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全美航空405號班機空難

客机事故

全美航空405號班機空難發生於1992年3月22日，肇事飛機為福克F28-4000系列，註冊編號為N485US。事發前該航班定期往返於美國紐約州拉瓜地亞機場和美國俄亥俄州克里夫蘭霍普金斯國際機場。事發當日，該航班從拉瓜地亞機場起飛後不久即在惡劣天氣中導致墜毀於紐約法拉盛灣。[1] 雖然飛機的起落架已收回，但是由於未能獲得足夠的升力，距離地面僅數米，最終偏離航向，撞擊數個障礙物後墜落在近離跑道末端不遠處的法拉盛灣。機上51人中，包括機長及一名乘務人員在內一共27人罹難。

全美航空405號班機空難
全美航空405號班機的殘骸，倒墜於紐約法拉盛灣
事件概要
日期1992年3月22日
摘要機翼結冰、機員操作失誤
地點 美國紐約州拉瓜地亞機場
40°46′15.56″N 73°51′17.47″W / 40.7709889°N 73.8548528°W / 40.7709889; -73.8548528
飛機概要
機型福克F28-4000
營運者全美航空
註冊編號N485US
起飛地美國紐約州拉瓜地亞機場
目的地美國俄亥俄州克里夫蘭霍普金斯國際機場
乘客47
機組人員4
死亡27 （25位乘客及兩位機組人員）
受傷21
生還者24 （22位乘客及兩位機組人員）

後續的調查將事故原因歸咎於機師失誤、拉瓜地亞機場錯誤的除冰措施，以及由於數個較長的延誤導致機翼和機身堆積了大量的冰。堆積的冰擾亂了通過機翼的氣流，增加了阻力的同時也減弱了升力，最終阻礙飛機起飛。美國國家運輸安全委員會（NTSB）認定機組人員對於在延誤期間機身上積累的冰層情況並不知曉，並指出，此次航班在低於標準的速度過早進行起飛時的爬升也是促成事故發生的因素之一。

調查人員還發現拉瓜地亞機場的除冰措施不符規定。儘管此次航班遇到了長達35分鐘的延誤，但是他們發現該機場——以及全美大多數商業航空公司——所使用的除冰液的有效時間僅能維持15分鐘。此次事故促使研究人員更加深入地研究冰對航空器的影響，最終做成了多項改進意見。

歷史記錄

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與失事飛機類似的福克F28型客機

肇事飛機為荷蘭飛機製造商福克所設計的福克F28-4000系列。該系列飛機配備雙引擎，最大載客量為95人，通常用作中程客機。肇事飛機在美國的註冊編號為N458US，最初於1986年為彼得蒙航空（Piedmont Airlines）所有，1989年彼得蒙航空被全美航空（當時稱作USAir，後於1996年更名為US Airways）收購，原有機隊全數劃歸全美航空所有。在事故發生前，該機累積了12462小時的飛行時間。[2]

事發時機長為44歲的華萊士·J·馬尤爾二世（Wallace J. Majure II）擁有F28和其他四種飛機的執照，總共積累了9,820小時的航時，其中2200小時是駕駛F28所獲得的。馬尤爾於1985年受聘於彼得蒙航空，最初為副機長，駕駛F28客機，晚些時候他被公司重新分配，駕駛波音737型客機，後升職為機長。最終由於公司削減開支被重新調職，駕駛F28客機。[3]《紐約時報》報導稱：

事發時副機師為30歲的約翰·J·拉楚巴（John J. Rachuba），於1989年受聘於彼得蒙航空。根據全美航空的記載，事發前拉楚巴共積累了4507小時的航時，其中駕駛F28型飛機29小時。他持有雙引擎客機飛航工程師執照，以及一個於1987年8月16日頒發、事發時已過期的教練執照。他還持有聯邦航空管理局（FAA）頒發的非聯邦機場塔台的指揮執照。更早前他在波音737及波音727系列客機上擔任隨機工程師一職。[5]

事故經過

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惡劣天氣、除冰及滑行過程中造成延誤

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美國國家運輸安全委員會繪製的圖表。如圖所示，飛機偏離跑道向左並撞上一個水泵。

