但下降率超过了30,000 英尺/分钟,相当于1分钟内从巡航高度落到了海平面,直到我们从监控视频中看到的那样几乎垂直地扎向地面。

波音737-800 正常飞行各阶段的速度

从ADS-B的数据中我能了解到哪些信息:

第一次俯冲的开始和第二次俯冲直到数据中断,飞机都在减速,也就是发动机推力降低了不少,而第一次俯冲的后半段飞机在加速,就是说发动机推力在整个过程中经历了降低、提高、再降低;

第一次俯冲后半段,飞机反常地加速,但俯冲的末尾飞机拉平并且开始爬升,说明升降舵在这一阶段是起作用的,猜测应该是飞行员在操纵;但紧接着的第二次俯冲,速度在降低,下降率在上升,说明发动机推力减低了,俯冲角度加大,飞机完全失控,直到坠毁。在第一次俯冲的末尾,从06:21’45”Z到06:21’55”Z,短短10秒钟内飞机垂直速度从-15,744 fps变为+3520 fps,猜测是因为速度过大(590节),在拉起(飞行员控制或软件控制)过程中飞机发生了结构损坏(比如,翅膀断了),或是飞行员过载昏厥失能;

飞机的地速一直很快,第二次俯冲开始时还有446节,加上整个过程中飞机航迹角度在140度到73度之间,变化范围不大,飞机没有进入螺旋,也不太可能失速;

从飞机巡航到俯冲直到信号中断,自动应答机代码都是2101, 没有挂紧急码7700或劫机码7500,可见机组没有能够发出求救信号;

除了最后监控中看到的垂直俯冲,飞机从29,000 英尺的巡航高度直到3,225 英尺,都是以较大的坡度(20°-40°)在下降,超过了正常操作幅度,速度也远高于正常下降,但这个坡度没超过你家下楼梯的坡度,不是开头示意图那样全程垂直的扎下来。

好了,说说我猜测这次空难可能的原因:

  1. 飞行员误操作,发现问题补救过程中操作失当,造成飞机结构损坏及/或机组失能,最后飞机坠毁。这个无法解释机组为什么没有发出求救信号(自动应答机挂7700,Mayday呼叫),难道是操作失误怕报告了挨处分?
  2. 飞机软硬件故障,造成发动机推力下降、上升、再下降,并且进入俯冲,超速改出后飞机又进入第二次俯冲,直至坠机。对于这个成熟机型来说,这种原因有点匪夷所思;
  3. 飞机机械故障的可能性有,但比较小,理由是飞机能从第一次俯冲中改出,短暂爬升,说明升降舵没坏。如果机械故障,那飞行员还是有时间处理和呼救的;
  4. 飞行员断开自动驾驶,故意这么飞的 --- 这个有可能,符合各种阴谋论,但无法解释为什么不是一次俯冲,而要拉起再俯冲,也无法解释为什么会发生在三飞行员机组的航班。

对比一下因为软件故障引起的印尼Lion 航空 JT610航班空难的最后一分钟的ADS-B数据,当时飞机是在5,400英尺左右的高度,地速320节,飞行员与飞控软件反复拉扯,飞机高度上下来回波动,地速变化不大。和这次MU5735类似的是,信号丢失前最终状态的俯冲角度也达到了40°,并且自动应答机也没挂紧急代码。

我的结论是:现在还得不出结论,只有上面分析的几种可能性。最致命的问题应该发生在第一次俯冲后半段的超速和拉起,可能造成了机体结构的损坏和飞行员失能,从而让坠机无可避免。

飞行是个严谨专业的工作,非专业的我等没资格指手画脚。我只是看看原始数据,有自己的分析判断,不愿被媒体带节奏罢了。真实的空难原因,还是坐等调查报告。

愿逝者安息。

 

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评论
Dalidali 回复 悄悄话 ”“法规和职业操守也不允许他们粉饰太平。”“

