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黑盒子用途很黑?幻象墜機解謎 看2大關鍵

2019-10-21 08:00聯合報 記者程嘉文/綜合報導

去年6月,空軍F-16在瑞芳撞山,事後尋獲的黑盒子,比民航機小得多。 圖/國防部...
去年6月,空軍F-16在瑞芳撞山,事後尋獲的黑盒子,比民航機小得多。 圖/國防部提供
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10月17日上周四,空軍司令部證實,前年11月7日在彭佳嶼北方海域上空失蹤的幻象2000戰機「黑盒子(飛行紀錄器)」,在失事近2年後被撈到。將送往法國原廠判讀,希望對釐清失事原因有所幫助。

幻象夜間訓練 高速下降從雷達上消失

前年11月7日這天晚間,新竹基地的空軍499聯隊(現改稱第2聯隊)派出4架幻象2000,飛到彭佳嶼北方空域,進行2對2的空戰演練。

由於幻象機具備良好的視距外空戰能力,因此訓練科目進行時,同一方的長機與僚機距離也相隔很遠。

18時43分,「空戰」告一段落,雙方編隊集合時,戰管雷達突然發現由上尉飛官何子雨駕駛2040號機,高度快速下降。雷達最後掃描到何的座機時,位置是在彭佳嶼北方58海里(107公里),高度剩下5000呎。

戰管發現異狀,呼叫沒有反應,立刻通知長機,2040號機失聯,同時派出救援機艦。接下來幾天,軍方與海巡署人員一度在海面發現漂流物與油漬,不過調查後證明都只是海洋垃圾。

事發後第3天,空軍就宣布已委託打撈業者,在水下尋找殘骸。直到第2年12月4日,空軍發布新聞稿指出,委由專業打撈公司執行14航次搜尋,日前已於光點消失附近海域1.3公里處尋獲戰機鼻輪、減震支柱及發動機零件等項,初步研判應屬失聯幻象戰機殘骸。但並未發現黑盒子,或是飛行員相關物品。

前年11月8日,海軍艦艇在海上搜索失事的幻象機,空軍C-130運輸機空投照明彈協...
前年11月8日,海軍艦艇在海上搜索失事的幻象機,空軍C-130運輸機空投照明彈協助搜索。 圖/國防部提供
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幻象空間迷向?墜機仍有迷霧未解

由於2040號機最後被雷達掃描到時,下降速度高達每分鐘22000呎,等於每秒下降超過100公尺,比對其300節的速度,可知飛機當時是以大角度向下俯衝。由於當時天色已晚,因此很多人直覺反應,就是發生空間迷向(Spatial Disorientation)。

空間迷向是指在夜間、雲霧等缺乏視覺參考情況下,身體平衡感與實際空間位置出現落差。身體感受到的方位,可能與實際情況相反。如果剛進行激烈的飛行動作後,內耳半規管等平衡機制尚未恢復,空間迷向發生機率更大。

但是空軍官員也指出,飛行員從開始學飛,就被反覆教導必須隨時注意姿態,信任儀器而非身體感覺。而且當時訓練科目在18000呎進行,超過雲層頂部高度,為什麼2040號機會下降進入雲層?是否發生結冰或故障等狀況?這些疑點都有待釐清。

「黑」盒子顏色不黑 只是用途很黑

多數讀者對於「黑盒子」的印象,都來自空難新聞。所謂「黑盒子」不是因為顏色,而代表它們的用途,是飛機墜毀後,用來調查失事原因。

也因為如此,為了便於在事故現場尋獲,黑盒子都漆成顯眼的橘紅色。可以承受相當強度的撞擊,如果進水或是遭遇極大強度的重力衝擊(代表飛機失事),黑盒子就會利用內部的電池發出定位訊號,以利於搜索。

民航機的黑盒子通常包括飛行資料紀錄器(FDR)與座艙語音紀錄器(CVR),前者記載飛行過程中各項系統的工作參數,例如高度、速度、發動機推力、各項裝置的開啟/關閉等等;後者則錄下駕駛艙內的通話紀錄。

拜資料儲存技術的日新月異,如今的黑盒子的儲存資訊量,已經遠大於前輩。 這包括能夠記載的資訊種類更多,也代表座艙錄音的時間,從先前的最後30分鐘,可以延長到2小時以上。

民航機的黑盒子,通常都安裝在機尾。這是因為分析歷來飛機失事事件,發現機尾相對遭遇衝擊比較小、受損比較輕,因此能撐過墜機時強烈撞擊的機率相對較大。

幻象2000戰機。 圖/聯合報系資料照片
幻象2000戰機。 圖/聯合報系資料照片
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黑盒子解謎 俄航空難靠它破案

黑盒子的出現,替許多以往難解的飛機事故,提供了「破案」的關鍵證據。1994年3月23日凌晨,俄國航空一架A310客機由莫斯科飛往香港途中,在西伯利亞墜毀,機上75人無一生還。在失事之前,機員並未曾向地面航管報告遇到任何故障或問題。

黑盒子替這場悲劇提供了答案:當時機長按正常程序離開駕駛艙休息,由另2位駕駛操作飛機,其中擔任巡航正機師(relief pilot)的庫德林斯基(Yaroslav Vladimirovich Kudrinsky),帶著一對兒女到駕駛艙參觀,還讓他們坐在機長座位「學習」飛行。

當時大家心想,反正飛機正處在自動駕駛之下,2名大人又在場監看,沒什麼好擔心的。當15歲的姊姊順利完成「飛行」後,12歲的弟弟卻出了大紕漏:因為他扳住駕駛盤的時間太長、施力太大,使得副翼(控制飛機左右傾斜轉向)跳回手動狀態,但機師都未在第一時間發現。

等到飛機進入螺旋下墜時,2名機師終於將飛機改平,但是高度已很低,結果撞山爆炸。

幻象黑盒子體積小 有電才靈

即使找回黑盒子,也不是一定能夠「破案」。除了墜機或火災造成的傷害外,更常使黑盒子「失能」的原因,是因為黑盒子需要電力才能運作,一旦電力中斷,立刻就會停擺。

另外如2013年4月29日,美國國家航空的747-400貨機在阿富汗剛起飛就墜毀。調查人員最後發現,是因為載運的美軍車輛綑綁不牢,飛機一抬頭就向後滑動,不僅撞毀尾部的飛行操控設施,也第一時間撞毀了黑盒子的供電。

相對於民航機,戰鬥機上空間與重量都極其珍貴;另一方面,戰機失事也不像民航機有極複雜的責任歸屬與賠償問題,因此早其根本沒有黑盒子。

我國空軍直到目前服役的3種2代戰機,才開始有黑盒子的設計。不過戰鬥機的黑盒子只限FDR,而且體積很小,能夠記載的資訊比民航機少得多。

因此,此次2040號幻象機的黑盒子尋獲,失事的謎團,未必能因為黑盒子尋獲而水落石出,但是空軍花了2年時間打撈,不管是找尋失事原因尋求改善,或是對家屬與同袍發揮撫慰效果,都值得外界給予肯定。

幻象戰機空軍空難

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