事故前數個小時，飛機離開美國佛羅里達州傑克遜維爾國際機場，儘管起飛被惡劣天氣和移除一名未有登機的旅客的包裹所延誤。[6]飛機順利使用儀表進場方式著陸，雖然在空中等待時間不久，但是在拉瓜地亞機場滑行預位受到延誤。[7]

晚點一時零六分後[7]，飛機到達B1登機口，機長告知陸上技師他的飛機「狀況良好，可以起飛」[7]，地勤人員於是下機使用陸上設施進行除冰，在此期間天氣並未有所好轉。除冰所使用的是I型除冰液，即水與乙二醇以1：1比例混合並加溫得到的液體。[7]除冰完成後，兩輛除冰車之一出現機械故障，接近二十分鐘無法移動，飛機因此受到延誤。[7]

當除冰車修理完成，儘管地勤人員並未有進行繞機檢查（全美航空公司內部也沒有強制要求），但機長再次請求進行除冰。第二次除冰完成後，拉瓜地亞機場地面控制人員允許全美航空滑行至第13跑道。機組人員在滑行時完成了飛行前檢查表。[8]

兩個引擎的除冰設施在滑行過程中全被開啟。機長向旅客通報稱，襟翼在起飛時將保持收回狀態，若有乘客觀察到此現象不必擔心。[4]他在襟翼的操作手柄上放置了一個空的咖啡杯用來提醒自己目前襟翼的位置[7]，許多機師都使用這種方式。[8]機長告知副機長，他們應該使用全美航空關於受天氣影響的跑道的標準起飛方式，包括襟翼角為18度，以110節（203.72公里每時）、略低於標準V1速度起飛。[9][10]

拉瓜地亞機場的天氣報告表明事發當夜，所有滑行道上都覆蓋了薄薄的一層雪。儘管第13跑道已經經過除雪作業、噴灑尿素及鋪設沙子，上面仍然殘存一層濕雪。[11][12][13]

副機師拉楚布卡描述天氣情況為「落雪不大，無較大雪花」。[7]他告知塔台方面雪正從飛機上滑下，機鼻上覆蓋著一層蒼白的冰面。[7]在起飛前，他屢次使用機翼上的燈來檢測機翼上是否殘留冰層[8]。他和機長都沒有在機翼和專門為了方便目視除冰情況的黑色帶上發現殘冰，於是放棄了進行第三次除冰操作的打算。[14]事後拉楚布卡告訴事故的調查人員，他「檢查機翼大約十次，但最少也有三次」[8]，並稱他並不認為雪下的很大，也不記得有風在揚起雪花。[7]副機師聲稱在滑行至跑道的過程中他屢次回頭查看機翼的狀況，在起飛前「（機翼）看上去不錯，黑色帶也很乾淨「。 [8]

在滑行至跑道的過程中，機長和副機師交流了除冰步驟。副機師稱，起飛隊列前一架飛機「（起飛時的氣流）可能帶走機翼上的殘冰」，機長回應稱，「這也可能使我們的機翼重新結冰……我不希望和它距離太近」。[15]晚些時候，副機師評論到：「看看那些東西。那都是什麼啊？」機長回覆：「我猜是沙子，尿素和沙子。」[16]

全美航空405號班機後面的波音757飛機（西北航空517號班機）的機長稱，從他的角度可以清晰地看到405號班機的機翼頂部，他宣稱在機艙上有足夠多的雪，以至於機身塗裝看上去都有些模糊，但是機翼上的確看上去是乾淨的。[8]他相信雪「突然停了」，因此相比天氣情況，他更擔心陸上的車輛，比如掃雪車和鏟雪車。[8]川普接駁航空（Trump Shuttle）1541號班機在405號班機滑行時降落，該班機的二副駕駛宣稱他們的波音727客機「在進行降落後的繞機檢查時積累了不少的雪，但當繞機檢測完成後又更像是雨」。[8]他描述405號航班「相當乾淨」，他不能保證沒有冰層，但是至少機翼和機身上面都沒有雪堆積。[17]

