2017年6月27日,南航CZ380航班由浦東打算飛往廣州,登機(jī)過(guò)程中,一名老太太向發(fā)動(dòng)機(jī)扔了一把硬幣,導(dǎo)致航班延誤了5個(gè)多小時(shí)。經(jīng)勘查,機(jī)務(wù)人員共發(fā)現(xiàn)9枚硬幣(其中發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部1枚1角硬幣)。該航班確認(rèn)發(fā)動(dòng)機(jī)檢修完畢、可以安全起飛后,于傍晚6時(shí)16分起飛,并于當(dāng)晚8時(shí)11分在廣州白云機(jī)場(chǎng)安全落地。
很多媒體用發(fā)動(dòng)機(jī)最嚴(yán)重的葉片脫離損壞試驗(yàn)的視頻演示發(fā)動(dòng)機(jī)可能造成損壞的樣子,看起來(lái)有些恐怖!
發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇葉片真的那么脆弱嗎?
飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)最前面的風(fēng)扇葉片是受力最大、主要產(chǎn)生推力部件和最容易受外來(lái)物損害的,通常用鈦、鈦合金或者新型復(fù)合材料做的,非常非常結(jié)實(shí),不是那么容易損壞的。尤其是現(xiàn)在的發(fā)動(dòng)機(jī)更結(jié)實(shí),可靠性更高。尤其是在發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇葉片的強(qiáng)度更強(qiáng)、可靠性更高。
發(fā)動(dòng)機(jī)適航的要求
民航規(guī)章CCAR-33《航空發(fā)動(dòng)機(jī)適航規(guī)定》專(zhuān)門(mén)有對(duì)飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的要求有具體的規(guī)定:
對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)常見(jiàn)的外來(lái)物損害(FOD)比如鳥(niǎo)、雨、冰和冰雹等損害有試驗(yàn)驗(yàn)證的要求,有十幾頁(yè)的要求,也就是說(shuō),不同通過(guò)試驗(yàn)要求的發(fā)動(dòng)機(jī)不能安裝于飛機(jī)上。
我們國(guó)家的民航規(guī)章基本上源自美國(guó)的航空規(guī)章FAR,也就是說(shuō),全球?qū)τ谕鈦?lái)物的損害規(guī)章要求基本是一致的。
我們看看飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)要經(jīng)過(guò)多大的鳥(niǎo)擊試驗(yàn)才能通過(guò)測(cè)試。
(b)大鳥(niǎo) 為符合大鳥(niǎo)吸入的要求,應(yīng)遵照下列規(guī)定:
(1)大鳥(niǎo)的吸入試驗(yàn)應(yīng)使用表1規(guī)定重量的1只鳥(niǎo)。該鳥(niǎo)應(yīng)投向第一級(jí)旋轉(zhuǎn)葉片最關(guān)鍵的暴露位置。對(duì)于安裝在固定翼飛機(jī)上的發(fā)動(dòng)機(jī),吸入鳥(niǎo)的速度應(yīng)為370公里/小時(shí)(200節(jié))。
(2)在大鳥(niǎo)吸入后的15秒內(nèi)不允許移動(dòng)功率桿。
(3)在本條規(guī)定的條件下進(jìn)行單只大鳥(niǎo)的吸鳥(niǎo)試驗(yàn)時(shí),不得導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)第33.75條(g)(2)中描述的任何情況發(fā)生。
(4)對(duì)本款中大鳥(niǎo)吸入要求的符合性驗(yàn)證也可以通過(guò)驗(yàn)證第 33.94條(a)中在葉片包容性和轉(zhuǎn)子不平衡性方面的各項(xiàng)要求比本條的各項(xiàng)要求更為嚴(yán)格來(lái)證明。
(c)中鳥(niǎo)和小鳥(niǎo) 為符合中鳥(niǎo)和小鳥(niǎo)吸入的要求,應(yīng)遵照下列規(guī)定:
(1)應(yīng)采用中國(guó)民用航空局可接受的分析方法或部件試驗(yàn)或是兩者的組合,來(lái)確定影響功率損失和造成損壞的關(guān)鍵吸鳥(niǎo)參數(shù)。關(guān)鍵吸鳥(niǎo)參數(shù)應(yīng)包括,但不限于,鳥(niǎo)速、關(guān)鍵目標(biāo)位置和第一級(jí)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的影響。吸鳥(niǎo)臨界速度應(yīng)反映從地面到地面上460米(1500英尺)的正常飛行高度所使用的空速范圍內(nèi)的最嚴(yán)酷條件,但不應(yīng)小于飛機(jī)的V1最小速度。
