坠毁在地中海的彗星客机导致35人遇难的英国海外航空781号航班（飞行彗星）

乔善勋/文

1954年，世界首款喷气式客机从意大利罗马机场起飞。在当时那个年代，这是少数人才能享受到的服务，飞机却在升空26分钟后变成了一场灾难。.

空难共造成35人死亡，包括10名孩童。这场悲剧也间接促使第一代喷气式客机退出民用航空舞台。到底是什么问题造成当时世界上最先进的客机在飞行中发生空中解体？

调查人员通过对残骸的调查中寻找出真相，并彻底改变了民航客机史。

1、飞行中的初代彗星式客机，舷窗为正方形

上世纪50年代，欧洲民航业进入蓬勃发展时期，在短短两年内便增加了两倍的客机数量。1954年1月10日上午9点半，罗马机场上有一架准备飞往伦敦的英国海外航空781号航班在停机坪上接受例行检查，作为全球首款商业运行的喷气客机，哈维兰彗星式客机是当时民航界最耀眼的明星。

喷气式发动机将民航业从螺旋桨带入喷气旅行时代。跨时代的飞行速度使旅行时间缩减一半，突破性的科技应用让英国成为全球民航制造业的领头羊。彗星式客机是由哈维兰航空公司依托军事技术改进而成，它由4部鬼影50喷气式发动机驱动，由于当时喷气式发动机的推力和可靠性都不足，所以采用内嵌式设计（从波音707才开始采用吊挂式发动机设计）。

彗星型客机满载可以搭乘42人进行飞行，巡航时速可达800公里，为了达到这样的速度，飞机需要爬升至空气比较稀薄的1.2万米高空，因此客机内驾驶舱和客舱均增设加压系统。哈维兰公司推出首批产品后，共有17架彗星式客机投入使用，其中9架为英国海外航空公司（BOAC）所有，781号航班便是其中的一架。

图2、彗星式客机的宣传图片

781号航班将搭载29名乘客和6名机组人员，机长为31岁的阿兰·吉布森（Alan Gibson），他是英国海外航空公司最年轻的机长之一，曾经为英国皇家空军服役，有超过6500小时飞行经验。副驾驶为33岁的威廉·约翰·贝里（William John Bury），他拥有4900小时的飞行经验。飞行工程师为27岁的弗朗西斯 · 查尔斯 · 麦克唐纳（Francis CharlesMacdonald）和32岁的无线电通讯员卢克帕特里克 · 麦克马洪（Luke Patrick McMahon）。

上午9点40分，英国海外航空公司的工程师布尔（Gerry Bull）开始对这架客机进行例行检查，20分钟后他完成了最后的检查工作，飞机即将起飞前往伦敦。当时天气晴朗，非常适合飞行，航班将在2小时37分钟后抵达目的地。由于速度上的优势，这架飞机将比提前起飞的螺旋桨式飞机提早2个小时到达伦敦。飞机起飞后很快便爬升至1.1万米高度，由于飞机有增压装置，所以舱内能保持在地面2500米高度的气压水平。

吉布森机长开始联络航管中心，并报告自己的飞行高度，飞机将向西北方向穿越过意大利海岸线。此时吉布森开始和同行的另一架同行客机进行通话，通话却突然间中断，另一架飞机再也没有收到781航班的信息，飞行员开始联络罗马机场空管中心，并告知自己和781号航班失去了联系。

图3、滑行中的彗星号客机

上午10点56分，罗马机场的管制员开始尝试联络“失联”的BOAC781号航班，他也没有得到回信，大家担心这架喷气式客机出了大麻烦。西北方向200公里外的厄尔巴岛（Elba）上，有一群意大利渔民正在补网。与此同时一堆飞机的残骸呼啸的栽向海面。

上午11点15分，航管中心也接到消息说有架飞机坠向了厄尔巴岛外海，印证了他们之前坠机的猜测。当地的渔民马上赶赴事发海域，发现海面上漂浮着很多尸体和飞机残骸。目的地机场的工作人员也开始将这一个噩耗通知罹难者的亲友，经过当地渔民的搜索发现附近海域没有781号航班的幸存者。

