中国机长|3U8633调查报告发布，到底发生了什么

2018年5月14日，川航A319/B-6419号飞机执行3U8633从重庆飞往拉萨，在起飞后40分钟，飞机的右风挡飞脱，副驾驶险些被吸出飞机外。算上这次，飞机风挡飞脱在历史上仅发生过两次。这一事件从发生那天起就引发了无数人的关注。3U8633的机组被称为是英雄机组，当天的故事更是罕见的被拍成了电影。

今天我们拿到了2018年3U8633事件的调查报告。这次的调查，根据ICAO的附件13的相关规定，由CAAC主导，并邀请了BEA、EASA、空客公司和风挡制造商SGS的代表和顾问参与调查。接下来，我们就一起解读一下这份调查报告的内容。

关键时间点

随着报告的发表，我们也第一次有机会完整的了解到事件的时间线，我们先根据报告来回顾几个关键时间点：

06:27:18飞机从重庆江北起飞。

07:07:05飞机当时在9800米巡航，在「嘭」一声闷响后，机组发现右侧风挡玻璃出现了放射网状破裂，根据事后分析，这时应该是其中一层结构玻璃发生了破裂。

07:07:10第二次出现「嘭」声闷响，又一层结构玻璃也发生了破裂。再过1秒，机长接过飞机控制权。

07:07:19风挡玻璃破裂后的第14秒，机组已经通报成都区管，要求下高度，随后通报风挡裂了，要求返航成都。此时，风挡仍未飞脱。

07:07:45两层玻璃都破裂的35秒后，CVR记录到第3声「嘭」的闷响。此时，副驾驶面前的右风挡在舱压作用下变形飞脱，瞬间的压力变化下，强烈的气流将副驾驶、副驾驶面前的130VU面板和遮光板扯出窗外，力量强大到甚至扯弯了FCU面板，驾驶舱门也被吸开，弹开瞬间撞上了门边的跳开关面板，导致多个跳开关跳开，切断了飞机多个系统，间接引发了一系列故障。

副驾驶的衬衣被强大的气流撕碎，手臂也受了伤

07:41:05在刘机长的操纵下，B-6419安全着陆在成都双流02R跑道。落地重量63吨，略超A319机型最大着陆重量62.5吨上限。

事故诱因

风挡玻璃破裂此前也有发生过，但是整片风挡在飞行中飞脱的事件，此前只有一起：发生在1990年的BA5390事件。那次事件中，机长也是因为风挡突然飞脱而被吸出窗外，险些丧命。调查认为事件诱因是机务在拆装风挡时不按规定操作，使用了过小的螺丝。然而，那次事件中，并没有发生玻璃破裂的情况。

BA5390事件还原（ACI截图）

3U8633事件的调查报告认为事故诱因可能是右风挡气象封严存在破损，风挡内部存在空腔（可以理解为手机贴膜时的小气泡），外部水汽通过破损的封严渗入并存留于风挡底部边缘。风挡左下角的电线在长期泡水后绝缘性降低，在潮湿环境下会出现持续电弧放电。而这个电弧产生的局部高温导致了中、内两层结构玻璃相继破裂。而外层玻璃因为不是结构玻璃，在两层结构玻璃全部破裂后，在9800米的高空处无法凭一己之力承受机舱内外压差的力量，风挡继而在客舱气压的作用下以爆裂形式从窗框脱落飞出。

可见，这次事件和当年的BA5390只是结局类似，诱因却完全不同。想搞清楚事件的来龙去脉，我们必须先了解一下现代客机的风挡结构。

风挡的结构

现代民航客机的风挡设计一般采取三层玻璃设计，接下来以A320客机的风挡结构示意图为例，简单介绍一下。

三层中比较厚的两层玻璃为负责承载结构载荷的8毫米厚的化学钢化玻璃，也就是图中的中层和内层玻璃，统称为结构玻璃。按照设计要求，这两层玻璃互为冗余，即其中一层破裂的情况下，另外一层也能够承担标准飞行中最大压差两倍的压力，确保机舱不会失压。

而最外层是一片约3毫米厚的普通钢化玻璃，主要作用是在结构玻璃和外界空气之间隔绝出一个空间来安装加热膜避免风挡起雾结冰。三层玻璃之间夹着聚氨酯和聚乙烯（PVB）夹层。

而风挡玻璃的边缘则通过两种不同的封严进行密封，第一种封严是黑色的气象封严，这是一层沿着风挡玻璃外侧Z型板涂抹的黑色聚硫密封剂，用于Z型板与玻璃之间的密封，防止水汽侵入风挡内部。而所谓的Z型板则是一条用于加固的金属条。