(2)應(yīng)進(jìn)行吸中鳥(niǎo)的發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)以便模擬遭遇鳥(niǎo)群,表2中規(guī)定了使用鳥(niǎo)的數(shù)量和重量。當(dāng)規(guī)定只用1只鳥(niǎo)時(shí),這只鳥(niǎo)應(yīng)投在發(fā)動(dòng)機(jī)核心機(jī)流通道上;必要時(shí),應(yīng)通過(guò)合適的試驗(yàn)或分析或兩者的組合來(lái)確定發(fā)動(dòng)機(jī)前迎風(fēng)表面上的其他關(guān)鍵位置。在表 2中規(guī)定使用2只或2只以上的鳥(niǎo)時(shí),其中最大的1只鳥(niǎo)應(yīng)投向發(fā)動(dòng)機(jī)核心機(jī)流通道上,而次重的1只鳥(niǎo)應(yīng)投向第一級(jí)轉(zhuǎn)子葉片的最關(guān)鍵的暴露位置上,其余的鳥(niǎo)必須均勻地分布在整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)的前表面上。
我們說(shuō)重點(diǎn):
(6)在按本款中規(guī)定條件下進(jìn)行試驗(yàn)時(shí),吸入小鳥(niǎo)和中鳥(niǎo)不得引起下列的任何情況:
(i)持續(xù)的功率或推力損失超過(guò)25%;
(ii)在本條(c)(7)或(c)(8)規(guī)定的要求連續(xù)驗(yàn)證期間發(fā)動(dòng)機(jī)停車(chē);
(iii)出現(xiàn)本條(b)(3)定義的各種情況;
(iv)不可接受的發(fā)動(dòng)機(jī)操縱特性的降低。
33.75條(g)(2)以下后果認(rèn)為是危害性發(fā)動(dòng)機(jī)后果:
(i) 非包容的高能碎片;
(ii) 客艙用發(fā)動(dòng)機(jī)引氣中有毒物質(zhì)濃度足以使機(jī)組人員或乘客失去能力;
(iii) 與駕駛員命令的推力方向相反的較大的推力;
(iv) 不可控火情;
(v) 發(fā)動(dòng)機(jī)安裝系統(tǒng)失效,導(dǎo)致非故意的發(fā)動(dòng)機(jī)脫開(kāi);
(vi) 如果適用,發(fā)動(dòng)機(jī)引起的螺旋槳脫開(kāi);
(vii) 完全失去發(fā)動(dòng)機(jī)停車(chē)能力。
大鳥(niǎo)撞擊測(cè)試瞬間
是大鳥(niǎo)撞擊后葉片迅速恢復(fù)形狀
硬幣重量
第五套人民幣:
1角硬幣:
(2000年10月16日 鋁合金,鋁白色,圓形,直徑19mm, 厚度1.67mm,重量1.15g。背為蘭花;
(2005年 8月31日 不銹鋼,鋼白色。圓形,直徑19mm, 厚度1.67mm,重量3.20g;圖案同2000。
5角硬幣:
(2002年11月18日鋼芯鍍銅,金黃色。圓形,直徑20.5mm,厚度1.65mm,重量3.80g;
1元硬幣:
(2000年10月16日鋼芯鍍鎳,鎳白色。圓形,直徑25mm, 厚度1.85mm,重量6.1g。
請(qǐng)注意對(duì)比發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)試用的鳥(niǎo)是以千克為單位。
硬幣對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)損害可能有多大?
對(duì)于鳥(niǎo)擊、冰和冰雹等實(shí)驗(yàn)的條件相當(dāng)苛刻,需要達(dá)到一定的相對(duì)速度,而且發(fā)動(dòng)機(jī)也需要在最大馬力或者超出最大馬力的條件下。
而撞擊物的能量與損害程度和外來(lái)物與風(fēng)扇葉片相對(duì)速度的平方成正比,也和外來(lái)物的重量成正比。在發(fā)動(dòng)機(jī)高度運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)自身的線(xiàn)速度也非常高,這時(shí),外來(lái)物和發(fā)動(dòng)機(jī)葉片相撞時(shí)的速度矢量和也相當(dāng)?shù)拇蟆?/span>
在這樣的嚴(yán)苛條件下,發(fā)動(dòng)機(jī)葉片都應(yīng)該不會(huì)嚴(yán)重?fù)p害。而發(fā)動(dòng)機(jī)從靜止?fàn)顟B(tài)開(kāi)始起動(dòng),幾乎從0轉(zhuǎn)速增加到較低轉(zhuǎn)速(地面起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速只有最大轉(zhuǎn)速的20-30%),硬幣沒(méi)有可能將風(fēng)扇葉片打碎。
很多人憂(yōu)慮發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)的時(shí)候硬幣會(huì)掉進(jìn)內(nèi)涵道?這個(gè)理論上很難的,硬幣比空氣重很多,發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)過(guò)程中的離心力基本上會(huì)把硬幣甩向最外側(cè),也就是外涵道,會(huì)直接吹出去,個(gè)人認(rèn)為進(jìn)入內(nèi)涵道的可能性有,但是幾率非常小。(航家作者:陳建國(guó))