全美航空405號班機已經延誤了幾個小時，然而在滑行至跑道的過程中收到機場流量的延誤。惡劣的天氣給拉瓜地亞機場帶來了巨大的流量，車報道等待起飛指令的飛機排起了長隊。調查人員估計，從登機口到跑道需費時25至45分鐘。

 
紐約州法拉盛灣，墜機事故現場

墜機

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在空管員放行後，機組人員開始準備起飛，副機師叫80節（以確保機長和副機師的航速顯示一致），幾秒鐘後叫V1，然後叫VR。大約在叫VR後的2.2秒，頭部的起落架離開地面。最終報告指出，「根據副機師的描述，從起飛一直到抬升機頭時一切如常。他聲稱這個過程中沒有明顯的震動、速度的變化、周遭的噪音，（或者）方位變化」。[17]然而，據《紐約時報》報導，「幾名乘客覺察到（飛機的）航速似乎不夠快」。[4]

副機師稱，事故發生「就像失去升力一樣」。[18]機長嘗試使機翼保持水平，機組嘗試使用右舵來操控飛機使其返回地面。事故報告稱：「副機師所述，（機組）似乎都認定無法繼續飛行，他們的操作是一致的」。[18]拉楚布卡和馬尤爾繼續嘗試抬起機頭，以小俯仰角衝擊地面，儘管拉楚布卡事後聲稱他們沒有「過量用力操控」。[18]最終事故報告進一步指出，「副機師聲稱他本人沒有觸碰動力杆」。[19]副機師在時候告訴調查人員，當時機組人員主要集中精力尋找可供安全降落的地方。[4]

就在起落架離開地面五秒鐘之後，飛機的左機翼與瀝青跑道產生長達110英尺（約33.5公尺）的摩擦，並觸發了振杆器（提示航速過低）[17]，在飛機先向左傾、後右傾，最後再左傾後，機組人員收到六次失速警報[17][4]，此時距離地面僅有數米。飛機撞擊了兩個目視進場斜率指示杆後以著陸姿勢再度航行了約100英尺（約30.5公尺）。不及機師再次爬升，飛機撞擊了儀器著陸系統（ILS）的信號塔和一個水泵房。[4][18]

在機身撞擊到法拉盛灣的岸邊之前，左翼從機身脫落，最後倒置墜落於法拉盛灣。[18]部分機身和駕駛艙浸沒在水中。[20]一些旅客只受到撞擊帶來的皮外傷或者不致命的傷害，但是迷失方向，困惑和無法解開安全帶最終導致了他們的溺斃。[21][22][23]最終報告寫到：

援救行動

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圈出的地方為事發地點

塔台的車輛調度稱，在事發後他看到墜機地點迸射出一個火球，他立刻拉響警報，通知紐約－新澤西港務局警署（PAPD）[25]。[24]調查發現拉瓜地亞機場的緊急電話在事發時存在技術故障，但是並不影響後續的事故處理。

紐約－新澤西港務局警署最初派遣了四部車輛。[26]在車職員報告稱雪和霧影響了可見度，沒法看到飛機殘骸。但是一位消防員看到了事發地點附近有人站在堤壩的頂部。警方派出的蛙人也在同一時刻下水搜查，但是未能在機艙內或者水中發現生命跡象。[26]消防隊員繼續撲滅火焰，火場指揮員估計在他們到達現場十分鐘後火災就得到了控制。《紐約時報》報導稱：

美國國家運輸安全委員會的報告提到了在事故現場的醫療工作。報告指出，醫護人員僅僅對於那些有知覺的傷者進行看護，而對於那寫看上去像是溺斃的、亦或是看上去沒有生還希望的人則不進行照料，因為他們認為這些人在冰冷的鹽水中浸泡過久，無法恢復精神。當局估計，在事故現場有約十五輛救護車在向醫院運送傷員。事故現場附近還有四十餘輛救護車，但沒有必要派遣。[28][29][30]事故報告指出，事故的應急反應是「有效的，為乘機者的生還做出了貢獻；但是應急醫療服務職員未有協調一致，救護車的響應時間也相對較長。」[31]

