飛安小教室|中斷起飛(RTO)

中斷起飛(RTO):起飛過程中,為什麼飛機會突然重踩煞車、停在跑道上?

中斷起飛/放棄起飛(rejected takeoff)是指飛機在起飛滾行開始後,機組決定中止起飛並在跑道上把飛機停下來的程序

通常發生在飛機出現重大故障或不安全之狀況,例如引擎失效、機身起火、飛機操控異常、加速異常減慢,甚至是航管指示中斷起飛等情形

「寧可在地面安全停下,不要帶著故障升空」

決策時機:V1 決定速度

飛行員在每次起飛前都會計算一組關鍵速度,其中 V1(決定速度)是最重要的「起飛決斷點」

低於 V1 時若出現緊急情況,可以安全中斷起飛;一旦超過 V1,原則上飛機必須起飛

超過 V1 後一般不得中斷起飛,除非有強烈跡象顯示飛機已「喪失飛行能力」

例如在非常極端的情況(如升降舵卡死無法拉起,或重大結構損傷),飛行員即使過了 V1 也別無選擇

「兩害相權取其輕」只能冒著衝出跑道的後果強行剎車。

高速/低速階段

飛機從靜止開始加速至起飛,大致可分為低速高速兩個階段

許多飛機製造商規定大約在 80或100節為分界點

低速段可因多種異常選擇煞停;高速段則更傾向只為重大狀況停,避免不必要的高速 RTO

高速中斷起飛的風險:研究指出,約 75% 的中斷起飛發生在 80節以下 的低速階段,通常都能安全地停下而未發生事故

只有約 2% 的中斷起飛發生在 超過120節 的高速階段,絕大多數因RTO導致的衝出跑道事故,都是由這些極少數的高速煞停引發

中斷起飛程序

大型客機無論機型,在放棄起飛時的基本步驟原則是一致的:收油門、剎車減速、維持方向、善用所有減速裝置,直至完全停妥為止

典型流程
(細節依機型/航空公司 SOP 略有差異)

經典 RTO 案例

案例一:1985年曼徹斯特跑道大火(British Airtours 28M/KT28M)

基本資料

  • 發生時間:1985年8月22日
  • 地點:英國曼徹斯特國際機場(MAN),跑道24
  • 航空公司:British Airtours
  • 航班編號:KT28M
  • 機型:Boeing 737-236(註冊編號 G-BGJL)
  • 人員:131名乘客、6名機組(共137人)
  • 傷亡:機上55人死亡
  • 機體損毀:全損

調查結果摘要

  • 起飛滾行中,左發動機發生「非包容性」故障(uncontained failure),碎片擊穿機翼下方燃油箱維修蓋板,燃油外洩並被點燃,形成發動機後方巨大火焰尾流。
  • 機組最初僅聽到一聲巨響且誤以為爆胎或鳥擊,立即中止起飛並嘗試向右偏航清出跑道;約9秒後才出現左發動機火警警示。
  • 機場塔台確認外部火勢後,機長透過客艙廣播「由右側撤離」;飛機停妥時,風向/機身朝向使火焰被約7 kt、250° 的風帶向機身後段,火勢很快侵入機身並形成客艙內部火災。
  • 報告歸因:左發動機第9燃燒室罐(No. 9 combustor can)曾修理後失效,碎片擊穿燃油箱檢修蓋板;火勢快速惡化的關鍵,除機身相對風向不利外,也包含維修蓋板抗衝擊脆弱、機體對外部火焰的脆弱性、以及客艙內裝燃燒產生高度毒性煙氣。
  • 主要致死機制:乘客在客艙內迅速吸入「濃密毒性/刺激性煙霧」而失能,而非直接燒傷並因「艙門故障」與「通往出口動線受限」導致撤離延誤而加劇。

飛安啟示

RTO 後的「二次風險」常是關鍵:本案例已成功中斷起飛並停下,但外部火勢在短時間內侵入客艙,讓「撤離是否及時」成為生死分水嶺。

  • 客艙撤離能力:艙門可用性(卡阻/故障)、出口動線維持、以及在高煙環境下的快速口令與分工,會直接影響大量乘客能否在失能前離機。
  • 工程面防護:燃油箱維修蓋板抗碎片衝擊、機身外火耐受性,內裝材料強制使用阻燃座椅、地毯及面板,以提高客艙內裝對火焰和高溫的抵抗力。
G-BGJL_Boeing_B.737-204_British_Airtours
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案例二:1989年美國USAir 5050號班機衝出跑道