第二种封严是沿着三层玻璃边框安装的一层灰白色硅胶，用于风挡玻璃与窗框之间的气密密封，同时也避免金属窗框直接挤压玻璃，起一定缓冲作用，简称封严硅胶。

按照这个设计，飞机的风挡应该是非常安全的。为什么3U8633会遇上如此罕见的故障呢？这就要从风挡为什么会进水，为什么会出现局部高温这两点来探究了。

风挡为什么会进水？

前边提到，黑色的气象封严应该能够阻挡水汽进入风挡内部，没水的话，干电弧放电持续时间极短，所释放的热能不足以造成玻璃破裂。可是为什么B-6419的风挡却进水了呢？是不是川航在维护过程中没有按照规定执行呢？

一个可能很多人已经知道的细节是这片风挡为原厂装机件，由空客安装到飞机上，从装上去到事发都没有进行过拆装工作。此外，飞机从2011年交付到事发前，这片风挡的维修和检查都按照空客相关要求执行，全部都有恰当记录。

那么，既然用户（川航）没有拆装，为什么风挡封严会进水？

调查人员认为，有可能是气象封严老化、风蚀，或封严硅胶破损，甚至是风挡加温导线的的细小缝隙都可能造成水汽进入。

但是，如果水汽蒸发，也不会造成湿性电弧放电。那么水是怎么留存在风挡里的呢？

调查人员前往法国SGS的工厂进行了实地调查，发现在生产和翻修过程中，SGS是使用铝金属胶带对两层结构玻璃边缘环绕一圈进行包裹，这就造成了胶带在转角处出现了褶皱。这些褶皱就使得封严硅胶和玻璃之间出现了空隙，形成空腔。

调查人员在法国SGS生产车间检查的同型号风挡

铝胶带形成空腔的示意图

这个原理就和我们平时拿胶带贴东西一样，在转角的地方难免会不平顺，在鼓起来的地方有时候还会看到水汽形成。

而那些通过各种缝隙进入风挡的水汽就在飞机飞行中气温和气压变化下被压强挤进了空腔里。加上接线盒位于风挡的最低点，当水汽重新凝结成液态水时，自然就流入了接线盒中聚集。

风挡玻璃为什么会过热爆裂？

当调查人员分析B-6419飞机的风挡和关联的接线盒的情况时，发现右风挡结构玻璃破裂的起点为拐角处加温导线经过的地方。随着进一步调查，调查人员发现接线盒、电线和接线端都有被水长期浸泡导致腐蚀的情况，腐蚀后产生了电解质溶液长期留存在风挡内部与导线接触，为导线放电提供了条件。在残余电线和与电线接触的灰白色封严硅胶上，也发现了符合电弧放电的高温烧损情况。通过分析右侧风挡残留的电线情况，调查人员发现风挡的A\B\C（丢失）\D\E\F共6根导线中，A线端头的形貌符合潮湿环境下电弧放电的特征。

因为在潮湿环境下电弧放电可以持续较长时间，调查人员推断，事发时，在潮湿环境下A线产生了持续性电弧放电（湿性电弧放电）。

玻璃本身虽然既耐高温又耐低温，但是偏偏就是很不适应突然的温度变化。飞行中，加温膜使得两层结构玻璃保持在25摄氏度左右。而导线的电弧放电带来的温度却高达数百甚至上千摄氏度，这样的局部高温导致了双层结构玻璃在5秒内相继呈网格状爆裂，而且裂的「非常碎，非常花，全都裂了」。

钢化玻璃破碎示意图，非涉事风挡（来源网络）

以前发生过风挡玻璃破裂的事件吗？

根据报告，在本次事件之前，中国的A320系列飞机曾在2009年和2010年期间发生过3次同型号风挡电加温接线盒区域局部高温的情况。针对这些情况，空客在2013年10月28日发布了一份服务公告。

在此次事件前，全球的空客机队中，在1997年至2011年间发生过6起双层结构玻璃破裂的事件，而加温导线局部过热是多数事件的根本原因。但是这些风挡都保持了整体结构没有从飞机脱落。针对这些情况，空客与风挡供应商修改了风挡的设计和布线方式。其中2011年的事件后以STA320-1-8-2和STA320-2-8-2型风挡（-8型）取代了那起事件中的STA320-1-7-1A和STA32-2-7-1A。

总的来说，双层结构玻璃破裂的事件是极其罕见的，而因此造成的风挡脱落更是前所未见。而厂商也在每次事件后进行了调查，并采取了相应的措施。在换成-8型风挡后，A320系列飞机自2011年起也没有出现过双层结构玻璃破裂的情况。3U8633事件是-7型风挡11年后第一次出现双层结构玻璃破裂的问题。

机组处置是否存在问题？

总体来说，报告认为机组的表现可圈可点，关键操作上符合公司手册要求，且体现了较强的CRM（机组资源管理）能力。虽然机组在下降至10000英尺安全高度后未与客舱乘务组建立联系，但是考虑到当时机长忙于操纵飞机，且副驾驶基本失能的情况，也是可以理解。另外一点就是机长并未及时佩戴氧气面罩。