最終報告寫到：

事故調查

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美國國家運輸安全委員會向事發現場派遣了一組調查隊。[32]他們得出的結論是，機組人員所不知道的是，機翼上堆積了冰層，而這層冰擾亂了氣流，減小了升力。[33]整個調查持續了不到一年。[34]

冰層的堆積

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調查人員假設了多種飛機無法獲得升力的原因，但是調查報告中沒有跡象顯示機翼處存在腐蝕。經過檢測，事故班機的飛行控制系統除了在撞擊中受到損壞外，其自身在事故時並無問題。報告指出，「所有的證據都不足以說明機翼裝配存在缺陷、機身結構或機身系統存在缺陷，以及使用減速器。」調查人員還指出起飛時的仰轉存在異常情況。委員會得出的結論是冰層堆積在機翼上，這是事故發生的主要原因。[13]

委員會發現，拉瓜地亞機場兩次除冰的過程不存在問題，然而距離最後一次除冰和起飛之間相差三十五分鐘，而起飛的過程導致雪在低於冰點的情況下持續在機翼堆積。委員會未能測定自最後一次除冰和起飛期間堆積了多厚的冰，但是他們認為很可能是「在三十五分鐘間，冰層的堆積導致了事故的發生」。[35]

最終報告表明，「本委員會審視決定性的證據後認定，事故發生的主要因素在於機翼收到冰層污染後空氣動力學性能減弱。因此，本委員會評估了機組人員在此期間所做出的決定和實行的步驟對於促成事故的程度。」[35]儘管在檢測機身時調查人員發現飛機發動機的除冰開關在「關閉」的狀態，但是後續調查發現輕微的外力即可移動開關，故委員會將此問題排除在外。[21]事故後，全美航空發布了一項維護指令，要求更換其下機組中所有F28系列飛機的除冰開關，使其不會受到外力的影響。[36]

調查人員發現F28系列飛機的機翼設計中存在的瑕疵使它們極其容易受到冰的影響。由於機翼存在角度，即便是機翼上堆積了很少的冰都可能導致災難性的後果。[37]美國國家運輸安全委員會和飛機製造商福克公司的聯合調查結果顯示，在冰粒直徑為一至二毫米間、冰粒密度為每平方公分一粒的情況下，飛機的升力會減少超過百分之二十。[38]福克公司在事故前發布的文檔詳細地說明了冰對於F28系列飛機的機翼存在的潛在影響，並警告稱機翼上很少量的冰就可以導致飛機「失控並翻轉」。[39][40]

機組失誤

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兩幅展示冰對飛機影響的圖片。

事故報告發現，機組人員意識到惡劣的天氣很可能會導致冰層堆積，但是不論是機長還是副機師，他們都沒有採取措施檢查機翼前緣和上表面。地勤人員評估了飛機的情況然後進行除冰。根據調查人員的報告，在除冰車輛出現故障後，機長要求再次除冰，有跡象表明：

他們還發現全美航空的指引和機師的培訓是合適的，這本應當警告機師在不知曉機翼是否乾淨的情況下冒險飛行可能帶來的風險。全美航空對機組人員的指引特別指出：

最終報告指出：

在電視採訪中，一名美國國家運輸安全委員會的調查人員表示，「機長面臨一個大問題。如果他想要再次除冰，他必須離開（等待起飛的）隊伍，重新滑行到泊位並再次除冰。這可能使他的航班晚點很久，甚至可能會因此而被取消。」[37]

美國國家運輸安全委員會多次進行測試以了解為何副機師未能看到機翼上堆積的冰層。當駕駛艙的滑窗全部打開時，副機師可以看到約百分之八十的機翼，包括用來目視除冰情況的黑色帶。如果如事故發生時一樣滑窗是關閉的[43]，那麼想要看清機翼的細節部分是很困難的，黑色帶也會由於玻璃的弳而扭曲變形。他們還發現翼燈可能會對副機師的視野產生影響。[44][45]

