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石豪:祸从天降——MH17航班失事现场还原

2014-07-20 11:22:31

格林尼治时间7月17日下午14时15分许,一架波音777客机在乌克兰东部地区与地面失去联络,随后被证实坠毁于顿涅茨克以东,机上298人全部遇难。这架客机隶属于马来西亚航空公司,执行由阿姆斯特丹飞往吉隆坡的MH17航班任务。笔者在对此次事件持续关注的同时,结合现有材料,对MH17航班的失事进行现场还原,以飨读者。

机身和尾翼

尽管在失事的第一时间就有包括乌克兰基辅当局在内的各方宣称这架波音777是被击落的,但按照空难调查的“黑盒子”原则,调查者在接触坠机现场前必须隔绝一切外界信息,以免在潜意识中寻找与外界猜测相关的证据,变事故调查为“原因证明”。

那么,请各位读者跟随笔者进入坠机现场,看一看我们能够从现场照片中分析出什么吧。

图1 机身前方靠上部位的残片

图2 垂尾主要结构

这两张图是现场比较有代表性的残骸照片,其中图1是机身右前方靠上部位的残片,图2则是垂直尾翼的主要结构。应当注意到的是,垂直尾翼并不完整,缺少可活动的方向舵舵面以及固定的可卸前缘。这两块残骸在机身上的位置如图3所示。

图3 这两个部件在机身上的位置

然而与大部分空难不同的是,在这两块残片上我们并没有发现明显的撞击形变,尤其是垂直尾翼部分,丢失的舵面和前缘结构并非因撞击脱落,否则垂直尾翼的剩余部分必然会发生严重的形变。因此,这两块残片在空中形成的可能性很高,换言之,飞机在空中发生了解体。

从垂直尾翼的情况来看,舵面和前缘的脱落会令飞机失去偏航控制能力,而能够在保持其余结构不明显形变的情况下扯脱舵面,似乎只有强烈过载才能做到。我们都知道,重力加速度是9.81米/秒2,通称为1个g,民航客机对于过载有着严格的限制,一般不能超过2g,否则将对结构和舵面造成损害。1985年2月19日,台湾省“中华航空公司”CI006航班因机组失误在太平洋上空一度失控,飞机翻滚下落,最大过载达到5g,降落后发现起落架舱门被扯脱,水平尾翼受损(如图4)。MH17的垂直尾翼受到的过载,很可能比5g还要大,在这种情况下,飞机的解体几乎是必然的,但现在尚不能判定尾翼的脱落是造成飞机失控的结果还是原因。

图4 1985年水平尾翼受损的CI006航班客机

发动机工作状态

在空难调查中,判断发动机工作状态是非常重要的,在MH17空难的现场照片中,我们发现了两张与发动机有关的照片(图5和图6)。图5中的风扇盘叶片外侧全部打掉,但整体结构尚称完整,后面的涡轮叶片组(应当是发动机最后面的低压涡轮)更是基本保持了完整。图6则可能是另一台发动机的核心组件,包括高压压气机,燃烧室和高压涡轮,其中的高压涡轮理论上应当处于很高的转速,但从照片中不难看出,高压涡轮组受到的损伤只有坠地时在垂直方向的形变,叶片结构保持了完整,合理的推断是这台发动机的燃烧室在坠毁前停止了工作。综上,MH17的发动机在坠毁时可能处于怠速或不工作状态,因为如果发动机处于高速的话,旋转的风扇叶片在坠机时不可能基本保持完整。

图5 发动机残骸

图6 发动机残骸

机翼和残骸分布

图7 机翼内翼段

图7是为数不多可以提供现场整体态势的照片,其中近景是波音777右侧机翼的内翼段,可见其双缝后退式襟翼呈展开状态(图中红线),尚不能确定这是在准备迫降时打开的还是在空中失控时打开的。图中蓝线标出的是地面上明显的凹痕,从凹陷相对于右翼的位置来看,有理由相信这是机身结构在坠机时造成的。图中右侧机翼内翼段应当是机翼结构中厚度最大的部分,但从图中不难发现机翼在垂直方向发生了严重的形变,而横向结构基本完整,能够清晰分辨。

因此有理由推断,飞机的右侧机翼以及与其相连的机身结构在坠毁时垂直方向速度较大,通俗地说应当是直接被拍扁在地面上的。图中并未发现与机翼相连的机身残骸,只有被砸出的地面凹陷,以及大量烧焦的痕迹,考虑到该处为机身中央油箱的位置,有理由推断大量铝合金材质的机身结构已在大火中被焚毁。

图7中远景为图5中的发动机涡轮叶片组,可见发动机在坠机时并没有被甩出很远,在印证飞机坠毁姿态的同时也反映了发动机并没有处于工作状态。

 