这场坠机事件马上登上全球各地的新闻头条，大家都在疑问，世界上最先进的客机为何发生如此惨烈的坠机事故？坠机发生数小时后，英国海外航空公司的相关专家便展开了对于彗星号客机检查，他们必须找出坠机的原因，这是个性问题还是共性问题，只有证据才能证明这一切。

图4、厄尔巴岛西海岸风景图

上世纪50年代，“黑匣子”尚未问世，坠毁的飞机也没有留下任何直接的证据。他们只能从飞机的残骸中寻找答案，但飞机已沉入地中海，在缺乏飞机残骸的情况下，调查组只能依靠其他细微的证据进行研究。由于线索的缺失，各路媒体也开始推测空难的原因，是否有人蓄意破坏？

当时正值冷战时期，因此有人担心这起空难会有幕后黑手。也许是恐怖分子把炸弹藏在了行李箱里，被带上了飞机，在飞行途中被引爆，但这仅仅是推测。

不过如果这就是真相的话，至少能证明这不是飞机本身出现问题。彗星型客机的成功与否，直接关系着一个国家的荣耀。时任英国首相的温斯顿·丘吉尔（Winston Churchill）对此事十分关注。

图5、彗星式客机设计演进示意图

如果飞机真是被人蓄意破坏，调查人员也必须找出确凿的证据，他们只知道781航班在1.1万米高空解体从空中坠落。意大利的渔民也提供了几条线索，他们看到空中有一团火球在旋转，然后坠入海中。

当时另一架飞机的机长反馈的信息让整个调查更加复杂，他说和781号航班之间的无线电通话是突然失去了信号。空难发生数小时后，意大利病理学家对遇难者进行尸检，他发现了此前未曾见过的伤势——罹难者四肢骨折，而且肋骨受损，这些伤都是死者死后造成的。

不过还有很多尸体颅骨骨折，这类伤痕是死前造成的。他还发现了另外一个令人不解的线索，几乎所有遇难者的肺部都遭受了严重的损伤，很多人的肺部像气球一样爆裂。专家里并没有找到炸弹爆炸后的证据，这种怪异的现象困扰着他。由于证据非常少，调查陷入停摆状态。

图6、调查员在整理彗星号客机残骸

焦急的丘吉尔首相特意找来顾问询问此事，他采取了前所未有的方式：命令皇家海军打捞781号航班，要求不惜一切代价打捞出彗星型客机的残骸。这在当时绝非易事，飞机残骸位于海底120米处，而且没有人知道确切的位置，即使有“黑匣子”的今天，调查仍是一件浩大的工作，例如法国航空447号航班。

反潜护卫舰华格纳号需要搜寻的范围达到了260平方公里，另有3艘打捞船前来帮忙。3艘船搭载了先进的设备，其中包括水下摄像机和深水观察舱，打捞作业因天气原因而延误。空难发生33天后，海军专家才利用水下摄像机找到第一块彗星型客机残骸，随后潜水员打捞上来很多飞机的小残骸并送回英国本土进行研究。

彗星型客机机队受到了停飞处理，英国海外航空公司因此蒙受惨痛损失，由于此前的巨额投入，让飞机复飞的压力越来越大。3月23号，英国政府批准了彗星客机的复飞计划，当地的媒体和电台共同见证了这一刻。英国海外航空公司的董事长托马斯勋爵也满怀信心的向民众保证客机运营安全。

图7、停机坪上的彗星式客机

781号航班的残骸被相继送往伦敦，调查员对每一块碎片进行辨别和记录。工程师也用木头在机库内制作彗星型客机的骨架模型，在残骸数量累计到一定数量级时，工程师就将碎片绑在模型上。彗星型飞机已经重返蓝天，所以调查组更需要查明空难发生的真正原因。

1954年4月，在彗星号没有查明空难原因时，英国政府让彗星号复飞的决定又酿大祸。4月8日下午6点32分，南非航空201号航班使用彗星式客机从罗马飞往埃及，机上共有21人。飞机起飞33分钟后，飞行员称航班按照正常路线飞行，高度为1.1万米，不料这是他和地面最后一次通话。此次飞机坠毁后无一幸存者。在短短的4个月内，接连摔下2架飞机！英国海外航空董事长托马斯不得不重新站住来发表讲话，并宣布未查明原因之前，彗星型客机将全部封存。