調查人員亦要求福克公司對於冰層污染對於機師駕駛所造成的影響進行研究。美國國家運輸安全委員會評估了研究的數據，發現機師在119節時即開始仰轉，早5節於正常仰轉速度（VR，此處為124節）。福克公司的數據和駕駛艙通話記錄儀的記錄向結合，確認了這點。根據駕駛艙通話記錄儀，副機師叫出的VR為113節，機長在119節時開始仰轉。並不能確定為何副機師會比標準情況早叫VR。[46]

拉瓜地亞機場的除冰步驟

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調查人員還關注到拉瓜地亞機場的除冰步驟。他們發現機場方面僅僅使用I型除冰液，而不是II型除冰液。I型除冰液僅僅能進行除冰，而II型除冰液會防止冰層在機身上堆積。拉瓜地亞機場方面禁止使用II型除冰液，他們在測試後認為II型除冰液一旦滴落到地上則會減少機場跑道的摩擦力。調查人員注意到這個機場方面設置這個禁令的真實原因在於拉瓜地亞機場的第13跑道相對比較短，如果飛機離開跑道邊緣飛機即會落入法拉盛灣冰冷的水中。事故報告中，調查人員批評大多數美國的航空公司僅僅依賴I型除冰液來防止冰層堆積，而不使用II型除冰液。[46][47]委員會證實，I型除冰液和II型除冰液的確都能夠在第一次起飛前除去大量的冰，並稱：

機載《安全須知卡》的錯誤

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美國國家運輸安全委員會關於全美航空405號班機的死傷人數的圖表。

調查人員還發現全美航空405號班機搭載的《安全須知》卡片上存在著錯誤，雖然並不是那次導致那次事故發生的原因。《安全須知》卡片上顯示F28客機上存在著兩扇廚房門，但事實上任何F28型客機只會配備兩扇門之間的任意一扇。檢測還發現《安全須知》卡片上並沒有標註如果無法以正常方式打開門，如何在緊急情況下將其開啟。[49]最終報告指出這些錯誤「並不是造成事故發生的原因」。[31]

結論

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美國國家運輸安全委員會的最終報告認定的導致事故發生的原因在於：

事故後續

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美國國家運輸安全委員會的建議

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美國國家運輸安全委員會（NTSB）向美國聯邦航空局（FAA）提出多項建議，其中包括要求「機組人員以及對飛機機翼檢查的地勤人員應受定期教育以知曉機翼污染，以及在不同光照情況下不同程度的污染的外在表現」。[50]他們還要求「航空公司需要建立一種告知機組人員除冰液的種類、當前的濕氣堆積速率以及延期時間的機制。」[51]

至於事發時飛機撞擊的障礙物，委員會要求拉瓜地亞機場修改或者更換「所有臨近第13跑道或第31跑道的水泵房，以使其不會對飛機造成障礙」，[51]並且要求對於「為拉瓜地亞機場建立易碎的儀表著陸系統天線陣列的可行性」進行研究。[52]委員會還要求對福克F28-4000系列飛機的《安全須知》卡進行評估「以確認他們清晰準確地描述了機艙前部兩扇門在正常情況和緊急情況下的使用方式，以及清晰準確地描述了機翼處緊急出口的使用方式」。[51][52]

德賴登事故調查報告的主張

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此次事故在國家地理頻道的《空中浩劫》中演繹，並與在加拿大安大略省德賴登發生的安大略航空1363號班機空難進行比較。德賴登空難發生前，機組人員未有對機身進行除冰操作。紀錄片開場時稱，加拿大的調查人員聽聞全美航空的空難時感到「震驚」，因為它幾乎是三年前安大略航空德賴登空難的翻版。[37]

德賴登事故的調查報告批評當時機場的除冰措施。它提出多項建議，包括用II型除冰液代替I型除冰液，除冰車輛在跑道處待命而不是在泊位待命，以及機組人員應不僅從駕駛艙檢視機翼，而應該還要在客艙內檢視。調查報告將事故發生的原因歸咎為商業利益介入安全規定以及業界草率及值得質疑的措施最終使機長陷入困境。[53]

