作者 喬善勛

12月3日，東方航空一架空客330客機在執行上海至香港的721號（MU721）航班，在萬米巡航時，發動機突然遭遇葉片脫落的故障。從曝光的視頻中可以看到，客艙內有明顯晃動感。所幸，飛行員臨危不懼緊急備降廈門。

飛行記錄顯示，飛機在大約9點半左右時，發動機突發意外，位置大約在泉州市西面。當時飛機飛行高度在34100英尺，約合10400米。隨后，飛機開始緊急下降，并在10點左右降落在廈門高崎機場。

飛機落地后，地面人員得以一窺發動機受損全貌，發動機的多個風扇葉片受損。

涉事的是一架注冊號B-8970的空客A330-300型客機，機齡6.5年，搭載2臺羅·羅遄達700發動機。在2017年6月交付予東航。

然而這并不是A330型客機搭載的遄達發動機第一例巡航中發生故障的案例。其中最典型的當屬2017年亞航A330發動機風扇葉片故障事件。

2017年6月25日，亞航旗下一架注冊號9M-XXE的A330-343X從西澳大利亞州珀斯飛往馬來西亞吉隆坡。

飛機起飛大約1小時后，機組成員突然聽到一聲金屬爆炸聲，機身開始劇烈振動，并向機組成員發出ENG 1（左側）失速警告。機組在完成相關的發動機故障程序，并開始單發返回珀斯。

雖然飛行員嘗試通過改變飛機的高度和空速來減少飛機振動，但機身在返航途中仍繼續振動。飛機在珀斯安全著陸后，地面人員發現左側發動機一個風扇葉片大約有3/4部分丟失。

圖、亞航9M-XXE號機發動機受損圖

9M-XXE號機搭載的是遄達772B-60型發動機，這屬于一款三轉子、高涵道比渦扇發動機，下圖所示藍色為風扇、黃色為中壓壓氣機、橙色為高壓壓氣機。

編號為41778的發動機被送到香港航空發動機服務公司進行檢修，葉片殘片則被送往英國羅羅的實驗室。發動機檢查顯示，沒有內部或外部火災的證據，也沒有異物損壞的證據。而受沖擊和尖端摩擦影響，剩余的風扇葉片有二次損壞痕跡，發動機進氣罩也受到損壞。風扇軸沿著長度彎曲約13毫米。

序列號RGF35538的風扇葉片生產日期在2009年12月至2010年2月之間，沒有返工記錄。在2014年9月11日進行相控陣超聲波檢查。該葉片裝機后運營共運營3602個周期，從檢查到發生故障運營1099個周期。

隨著渦扇發動機的涵道比越來越大，極大改善了發動機的效率和成本，但同時也需要應用采用復雜空氣動力學設計的更長、更寬的風扇葉片，這些葉片重量還必須輕，以確保風扇葉片故障時，發動機能承受較大的不平衡力，并確保不發生不包容事件。這也就要求葉片具有足夠的強度，以承受高空氣動力載荷、低循環和高循環疲勞載荷和異物損壞。

為了實現高強度和低重量，工程師給出的辦法是使用具有內部支撐結構的寬弦空心鈦葉片。遄達700風扇葉片在制造過程中使用三塊鈦合金板來組成葉片的外部面板和內部支撐結構，鈦合金的超塑性使其能夠形成內部支撐結構和葉片的形狀。制造過程包括在高溫下將三塊鈦合金板擴散粘合在一起。然后通過在高溫下使用惰性氣體在金屬模具之間對擴散粘合結構的空腔進行充氣來最終成型。

圖、斷裂面示意圖，凸板內表面疲勞裂紋萌生點

對失效的風扇葉片進行紫外線掃描并沒有發現有機污染痕跡，這排除了吞鳥事件。但是發現了疲勞裂紋區域，大約位于葉片前緣的中弦處。疲勞似乎是在面板內表面薄膜與面板結合的銳角處開始的。失效葉片剩余部分的照片確定了導致葉片失效的應力裂紋的起始點。

