波音737飞行高度引擎损毁一个能正常飞行吗

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&&&&作者:陆译&&&&一架新型波音737飞机搭载着126人,从伦敦飞往北爱尔兰,这是一次短程飞行。突然,飞机上出现了一系列紧急情况,机身剧烈晃动着,最终在距离机场跑道几米的地方坠毁,47人不幸遇难。&&&&这是一起意外事故,还是早有蓄谋的恐怖袭击事件?&&&&顺利起飞&&&&这里是伦敦希思罗机场,世界上最繁忙的国际机场之一。日,度完了圣诞节和新年假期的人们,大多赶在这一天回去上班。这天是周日晚上,飞机场人头攒动。1号候机室里的乘客正在办理登机手续,他们将乘坐英国米德兰航空公司的092次航班飞往北爱尔兰的贝尔法斯特市。这趟定期航班的航行时间为1h。&&&&安检工作十分紧张。此时正值爱尔兰共和国军在英国制造恐怖事件的高发期。近20年以来,爱尔兰共和国军总共导致了416名英国平民丧生。&&&&092次航班乘客的命运掌握在43岁的机长亨特手上。他有着25年的飞行经历,是英国米德兰航空公司最有经验的飞行员之一。&&&&副驾驶藏维•麦克莱,39岁。他们驾驶的这架飞机两个月前刚刚出厂,属于渡音737家族的新成员――波音737-400系列。&&&&波音公司于1年前推出了这款机型,并声称它与过去的飞机相比有着很大的优越性。它采用了先进的CFM56新型引擎和全新的驾驶舱显示器,包括电脑显示器等设备,并用LED表盘取代了传统的机械表盘。&&&&现在,118名乘客已经登上飞机,在座位上坐好。亨特机长发动了两台引擎。他驾驶400系列飞机仅23h,还有点儿生疏。&&&&晚上19:52,英国米德兰航空公司的092次航班朝着贝尔法斯特市飞去。&&&&起飞几分钟后,乘务人员开始提供酒水。飞机上的气氛十分轻松,乘客们知道,1h后他们就能到家了。&&&&引擎着火&&&&晚上20:05。在平稳飞行35min以后,飞机爬升到了85001n的高空,即将进入1万6000m的巡航高度。就在这时,在毫无预兆的情况下,飞机突然发出了一声巨响,并开始震动起来。&&&&驾驶舱内的亨特机长和副驾驶戴维•麦克莱马上感觉到了震动,除此之外,他们还闻到了一股浓烈的烟味。&&&&烟只能通过空调装置的管道进入机舱。在波音737飞机上,空调装置是由喷气引擎提供动力的,因此他们推断,引擎出现了严重故障。&&&&20岁的学生基兰•戴南的座位就在靠近引擎的机翼附近,他听到了巨大的咔嗒声,就像洗衣机搅动小石子的声音。护理人员加雷斯•琼斯坐在靠近机翼的第14排座位上,透过窗户,他看到了一串火苗,好像是从引擎那儿冒出来的。&&&&亨特机长和副驾驶麦克莱在驾驶舱里看不到引擎,自然也无法发现火光。&&&&飞行员只能依靠仪器对故障进行判断。虽然他们对新的显示器仍然有些陌生,但这毕竟是高科技产晶,因此,他们给予了充分的信任。通过查看电脑屏幕和表盘,他们判断问题出在引擎身上,于是关闭了出现问题的引擎。响声和震动几乎立刻停止了,波音737又恢复了正常。飞机在只有一台引擎的状态下还能继续飞行。跟所有飞行员一样,亨特机长在接受模拟训练时,曾多次在只有一台引擎的状态下飞行过,他对这种操作十分熟练。&&&&根据安全条例的规定,飞机必须尽快着陆。空中交通管制中心在东米德兰兹机场给他们安排了一个紧急迫降场地,飞往那里只需10min。&&&&晚上20:10。机长凯文•亨特通过广播尽力安抚乘客,并且告诉他们,他已经关闭了出现故障的引擎,10min后飞机将安全着陆。&&&&他的话令许多乘客安下心来,大家都舒了一口气。加雷斯看到问题引擎不再喷火,也放松下来。他相信机长已经控制了局面。&&&&晚上20:17。飞机从2000m的高空继续下降。还有8min,他们就能着陆了。1min后塔台命令机长向右转,以便飞机进入跑道。&&&&飞机坠落&&&&晚上20:20。就在飞机靠近跑道时,飞机外层突然又传来了更为巨大的声响。乘客们意识到,声音可能是飞机的另一台引擎发出来的。所有人再度紧张起来。整架飞机都在晃动,就像撞到了什么东西。&&&&塔台的空管人员命令亨特机长把飞机降到600m的高度,飞机必须在另一台引擎失灵前尽快着陆。&&&&最后一台引擎也熄火了。飞机失去了向前的推进力,在重力的作用下飞快地坠了下去,一直往下坠,就像过山车从顶端往下冲一样。&&&&亨特命令副驾驶重新启动引擎。麦克莱开始按照程序进行操作,但是,他们下降的速度实在太快了。亨特机长的操纵杆剧烈地颤动着,近地警告系统发出警报,飞机下降的速度太快了。机上所有人都恐慌起来。左侧引擎再次喷出了火苗。&&&&飞行员已经能看到2km外机场跑道的路灯,但是飞机无法飞到那里了。