两起空难有惊人的相似之处，两架飞机都是在罗马，由同一组工程师负责加油和检查。其中布尔是直接经历者，他无法接受连摔两架飞机的事实，他们都是在起飞后爬升至1.1万米处失事。看来必须要在飞机上找原因了，丘吉尔也立即作出决定，他指定英国皇家航空研究院全权负责此次空难的调查任务。

图8、彗星4型客机结构示意图

调查小组的负责人是霍尔勋爵，他是一名剑桥大学的学者也是当时杰出的科学家，即使是当时的顶尖专家，面对此事也是一筹莫展。第二架飞机更是沉入1千米深的海底，根本无法进行打捞，他们把希望都寄托在781号班机的残骸上。

后续的4个月中，调查员在霍尔勋爵位于法恩伯勒的办公室，将781号航班的残骸拼凑起来。他们决定采用创新的方法来检查残骸，在化验一片片残骸时，调查员发现了不同寻常的线索——地毯碎片、急救柜里的药丸，乘客行李内的杂物全被抛到机身后部，被摔进安定尾翼的下方，这点显示了是机舱前部发生了爆炸，将乘客的私人物品扔到了后方。问题的焦点在于，爆炸的具体位置在哪？爆炸的原因又是什么？

遇难者的尸检结果也不断显现新的证据，第二起空难遇难者中有4具尸体被运送到英国进行检验。调查员发现尸体的伤势和781号航班的遇难者极其相似，他们都有颅骨骨折和肺部爆炸的特征。霍尔勋爵认为飞机像气球一样爆炸，其中一个理由是：加压的机舱虽然让乘客有较好的乘坐环境，也让飞机的铝制蒙皮承受了极大的压力。只要飞机某处发生破损，整个飞机就会产生爆炸的效果。此前没有客机发生过如此剧烈的减压现象，调查组认为这或许能够解释遇难者的伤势。为了验证整个推论，他们又进行了创新的实验方式。

图9、调查组采用有机玻璃制作模型

调查组采用有机玻璃制作机身模型，模型按比例进行了缩小，模拟舱内放置了28个小型桌椅和6个测试假人，当机身内的压力增加到8¼磅时（相当于飞机在1.2万米时承受的压力），调查小组有意让模型开裂。调查员能清晰的看到急速外泄的空气造成巨大的能量释放，座椅被迸飞，假人也被冲向机舱顶部。增压舱爆炸后的情形，相当于500磅炸弹在机舱引爆的后果，这项实验也充分解释了两次空难遇害者的头部造成的重创的原因。剧烈变化气压也会造成遇难者体内空气急速膨胀，也让他们的肺部立刻爆裂。

制造商的实验证明机身的使用寿命可以承受1万次起降周期，这远超过两架失事飞机的飞行次数，所以铝制蒙皮破裂的可能性较低。调查组决定对整个机身进行试验，在展开试验之前，调查小组仔细研究了彗星型客机的设计方案，他们发现飞机蒙皮必须拥有两个特点，一是非常的结实，才有能力承受反复的加压，二是蒙皮也必须足够的轻巧。为了达到这样的效果，哈维兰公司研制出一种轻型的铝合金蒙皮，其厚度仅为0.5mm。

阿诺德勋爵设计了一项试验用来测试飞机机身的强度，这项实验产生了巨大的工程量。首先他们建造一个足够大的水槽（水槽长34米，宽7米，深5米）。调查小组拆除一架彗星型客机的发动机和内饰后，将其放入水槽内。随后工程师将水槽注满，他们仍继续灌水加压，模拟飞机在高空飞行时的场景。5分钟后，工程师降低压力，每次测试人员都将模拟飞机在1.2万米高空飞行时所承受的压力，直到飞机受损。