裂紋最初沿著弦向方向傳播，然后向外翼型表面傳播。剩余的斷裂表面相對較鈍且有角度；這與韌性超應力失效一致。起始點附近斷裂的放大圖，顯示疲勞裂紋從凸板內表面擴展。藍色十字表示裂紋萌生點，紅色區域是初始弦向擴展區域，黃色箭頭表示一般擴展方向。

制造商進行的試驗表明，如果在之前的相控陣超聲波檢查時存在這種大小的裂紋，它本應被檢測到。因此得出結論：裂紋很可能更小，低于當時的最低標準。由于宏觀區的存在，裂紋可能能夠更快地擴展。

共性問題還是孤例？

此前，羅·羅曾報告7起遄達700風扇葉片故障事件，第一起發生在2006年8月。前6起葉片故障事件歸因于制造問題，其中大多數與在超塑性成型過程中使用不正確的氣體或空氣進入葉片腔有關，導致葉片材料內層的性能發生變化。這些變化使它們更容易過早失效。隨后的風扇葉片故障并未發現此類制造問題。

羅·羅公司的調查發現，最近的三起葉片故障（包括亞航這一次）均歸因于疲勞裂紋，該裂紋起源于內膜和凸面板之間形成的銳角。

羅·羅還審查了故障葉片設計，雖然遄達發動機風扇葉片都具有相同的寬弦、空心結構，但只有遄達700葉片遇到了疲勞裂紋問題。研究顯示，遄達700葉片應力相對較高，再加上小銳角半徑的應力集中效應，從而在拐角處引發裂紋，最終導致葉片失效。

2013年7月15日，羅·羅發布非改裝服務公告 (NMSB) 其指出問題：在風扇葉片斷裂事件發生后，建議進行在役超聲波檢查，以緩解類似事件發生。

發動機制造商羅·羅采取了多項安全措施，包括修訂2017年10月發布的服務公告RB.211-72-AH465，將檢查間隔從2400個周期減少到1200個周期。

東航721號航班危險嗎？

從曝光的視頻來看，對于普通乘客的視覺沖擊還是蠻大的。但從安全的角度來看，需要科學對待此類問題，但也不用過度擔心。

1、成熟、專業的飛行員都會接受單發飛行訓練，即使一臺發動機運行，他們也能將飛機平安降落。

2、發動機在適航取證的時候，都需要通過包容性測試，以免發生非包容性失效造成次生災害。

721號航班是否遭遇鳥擊？

在飛行過程中發動機吸入異物，例如吞鳥，但是在萬米高空鳥擊很罕見。鳥類通常飛行高度在2133米，但在6000米以上也有鳥類活動，最高的鳥擊事件發生在11000米。污染物檢測能第一時間確定或排除鳥擊事件。

如何科學看待721號航班事件？

亞航A330事件暴露出羅·羅遄達700風扇葉片在復雜制造過程中，出現的一個多年來未意識到潛在問題。事故調查顯示，對于關鍵零部件制造商和監管制造商的監管機構來說，建立快速識別核心問題的系統并采取措施來降低風險非常重要。

這起事件是一個很好的例子，說明制造商如何通過快速積極的行動，通過信息、服務公告和服務信函，向運營商和維護提供商傳達工程解決方案和技術信息。它還展示了監管機構如何與制造商合作，并通過包括適航指令在內的通信納入強制性安全解決方案。

對于什么原因造成721號航班意外，我們還需要等待詳細的事故調查報告。

從目前曝光的信息來看，東航721號航班和2017年亞航A330發動機風扇葉片脫落故障有類似性，建議重點關注發動機風扇葉片疲勞裂紋，建議局方要求航空公司對搭載遄達700型發動機的A330客機進行專項排查；

建議羅·羅加強此類故障研究，并提出系統性解決方案。

相信通過各方努力，能很好彌補721號航班所暴露出的問題，讓未來的天空更安全。