 

 

图8 掉落在街道上的机身结构

图8是掉落在街道上的机身结构,当地居民正在查看。可见该残片没有燃烧痕迹,结构断裂处相对平整,没有扭曲形变,而且在坠地时产生的形变不大。尽管暂时不清楚这块残片与坠机主现场的相对位置,但考虑到以上诸点,结合照片中的景观,有理由判断这块残片是在飞机主体结构坠地前脱离的,即机身结构在坠地前已经开始解体。

肇事疑凶

根据坠机现场的照片资料,我们已经可以大致勾勒出MH17航班坠毁的几个要点:

1.坠毁前遭受过很大的过载

2.在空中已经开始解体

3.发动机处于停车或慢车状态

4.主体结构坠毁时呈正飞姿态,垂直速度大

这与大多数可控飞行撞地(CFIT)事故存在根本性差异,但与空中爆炸和武器击落比较相似。根据报道,客机残骸分布在15公里范围内,这比空中爆炸的分布范围要小,洛克比空难中客机在9300米高空爆炸解体,残骸分布范围140多公里,并且在坠地前解体非常充分。

图9 机翼残骸,上面有疑似导弹攻击的鞭状弹痕

根据最新消息,在现场的残骸上发现了导弹攻击的痕迹,如图9。从照片中判断,这部分残骸是飞机的左侧机翼翼尖部分,图中右侧缺失的是飞机的副翼,这是控制飞机转向的关键舵面。图中左侧是疑似导弹攻击留下的痕迹,从中可以判断这至少不是飞机失控后解体造成的,更像是导弹在机翼附近爆炸导致的。而对于战斗部的种类,目前还很难判断,因为不管是空对空导弹的连续杆战斗部,还是地对空导弹的高爆破片战斗部,都有可能造成类似的损伤,相关情况只能等待国际空难调查团队的分析报告。

目前,对于是谁击落了马航客机,相关方面依然互相指责,乌克兰基辅当局在空难发生的第一时间即宣布是乌东部民兵组织的9K37地对空导弹击落了飞机,而民间武装和俄罗斯则认为政府军的9K37导弹或战斗机才是肇事元凶。9K37“BUK”导弹又名SA-11“山毛榉”导弹,是苏联于20世纪80年代装备的中程地对空导弹,其对于2340KM/H速度的典型目标拥有35千米的攻击范围,射高22000米,完全有能力击落波音777这样的目标。尽管有分析指出9K37这样的精密防空系统装备有敌我识别器,能够识别民航客机发出的无线电应答代码,防止误击,但应当指出的是,对于乌克兰境内装备的9K37系统而言,只有团级指挥车装备了敌我识别系统,民兵武装缴获的营级导弹发射车恐无法识别民航客机。图10为乌克兰政府公布的疑似肇事导弹发射车视频截图,和图11的山毛榉导弹发射车对比,上面至少少了一枚导弹。

图10 乌克兰内务部公开的疑似肇事导弹发射车

然而,在乌克兰内务部公布疑似肇事车辆后,又有当地人考证称,图像拍摄于顿涅茨克地区红军城的M04公路上,导弹发射车的行车方向西北。目前,红军城处于政府军的控制之下,向西北则是进一步深入基辅等乌克兰政府军控制区域。一系列的信息使得此次空难的成因扑朔迷离。

图11 9k37“山毛榉”防空导弹

由于目前乌克兰东部战事紧张,政府军和民间武装激烈对峙,因此短时间内国际调查团队无法真正在事发现场开展工作。而东乌克兰作为俄罗斯与美欧角力的关键点,任何事件都可能对国际局势造成重大影响,更毋宁说一场近300人遇难的客机被击落事件了。乌克兰总统波罗申科已经宣布,除非反政府武装无条件放下武器停止抵抗,否则不会停止对当地的军事行动,而民间武装在丢失了斯拉维杨斯克后也势必会抵抗到底。在面临领土完整和生死存亡的紧要关头,坠毁的飞机恐怕只能作为双方高举道义大旗的筹码,如同古代出征血祭战旗的人头,而真正的调查与善后则怕是”路漫漫其修远兮”,当事各方也不会真正地求索真相。只是可怜马来西亚航空公司,自3月份MH370失联以来损失了第二架波音777客机,尚未平复的国家伤痕又被狠狠地撒了一把盐。而MH17空难调查的进展,笔者也将持续关注,希望2014的天空不要再有折翼的天使了。

石豪

石豪

科研工作者、航空航天观察者

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来源:观察者网 | 责任编辑:朱海舟
专题 > 马航客机被击落
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