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  此架波音767-223ER客機出產於1987年,註冊編號為N334AA。飛機的最大載客量為158人,但9月11日當天,機上僅有81名乘客和11名機組人員。雖然載客率僅為51%,卻高於數月前同一航班週二早晨的39%。11位機組人員包括機長約翰·奧戈諾夫斯基、副機長湯姆·麥吉尼斯(Thomas McGuinness)以及空中乘務員Barbara Arestegui、Jeffrey Collman、Sara Low、Karen Martin、Kathleen Nicosia、鄧月薇、Jean Roger、Dianne Snyder和艾米·斯威尼(Madeline Amy Sweeney)。

  有5名劫機者登上11號班機:

  

  劫機頭目穆罕默德·阿塔和一名同謀阿卜杜勒阿齊茲·奧馬裡於東部標準時間2001年9月11日凌晨5時40分到達波特蘭國際機場。他們準備乘坐科爾根航空5930號航班於6時離開波特蘭,並飛往波士頓。兩名劫機者都購買了繼續轉機前往洛杉磯的頭等艙機票。阿塔登記了兩件行李,奧馬裡則未登記。辦理登記手續時,電腦輔助乘客掃描系統(CAPPS)指示阿塔的行李需要附加檢查,但他仍順利登機。飛機準點起飛,於6時45分在波士頓洛根國際機場降落。其他三名劫機者,瓦立德·謝里、瓦伊勒·謝里與薩塔姆·蘇卡米也於此時到達,並將租來的汽車棄置於機場的停車場。6時52分,準備劫持聯合航空175號班的馬萬·謝赫(Marwan al-Shehhi)使用洛根機場的付費電話打給阿塔的行動電話。  阿塔和奧馬裡在波士頓再次辦理11號航班的登機手續,並通過安檢。在倉促中,阿塔的行李未被裝上飛機。蘇卡米、瓦立德·謝里和瓦伊勒·謝里亦在此辦完手續。瓦伊勒·謝里和蘇卡米各登記了一件行李,瓦立德·謝里則沒有登記。CAPPS指示三人的行李都需要詳細檢查。由於CAPPS的掃描僅針對行李,這三名劫機者在安檢處未被附加檢查。  到7時40分,五名劫機者全部登機。穆罕默德·阿塔坐在商務艙的8D座位,阿卜杜勒阿齊茲·奧馬裡和薩塔姆·蘇卡米的位置分別是8G和10B,瓦立德·謝里和瓦伊勒·謝里則在頭等艙的2B和2A座位。

  根據航空公司的班次表,客機原定於上午7時45分起飛,但因為登機程式落後進度(在原定起飛的時間,劫機者穆罕默德·阿塔及阿卜杜勒阿齊茲·奧馬裡仍在辦理登機手續。)而需要延遲。  客機從26號登機閘門出發,並於上午7時59分使用04R(Right)跑道起飛,較原定時間延遲14分鐘。上午8時13分29秒,當客機在馬薩諸塞州中部爬升至7900米的時候,機員按照波士頓航空交通管制中心的指示,將客機航向右轉20度。18秒後,波士頓航管中心指示航機繼續爬升至11000米的巡航高度,但航機沒有回覆指示和依照指示飛行。

  九一一調查委員會估計劫機行動在約8時14分開始。從這時起,正副機長不再答覆波士頓航空控制中心(BATC)的飛行要求。8時16分,飛機下降至8800米高度,此後略微偏離了既定航線。控制中心數次嘗試與飛機通話,均沒有反應。到8時21分,飛機中止傳送C模式詢答機訊號。  上午8時23分38秒,阿塔嘗試向乘客釋出訊息,卻按錯按鈕送到波士頓中心。航空管理局聽到了阿塔的發言:「我們劫持了一些飛機,你們只要安靜就不會有事。我們現在正在返回機場。」8時24分56秒,他說:「大家都不要動,不要動就會沒事。如果你動的話,你將危及整架飛機。保持安靜就好。」阿塔還是以為他僅在跟乘客講話。當時,他的聲音已被塔臺錄下來。上午8時26分,飛機大約位於紐約州伍爾西斯威爾上空時,做了一個100度的大轉彎,沿著哈德遜河目視向紐約前進。上午8時33分59秒,阿塔說:「請大家都不要動,我們正在返回機場,請不要做任何蠢事。」8時37分08秒,聯合航空175號班機的機組人員確認AA11的位置和方向。8時37分,飛機開始由29,000英尺以3,200英尺/分的時速下降,並在8時43分做了最後一個轉彎向曼哈頓前進。

  機艙服務員艾米·斯威尼和鄧月薇提供了事發的詳細資料。據她們憶述,有3個人被劫機者用刀刺傷或割傷喉嚨,其中兩人是機艙服務員,另一人是乘客。該名乘客是丹尼爾·列文(Daniel M. Lewin),是一名因特網企業家,曾服役於以色列防衛隊。據FAA在2002年中的備忘錄中提及,坐於9B座位的列文可能在阻止劫機發生時,被坐於其後方(即10B座位)的薩塔姆·蘇卡米襲擊。鄧月薇也有在向美國航空控制中心的4分鐘電話通話中,提供當時處境資料,包括:與駕駛艙無法聯絡、無法進入駕駛艙及有乘客受傷等。此外,她亦向控制中心提供了劫機者的座位位置,以便核實他們的身份。

