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飞机起飞后，它的起飞攻角异常的大，其后两位驾驶员都尽力地把驾驶盘向前推。之后，飞机便向左倾侧并开始失速，最后高速向下俯冲并撞向[[机场]]内的[[全美航空]]专属的维修库，飞机立即爆炸着火，当时离起飞时间只有37秒 <ref>[https://www.sohu.com/a/392732559_628944 登机后能不能随意换座？21条生命的消逝换来了整改和反思 ]，搜狐，2020-05-03</ref> 。机上21人全部死亡，地面一人亦受到波及轻伤，维修库内工作的全美航空员工则没有受伤。

飞机起飞后至失速前，即使机员将驾驶盘推前，它的攻角依然异常的高。在这架飞机最近的维修报告，发现了一条控制升降舵的钢索，在飞机出事前两晚于[[亨廷顿]]的三州机场（Tri-State Airport）进行了简单的修复。调查发现，负责维修该装置的技工，不但是临时技工，而且从没有维修过出事机型。该型[[飞机]]的相关装置，必须经过25个步骤才可算是完成，但经调查后发现，维修技工省却了至少9个步骤 <ref>[https://new.qq.com/omn/20190108/20190108G05496.html 中西航空5481号班机事故]，腾讯网，2019-01-08 </ref> 。调查又显示了一个控制该装置的钢索张力的螺丝扣安装在一个错误的位置上，使得升降舵行程不足，导致驾驶员无法有足够的俯仰控制。虽然通常在调整后会有控制力测试以确保调整正确，但当时的维修督导决定省略了这一步骤。