參與調查及編寫事故報告的維吉爾·P·莫襄斯基法官在《空中浩劫》中聲稱，如果他所編寫的事故報告中的建議被採納的話，全美航空的空難將不會發生，並稱他的報告「很可能在（美國聯邦航空局）某人的桌子上」。他說，「當我最初聽到（全美航空空難）時我在想，天啊，這就是德賴登空難的翻版啊……如果他們能夠採納德賴登空難調查報告中提出的建議的話，全美航空405號班機的空難本來是可以避免的」。[37]

另一位調查人員在紀錄片中稱，「在（調查德賴登空難）後，我們做出了這麼多的努力還是看到類似的事故重現是十分令人困惑不解的。」[37]紀錄片中對於這些斷言花了比較大的篇幅來描述，但是美國聯邦航空局否認了莫襄斯基法官的說法，聲稱從未收到過他的報告。[37]


飛機在地面除冰的國際會議

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飛機螺旋槳和機身表面的積冰。攝於美國國家航空諮詢委員會。

在安大略航空1363號班機空難和全美航空405號班機空難發生後，美國聯邦航空局開始研究改進機場的除冰措施以減少由於積冰造成的事故。[54][55]

美國聯邦航空局將此研究描述為「專注的成果」。在1992年5月28日，專家被邀請到維吉尼亞州萊斯頓參加國際地面除冰會議。在會議上，長、短期除冰方式都經過了討論，並最終達成了共識。聯邦航空局的報告說：

據報道，會議探討了多種種類的除冰液，以及多種除冰的技術設施。專家們還發現機長有絕對的權利可以要求起飛，但所有的操作員都必須受訓以能夠給機長提供準確的信息以供其參考。

會後，美國聯邦航空局修訂了規章制度，要求所有的航空公司都必須在存在冰、雪及霧的情況下使用航空局批准的地面除冰液或者地面防冰液。新修改的規章制度在1992年11月1日正式生效。[57]

除冰技術的發展

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美國航空的一架麥道-80在錫拉丘茲漢考克國際機場接受除冰。

事發一年後，航空公司開始使用比I型和II型除冰液更有效的IV型除冰液。IV型除冰液能在機身最長附著兩小時。[37][58]美國芝加哥奧黑爾國際機場首創在跑道附近安裝除冰設施，現今已成為普遍做法。[37]

飛機自身開始採納更加複雜的除冰系統，不僅僅可以在地面除冰，還可以在空中進行除冰。許多現代固定翼民航運輸機，比如波音737系列飛機，在機翼邊緣、飛機引擎進氣口和機載天氣探測器上安裝了專門的系統，使用熱空氣進行除冰。機身附著的冰從引擎中流出，並倒入到被除冰表面下方的洞中。熱空氣還能使機身表面維持在零上數攝氏度，使冰層難以在機身表面堆積。這個除冰系統是自動操控的，當飛機飛入飛出潛在的結冰環境時會自動開關。[59]

地面除冰技術也在發展，新的技術包括紅外線除冰。通過電磁波，能量被傳導到機身。紅外線時肉眼不可見的，並且以直線從熱源到受熱點直線傳播，而周圍的空氣溫度不會升高過多，這樣減少了熱量的散失。當紅外線射中了目標物體，能量以熱能的形式釋放，釋放出的熱能或是被物體表面吸收，或是被反射。能量不斷在「熱」和「冷」的區域傳播，直到這些區域的溫度相同為止（稱為「平衡」）。目標表面越冷，紅外線越能有效傳播熱量。熱量傳導的機制實質上比傳統的除冰機制（對流和傳導）要快。[60][61]

飛機除冰車輛也在事故後得以升級。現時除冰車輛通常擁有一個罐車，罐內包含除冰液，以及稀釋除冰液的水。通常車輛還有一個車載式吊車，方便操作人員更加全面地清理飛機表面的積冰。通常情況下，一輛新型除冰車輛完全清理一架波音737系列客機需要不到十分鐘。[62]機場的跑道也配備了連接在機械臂上的除冰噴頭，噴灑範圍足以覆蓋整個跑道，減短了跑道不可用的時間。

類似事故

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參考文獻

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外部連結

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