基本資料

  • 發生時間:1989年9月20日
  • 地點:美國紐約拉瓜地亞機場(LGA),跑道31,衝出後落入 Bowery Bay
  • 航空公司:USAir, Inc.
  • 航班編號:USAir 5050
  • 機型:Boeing 737-400(註冊編號 N416US)
  • 人員:57名乘客、6名機組(共63人)
  • 傷亡:乘客2人死亡;報告並載明有乘客受傷與機組輕傷
  • 機體損毀:全損

調查結果摘要

  • 事發時為儀器飛行天氣條件(IFR),跑道濕滑;起飛滾行中飛機突然向左偏航,機頭難以保持在中線上當時副駕駛為操縱飛行員正在進行起飛,機長先是用腳控制方向舵和以鼻輪轉向試圖糾正方向。
  • 18秒後(距離V1僅剩數秒)機長接手後選擇中止起飛,但未能在跑道末端前停住,最終衝出跑道進入 Bowery Bay。
  • NTSB 判定可能原因重點在於:機長未能及時行使指揮權,未在適當時機「果斷中斷起飛」或「充分接管繼續起飛」,且該起飛是在方向舵配平(rudder trim)錯誤設置下開始;另包括起飛前未發現配平錯誤。
  • 速度/時機量化:機組起飛簡令的 V1/VR/V2 分別為 125/128/139 kt;報告並指出油門收至怠速發生在 130 kt,高於適當的 V1=125 kt,屬「超過 V1 的中斷起飛」。
  • 傷亡概況:報告載明兩名乘客死亡;並敘述機組皆為輕傷,另有乘客受傷。

飛安啟示

  • 起飛簡令的「Go/No Go」要講到位:V1 前後的決策界線若不清楚,遇到偏航、異音等非明確致命徵象時,就容易在高速段才下決心,直接吃掉停止距離空間。
  • 配平/關鍵設定的交叉檢查:本案例把「起飛前配平錯誤未被發現」列為因子之一,顯示看似基本的配置確認,對跑道安全影響很大。
  • 跑道端危害與可存活性:衝出後的落差、堅硬結構物(如進場燈架)會顯著提高致死/重傷風險;跑道末端安全區與障礙物設計,是降低後果嚴重程度的重要面向。
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案例三:2017年 Ameristar 9363 號班機高速中止起飛

基本資料

  • 發生時間:2017年3月8日
  • 地點:美國密西根州 Willow Run Airport(YIP),跑道23L
  • 航空公司:Ameristar Air Cargo, Inc.
  • 航班編號:Ameristar Charters Flight 9363
  • 機型:McDonnell Douglas MD-83(註冊編號 N786TW)
  • 人員:110名乘客、6名機組
  • 傷亡:1名乘客輕傷;緊急滑梯其中1具未充氣、該出口不可用
  • 機體損毀:重大損壞

調查結果摘要

  • 機長在起飛中執行RTO後衝出跑道末端;全機以緊急滑梯撤離,但有一具滑梯未充氣。
  • 起飛 V 速:依機組的 takeoff speed card,V1=139 kt、VR=142 kt、V2=150 kt;因陣風強,機組同意將 rotation speed 增加約5 kt,並由 PM 以口令方式在「增加後的空速」呼叫 rotate。
  • CVR 時序顯示:1451:55 呼叫 “V1”,1452:01 呼叫 “rotate”,1452:04 呼叫 “V2”;機長在嘗試抬前輪未果後呼叫 “abort”,並回應「飛不起來」。
  • 性能研究指出:煞車約在1452:08 施加;最大空速達 173 kt後才開始有效減速,仍以約 100 kt 地速離開鋪面,最終衝出。
  • 本案例的核心安全議題之一:在部分機型上,機組在起飛前缺乏可用方法可靠確認「升降舵未卡阻」。