  9月11日上午8時46分40秒,劫機者操縱的11號班機,以約750公里的時速,撞向世界貿易中心北座大樓北立面第88至94層之間。此時,機上還有3.8萬升可燃性航空用油。  這是911恐怖襲擊中第一宗事件。機上所有人員死亡,包括11名機組人員,76名乘客及5名劫機者。目擊證人包括行人及司機。  傳媒首次報導爆炸的訊息是在上午8時49分,CNN打斷一則正在播放的Ditech廣告並插播新聞,標題為World Trade Center Disaster(譯:世貿中心災難)。Carol Lin是第一個報導此事件的主播,她說:  "Yeah. This just in. You are looking at obviously a very disturbing live shot there. That is the World Trade Center, and we have unconfirmed reports this morning that a plane has crashed into one of the towers of the World Trade Center. CNN Center right now is just beginning to work on this story, obviously calling our sources and trying to figure out exactly what happened, but clearly something relatively devastating happening this morning there on the south end of the island of Manhattan. That is once again, a picture of one of the towers of the World Trade Center."  (譯:對,這是最新的訊息。您正在觀看一段明顯令您極度不安的現場直播片段。該處是世界貿易中心,我們收到未經證實的報告,指出今早一架飛機撞進了世貿中心其中一幢大廈。CNN中心現正開始追蹤事件,並透過向我們發放訊息的人士瞭解究竟發生了什麼事。但肯定的是,曼哈頓島的南端今早發生了破壞性極大的事。再一次,這是世貿中心其中一幢大廈的圖。) 不久,CNN財務副主席Sean Murtagh在一個電話錄音節目中說到,從他的辦公室(紐約CNN科)看見一架大型噴射客機直撞世貿中心。其後,其他所有電視網路均中斷原本的廣播,改為播放該事件的最新訊息。最初的新聞報導推測這次撞機是一起意外事故,直到17分鐘後,聯合航空175號班機撞上世界貿易中心南座大樓。  法國攝影師Jules Naudet和捷克移民都拍攝到飛機撞上北座大樓的一幕。一個由Wolfgang Staehle在布魯克林的美術博物館安裝的攝影機,在最尾的4秒鐘拍攝一張曼哈頓下城的照片,剛好拍到了美國航空11號班機撞上北座大樓。

  飛機撞進北大樓所帶來的衝擊力,徹底破壞北大樓電梯槽及3條樓梯,令撞擊區以上的人無法逃生。而此後撞進南大樓的飛機,由於是從側面撞擊,因此仍有一條樓梯未被破壞,故生還者較北大樓多。事發時,共有1366人在飛機衝撞的樓層或之上。根據報告所指,數百人在飛機撞擊時立即死亡,剩餘的被困在高層,不是從大樓上跳下來,就是燒死或因結構倒塌而死亡。  Cantor Fitzgerald L.P.,一個位於世貿大廈北座101到105樓的投資銀行,共有658名員工遇難,比任何一個僱主都多。亦有救援人員(兩座大樓加起來為400人,多數是來自紐約市消防局(FDNY))在大樓倒塌之時喪生。  死者中包括了部分著名乘客:  此外,動畫節目《蓋酷家庭》創作人塞思·麥克法蘭,原定乘坐此航班,因為誤會而錯過乘坐航班。他登記的旅行社告訴他航班在8時15分出發,但實際上是7:45分出發,他到達的時候航班已經完成登機程式。  報稱坐於9D座位的乘客Mohammad Atta,已證實事發時並沒有登上本航班;《波士頓環球報》於兩天後(即2001年9月13日)發表報告指,真正坐於9D座位的乘客,其實是Daniel M. Lewin。  飛機衝擊造成大規模的傷害。飛機燃油造成的火災令北大樓的結構嚴重受損。據世貿中心地盤建築經理Frank A. Demartini指出,世貿中心南、北大樓均由鋼興建,其支撐點設於大樓中間,設計上是可以抵禦飛機撞擊。及後,拉登就是次襲擊發表錄影講話,片段中承認襲擊是由他策動的,但並沒有預計到世貿中心會倒塌。

  自美國航空11號班機在洛根國際機場起飛的一刻,聯邦航空局(FAA)位於波士頓的航空管制中心一直都有監察著其動態。航空管制員重複與該飛機聯絡,稍後從機內傳出一句「我們還有其他飛機」,便知發生了劫機事件。該名管制員隨即向主管提出此警報,指該飛機正向紐約市領空飛去。上午8時32分,FAA位於維珍尼亞州赫爾頓市的指揮中心向FAA總部發出通知。  上午8時37分,波士頓控制中心直接與紐約羅馬的北美空防司令部(NORAD)東北空防部隊聯絡。東北空防部隊隨即派出停泊於馬薩諸塞州法爾茅斯奧的斯空軍基地的兩架F-15前往攔截11號班機,並於上午8時46分從奧的斯基地起飛。但在這時,11號班機已撞向世界貿易中心。  由於11號班機的識別系統已被關掉,因此美國空軍飛行員無法得悉應飛往哪一方向才能會合11號班機。之後,東北空防部隊花了數分鐘時間留意他們的雷達螢幕,期望雷達系統能與11號班機重新聯絡上。再之後9分鐘,NORAD已確定出4架被劫持客機的位置。

  事件後美國航空以25號取代了航班的原有編號,這班航班其後曾經改以波音757營運,現在則以波音737-823營運。洛根國際機場的26號登機閘門頂部則掛上美國國旗,以紀念這次事件。
美國航空11號班機是九一一恐怖襲擊事件中首架被劫持的客機,是一架美國航空的波音767-223ER客機,機身編號N334AA,當時正由波士頓洛根國際機場前往洛杉磯國際機場。該航班遭5名劫機者脅持,最後於早上8時46分撞擊紐約世界貿易中心的北座大樓。當天所有被劫持的4架客機中,11號班機上的遇難人數最多,達92人。