机长为什么一直没有吸氧？

至于许多人都关心的机长全程未佩戴氧气面罩是否存在缺氧的情况，报告也做出了一些解答。

报告提到，在风挡飞脱的瞬间，副驾驶被气流带离座位，期间应该是碰到了侧杆导致自动驾驶断开。因此左座责任机长立即上手人工操纵，用左手操纵侧杆。机长曾经试图用右手去取氧气面罩，但是因为氧气面罩在其座位的左后方，在左手无法离开操纵杆且身体被肩带固定的情况下，仅凭右手根本够不着氧气面罩。加上机长后来专注于操纵飞机，他暴露在座舱高度10000英尺以上的缺氧环境时长为19分54秒。

机长拿取氧气面罩方式示意图

A320系列飞机驾驶舱氧气面罩位置示意图

相比之下，副驾驶在回到驾驶舱座位后就及时戴上氧气面罩，缺氧时间不超过3分12秒，而第二机长从头等舱进入驾驶舱后也马上戴上了氧气面罩。而两人都反馈未吸氧前有明显的缺氧感受。

但是机长在事后访谈表示没有明显觉得缺氧。这可能与机长全神贯注操纵飞机有关，也可能与其患有「白大衣高血压」的情况有关，这类人对应激有增强的反应，对缺氧的耐受可能更强。

调查发现，机组均没有出现丧失意识的情况，副驾驶尽管感觉缺氧，但是一直意识清醒，并自行用双手将身体撑回驾驶舱。

报告认为，机组之所以没有丧失意识，一方面是飞机在释压后增压和空调系统仍然在全力工作，使得驾驶舱座舱高度仍维持在26,368英尺及以下（低于释压时飞行高度32,100英尺）；另一方面是机长和副驾驶的身体状况和平时锻炼习惯也可能是两人表现出较强的缺氧耐受力的原因。

其他问题

在右风挡飞脱，飞机快速失压时，B-6419飞机的驾驶舱门也在气压的作用下打开，并快速打向了门边的120VU跳开关面板。门板的撞击力度导致120VU面板上的部分跳开关跳开，直接或间接导致了飞机部分系统断电，继而引发驾驶舱风挡、侧窗、滑窗加温故障、自动刹车和防滞功能失效、2号飞行指引失效、1、2、5号扰流板失效的故障。

此外，对B-6419飞机的左风挡检查也发现了气象封严、封严硅胶破损的情况。但是最近一次定检记录显示该风挡封严正常，不存在破损。怀疑是定检至事发期间发生破损。

事后改进和检讨

事发后，空客在2018年12月就更新了AFM、FCOM和QRH中针对驾驶舱风挡/窗户裂纹的处置程序。现在的程序首先要求飞行员系好肩带，再确认内层结构玻璃是否完好，否则马上戴上氧气面罩直至压差小于5psi。

而报告向空客提出了5点安全建议：

向空客提出安全建议

1、评估并改进风挡设计、选材和制造工艺，防止水汽侵入和存留，降低电弧产生继而导致双层结构玻璃破裂的可能性。

2、研究在风挡加温系统中增加对电弧的探测和防护功能。

3、督促风挡制造商加强生产质量控制。

4、完善风挡检查方法，确保检查能够及时发现水汽进入、绝缘性下降等安全风险。同时修订完善检修周期，确保航空公司能够在两次定检期间及时发现封严损伤。

5、评估A319飞机驾驶舱门是否需要加装额外安全防护措施，降低因为舱门碰撞导致120VU跳开关跳开造成的影响。

针对上述第3条，风挡生产商SGS采取了4项改进措施：

SGS改进措施

1、2018年11月对工人和生产经理进行了宣传教育。

2、增加了3名具备签发适航批准标签资格的人员，并更新了7名认证人员的资质。

3、自2019年1月起，每一位新员工都需要经过「质量欢迎会」来提升对质量控制水平的认识。

4、在生产车间内定期进行内部质量控制审核。

调查发现，EASA所执行的风挡结构验证中未考虑到3U8633事件所面临的因局部过热导致双层结构玻璃破裂的情况。因此报告建议EASA考虑修订相关文件，评估这类故障对飞行安全的影响。

报告建议CAAC增加3项涉及风挡/窗户裂纹的记忆项目，大体上与前边提到的空客手册变动一致。

报告建议航空公司在飞行员手册中明确要求其他机组成员在自己戴好氧气面罩后，第一时间协助因操纵飞机等原因，不方便自行戴上氧气面罩的组员戴好面罩。并建议航空公司将座舱高度的采样和记录频率从4秒1次提升至1秒1次，以方便故障的调查与预测。这两项建议已被川航采纳实行。

一点想法

看完这份调查报告以后，胖的最大体会就是那句说了千万遍的：航空安全无小事。无论是多么细小的一点问题，都有可能演变成一次严重的安全事故。

所幸的是，在机组沉着冷静的应对下，这次事件有一个万幸的结局。也正因为这样一次极其偶然的事件，让我们发现了一些以往根本不会注意到的问题，使未来的飞行变得更加安全。