哈哈哈!
iask 回复 悄悄话 如果是自杀或劫机,中共一定会封锁任何相关消息,装作找不到黑匣子或毁坏了。

所以,最后要么是一口咬定波音的机械故障,而不是自己平时的维护不到位; 要么一团浆糊没结果, 不会留下人为破坏的证据。不用怀疑中共的造假甩锅水准,它的信念就是能且只能它赢,任何情况下中方都没错。
红米2019 回复 悄悄话 那个看起来垂直下落的视频,第4秒钟可以清楚看到两侧机翼和垂直尾翼。
西岸-影 回复 悄悄话 飞行员误操作的可能性基本为零,因为高度相当高,有足够时间在飞机高度急剧变化后提出警告的情况下改正。
客机正常下降速度一般不超过1千米每分钟,这种两分钟掉8千的状态下飞机会自动发出警报,不可能三个飞行员在初期注意不到。
这种下落,没有旋转,肯定不是失速,最初我觉得是失去双翼。737-800机翼疲劳出现问题不是没有过,只是都被事先发现,没有因为这个出过事故,这个说法是有记录的。
而且视频中看不出机翼,反而有某种尾迹,像是燃油泄露,而机翼上是有油箱的,如果断裂是会有油料泄露,形成尾迹。
但后来有一个据说是放大的照片,表明机翼还在。但之后有一个朋友看到另一张,只有一个机翼,反正无法确定这些被放大的照片是否是真实的。
一个机翼断裂导致另一个最终也断裂并不难理解。在另一个断裂之前飞行员手动偏舵是有可能恢复平衡并获得一定升力,这可以解释高度恢复一点的现象,但只有十秒钟左右,第一段坠落导致的高速产生的负荷导致另一个机翼也断裂,不是不可能。
这期间的操作都是凭本能,而不太可能发现具体出现什么问题,因此没有与地面通讯是可能的,之后进入垂直高速坠落,超音速的水平,飞行员或者昏迷或者陷入剧烈心理冲击,恐惧可以让人freeze。
自杀说不是不可能,但多少是个stretch,因为这是两分钟时间,不是几秒钟,期间其他飞行员不做点什么是不可能的,如今的规定是机舱内至少永远有两个人。如果找到的黑匣子可以提取出数据,应该可以知道机舱对话,尽管可能在紧急情况下顾不上对外通讯。
换气是为了潜水更深 回复 悄悄话 您的俯冲角度的计算有个基本的假设,即飞行轨迹的方向和飞行姿态是一致的。飞行轨迹的方向是飞机质心的运动轨迹方向。飞行姿态是飞机机体的三个运动角度叠加在质心上的(尤其pitch angle,即您想表征的量),和质心的运动切线方向(您计算的角度)可能有夹角,尤其在失稳状态下。
红米2019 回复 悄悄话 那个视频里的垂直坠落应该是错觉,是因为飞机的水平运动正好沿着视线方向。实际上在视频的最开始部分,还可以看出有一点角度,后来应该是飞行方向偏转了。还有一点可以佐证,也是开始部分,可以看到两侧机翼,后面就不见了,大概也是因为方向变了。
换气是为了潜水更深 回复 悄悄话 有没有误判的可能? 第二次失速可能是误判。从失速恢复后,飞机马上北折,接着第二次失速导致空难。
下降速度vspeed=31000fpm 可能超出自由下落的极限速度,有发动机推动的结果。飞行员可能失去了上下的空间判断。下降速度大会产生座位上的压力,飞行员有可能认为是上升而加大马力。
I-15 回复 悄悄话 飞机直上直下的话地速为零,这都没整明白还洋洋洒洒分析了这么一大堆,太丢人了。观众里边儿有明白人。
I-15 回复 悄悄话 飞机如果直上直下的话定数为零,这都搞不懂还来洋洋洒洒分析这么一大堆,好丢人啊。观众里边有明白人。
白钉 回复 悄悄话 不是专业,胜似专业。
新中美 回复 悄悄话 地速是相当于飞机在地面投影的速度。伽利略从比萨斜塔上放出的球地速始终为零。
新中美 回复 悄悄话 地速是相当于飞机在地面投影的速度。伽利略从比萨斜塔上放出的球地速始终为零。
红米2019 回复 悄悄话 另外我发现从6:21:09到6:21:14的5秒钟之内,飞机高度掉了将近5千英尺,平均下降速度超过了每小时1000公里,远大于对应的vspeed,不知道是为什么。
北美小镇 回复 悄悄话 这种90年代开发的老飞机不存在AI控制的问题,所以不可能是飞行员跟系统争夺控制权。当时是在从巡航切换到手工控制的时间点,推测是这个过程出了问题。现在要弄清楚的就是到底是什么问题?故意还是失误?什么人造成的?关键是飞行员没有报告这一点非常可疑,而且明显还有人在操作飞机,所以大家才怀疑是故意的。三个飞行员一起自杀是不可能的,但是设想一下:一个人去上厕所,另一个没有注意,这时候操作飞机那个人是可以做出自杀性俯冲动作的——不一定是故意,也可能因为突然失去知觉之类的事情误碰操作杆。等第二个人发现不对,来不及报告,急着再去拉操作杆,估计已经晚了。
红米2019 回复 悄悄话 speed是地速还是飞行方向的速度?我是按后者算的,在小角度相差不大,但是大角度时我算的达到了55度。
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