飛安啟示

  • 「V1 是決策流程的終點,不是起點」:報告引用操作手冊文字強調,若到 V1 前尚未開始制動,等同已默認繼續起飛;但本案屬少見「超過 V1 後仍判斷飛機不具飛行能力」而不得不中斷起飛的情境。
  • 高速段的 1 秒代價很大:NTSB 彙整指出,晚 1 秒(約多 4–6 kt)就可能讓飛機以相當高速度衝出跑道末端;本案也以 173 kt 最大空速的數據,具體呈現高速 RTO 的嚴苛性。
  • 撤離系統可靠度:即使成功停妥/離開跑道,撤離時若滑梯故障、出口不可用,仍會放大風險;程序與維護面都需要把「撤離裝備可用性」當成閉環管理的一部分。
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預防與風險管控措施

透過上述討論可以看到,中斷起飛的成功與否涉及人—機—環境多方面因素。為進一步提高RTO的安全性,以下是幾項飛行安全建議:

  • 嚴格的機組合作與SOP遵循:
    起飛前的機組協調至關重要。兩名飛行員應對誰來決定和執行中止起飛有明確分工(通常由機長執行,但任一飛行員可發現情況時喊停)。起飛簡令中須明確高速階段僅針對何種「重大故障」才中止(如發動機火警、控制喪失等)。一旦進入高速範圍,副駕駛報「V1」口令必須清晰即時,機長則應心無旁騖專注於繼續起飛已決定中止的動作,不可猶豫。良好的CRM也要求在非正常情況下機長應勇於接管、果斷決策,副駕駛則適時提供關鍵監控和提醒,確保決策執行一致。
  • 針對RTO的訓練與模擬:
    由於RTO在實際航班中極少遇到,每位飛行員都必須透過定期的模擬機訓練來鞏固此項技能。訓練科目應包括低速RTO(如剎車故障、輪胎爆裂等)和高速RTO(如起飛後段引擎失火、起飛速度計不一致等)場景。特別是高速範圍的決策訓練,可採用隨機引入故障的方式,鍛煉飛行員在逼近V1時仍能保持「繼續起飛」的堅定心態,除非遇到明確致命故障。統計顯示許多高速中止起飛事故,本可透過正確的繼續起飛來避免。因此,模擬訓練的目標之一就是減少不必要RTO決策的發生,同時也訓練飛行員在必要的RTO中如何充分利用自動系統(如自動剎車、地面減速板、反推等)來安全停住。
  • 完善飛機系統與維護:
    工程領域持續致力於提高飛機在RTO狀態下的安全裕度,包括:研發更高耐熱的剎車盤和輪胎,以承受RTO巨大熱能;在跑道端安裝緊急擋道床(EMAS)以減輕衝出後果等。此外,新一代飛機著重於故障預防與警告抑制——盡量減少高速起飛時不必要的警告干擾,只將最關鍵的故障提示給機組處理。維修方面,航空公司應嚴格執行起飛前檢查定期維護,確保像襟翼/方向舵配平、引擎反推鎖定銷等細節都萬無一失。對於設計上的潛在問題(如前述MD-83升降舵在極端停場條件下卡阻),一經發現應立即根據當局指令改裝或強化檢查。完善的飛機和系統是成功RTO的一道重要防線:如果能降低故障發生率、或提供更明確的故障指示,機組就更不易誤判、也更少被迫中止起飛。
  • 重視跑道管理與外部支援:
    最後,機場方面也能助一臂之力。ATC在發現跑道異常(例如有其他飛機入侵、或飛機起火冒煙)時,應第一時間指示正在起飛的機組中止並提供所需支援。機場消防單位則應時刻待命,針對高速拋棄起飛可能引發的輪胎起火、機體起火做好準備。許多機場如今在跑道末端裝有阻車網或緩衝設備,可在飛機衝出時減緩衝擊力,這在本質上也是在為RTO提供最後的安全保險。

結語

中斷起飛(RTO)雖是罕見的緊急操作,卻關乎整機乘客與機組的安危。每一次起飛,機組都應做好萬全準備以應對萬一發生的中止情境。透過不斷完善人員訓練、健全標準流程,以及強化飛機和機場系統的保障。每一起事故的調查與經驗分享,都是推動飛安進步的重要動力。希望本文能讓一般大眾對中斷/中止起飛有更全面、深入的認識,並共同關注飛航安全的持續提升。

延伸閱讀:飛安小教室|衝出/偏出跑道(Runway Excursion)