图10、彗星号客机驾驶舱

实验进行的同时，调查组也对其他方面展开了调查，飞机的残骸经过几个月的拼装后已经完成了2/3的作业量。调查员追踪裂痕的源头，结果显示是飞机前半部分的机舱内部率先发生破裂。具体位置在机舱和驾驶舱之间，尾翼及后半部机身和主机舱脱离，紧接是尾翼和最外侧的外翼末端，驾驶舱则在飞机下坠时断裂。

整个调查仍没有太大进展，直到执行水槽实验的小组取得重大突破，整个调查事件才取得转机。试验进行了不到一个月，相当于飞机执行了3千个起降周期，彗星型客机的机身就发生了破裂痕迹。工程师立即放空水槽，阿诺德勋爵检查后发现飞机蒙皮上出现2米长、1米深的裂痕。爆裂的痕迹顺着飞机窗户和舱门延伸出去。

调查组发现彗星型客机结构有重大缺陷，而且所有同款机型都面临同样的风险。“金属疲劳”成为调查组关注的重点，金属之所以产生疲劳是因为它不断地反复弯折，不久后材料上就会出现小的裂痕，随后裂痕不断扩大直至断裂。日常生活中的例子便是，你可以将一个回形针经过重复弯曲，不久后就会发现回形针的断裂。在上世纪50年代，检验裂纹的技术才刚刚启蒙，不过调查员并没有从海底打捞上来的碎片样本上发现裂纹，而且在彗星型客机投入使用前，哈维兰公司曾对其接受过大量的金属疲劳的测试，以了解机身不断承压时会发生怎样的变化，实验结果表明受测材料完全合格。

图11、被打捞起的781号班机部份残骸（阴影部分），箭头所指的正是飞机首先破裂的地方

调查组也背负空前的压力，他们必须找出事故背后真正的原因——781号航班的疲劳裂痕起点所在的那块碎片，这块最为关键的物证现在还躺在深海当中。飞机在高空中飞行时，所受的压力应平均分散到机身各处，机身上安装舱门或者窗户会使飞机的整体结构强度变弱，这样就让压力集中到结构最弱的部位。调查组决定在另一架飞机上安装了变形测量器（变形测量器用来测量机身承受的具体压力），实验取得了突破性进展。

调查员发现飞机在飞行时，飞机窗户和舱门四周的蒙皮承受的压力达到全部的70%，这是飞机其他蒙皮部分受力的4倍，这超出了设定值的2倍。后来调查组又发现了另一个隐患，彗星型客机窗户四周的支撑物采用铆钉钉上，而不是原始设计推荐的粘合方式。核心问题是铆钉是被打入金属中，而非钻入，这种连接方法非常容易造成细微的制造瑕疵，飞机处于不断地压力变化环境中，这些小的瑕疵会演变成致命的疲劳裂痕。

调查小组已经非常接近事实的真相了，离最终的调查结果只剩下那块关键的物证了。直到8月12日，一艘意大利籍的拖网渔船意外地打捞上来一大块飞机残骸，那块残骸本来位于781号航班的机身顶部，飞机上有两个用来收发无线电讯号的小窗户。调查小组对此残骸立即进行观察，发现其中一扇窗户角落的铆钉洞有一道细微的裂痕。把这块残骸和其他部件组合在一起的时候，他们发现这才是所有裂痕的一点，调查组终于能闭合整个调查链了。

图12、博物馆中的彗星式客机

阿诺德勋爵历经半年时间的调查做出的最终的事故报告。那时的调查方式很有局限性，调查组所使用的放大镜精度也有限，所以做出的结论也是基于推测而做出来的。现代工程师维西决定以先进的手段再次检验这块裂纹，那块著名的“彗星号残骸”放置于伦敦科学博物馆。

科学家发现造成空难的残骸从铆钉洞向外开始延伸，为了更加细致的检验这道裂痕，维西用硅制成的油灰制作了关键部位的印模，然后将其带到了位于伦敦帝国理工学院的实验室，用现代的电子显微镜检验样本，将裂痕放大800倍后，他发现了一个微小的制造瑕疵，这个瑕疵可能是在铆钉打入金属的时候便产生了，继而在遭受压力时造成了裂痕的逐渐变大，这也佐证了当初阿诺德勋爵的猜测是正确的。