此时,飞机下方是英国连接南北的交通要道――M1号高速公路。如果在这里坠毁,伤亡将异常惨重。但亨特机长没有选择的余地,飞机正在疾速下降。&&&&晚上20:24。机长亨特已经看到了跑道上的路灯,但遗憾的是2台引擎失灵,其中一台还起了火。要想在跑道上降落,唯一的办法就是尽量延长飞行时间。&&&&此时,亨特机长看到了凯格沃思的城区,为了避免撞击民宅,他想办法抬升了机头,延长了滑翔的距离。737飞机从居民区上方飞过时,高度只有60m。M1号高速公路就在城区外围。如果机长成功飞过了高速公路,再飞900m,就能在跑道上降落了。&&&&但是,飞机此时已经无法再停留在空中。机长向惊恐的乘客发布了最后通告:准备摔机着陆。&&&&飞机刚越过高速公路30m,尾部就撞到了地面,于是机身迅速被弹到空中。飞机滑过公路,撞毁了一盏路灯,将高速公路远端的防护栏撕开了一道缺口,刮倒了一些树木。在这个过程中,机身断成了3截,随后,一切都平静下来。&&&&好在当飞机坠落的时候,没有汽车经过,从而避免了更严重的伤亡。&&&&飞机的5000L燃料和航空煤油竟然没有起火,这无疑是个奇迹。但是,燃料正从受损的机翼中倾泻出来,而不远处就是那台已经被大火吞没的引擎。如果燃料起火,幸存者将很难生还。&&&&在一片凌乱的废墟当中,受伤的人们大声喊着救命,很多人都没有了动静。&&&&救援迅速&&&&晚上20:30。坠机事件发生5min后,消防人员火速赶到了现场。他们开始灭火,并展开救援。2min后,引擎上的火熄灭了,搜救行动随即展开。&&&&消防员必须尽快行动。他们一边要寻找生还者,一边要确定哪些人已经死了。&&&&飞机坠毁8h后,搜救人员在092次航班的残骸当中,救出了最后一名幸存者,此时已是凌晨4:20。&&&&在飞机上的126人中,有39名乘客在坠机时当场丧生,8名乘客因救治无效死亡。两名飞行员戴维•麦克莱和亨特机长虽然活了下来,但是都在撞击中受了重伤,亨特机长甚至不幸瘫痪。&&&&但是,一架新飞机为什么轻易坠毁了?一时间众说纷纭,人们首先想到,这可能是恐怖分子的破坏。3周前就有一架泛美航空747客机在苏格兰洛克比上空爆炸,造成270人丧生。&&&&难道这架飞机上也有炸弹?&&&&追查原因&&&&空难发生后,埃迪•特林布尔受命担任了调查小组的组长。在过去30年里,他几乎参与了英国所有重大空难的调查工作。&&&&当凯格沃思空难的消息发布时,特林布尔调查小组的9名调查员仍在调查洛克比的飞机残骸。接到命令,特林布尔震惊不已,难道这又是一起恐怖行动?&&&&特林布尔半夜赶到了坠机地点,此时距离事发刚4h。时间一分一秒地过去,但他没有找到任何爆炸的迹象。最终,调查小组排除了恐怖分子袭击的可能,确认这和洛克比事件的性质并不一样。于是他们开始从机械故障方面寻找突破口。幸存者说,飞机的2台引擎都出现了故障。&&&&一架新飞机的2台引擎同时出现故障的概率几乎为百万分之一,为什么昨晚会发生这样的事呢?埃迪•特林布尔很清楚,如果2台引擎同时失灵,后果将更为严重。波音家族还有18架新型飞机正在服役。难道它们真的存在事故隐患?调查人员必须尽快找出答案。&&&&事故目击者对坠机的情景进行了描述,他们证实飞机左侧的引擎曾经起火。于是调查人员对左侧引擎展开了调查,但是这并不容易,因为左侧引擎在坠机时已经严重损毁。不过调查人员很快发现,引擎的风机叶片并不是由于撞击而损坏的,他们甚至收集到了保存下来的样品。&&&&特林布尔很清楚,叶片断裂后的碎片一旦进入引擎内部,引擎就会遭到严重破坏。要对叶片的断裂作出解释,他们还需进行深入的调查。特林布尔开始检查右侧的引擎。通过驾驶舱语音记录器中的对话记录,他了解到,右侧的引擎先出现故障。他们对飞机的内部设施进行了仔细研究。几个小时之后,特林砸尔发现了一个震惊世界的事实。&&&&惊人发现&&&&他们关闭了一台完好的引擎。&&&&特林布尔意识到,当左侧引擎出现故障的时候,飞行员居然关闭了完好的右侧引擎。于是调查重点发生了变化。这不是一起恐怖事件,也不是两台引擎同时出现故障所致。事故另有原因。&&&&这似乎是一起由于操作失误引发的惨剧。调查人员的发现震惊了整个航空界,所有人都在好奇,为什么经验如此丰富的飞行员会在一架新飞机上关错引擎呢?&&&&这种波音737-400飞机是波音737家族的新成员,一年前刚刚投入使用。副驾驶麦克莱只在400系列飞机上飞行了53h,而亨特机长的驾驶时间更少,只有23h。那么,是飞行员对新设备的不熟悉导致了这起可怕的灾难吗?&&&&要想给出答案,特林布尔必须查清事故发生时092次航班上所发生的一切。于是,他通过舱音记录器上的录音对飞行员的对话进行了分析。&&&&晚上20:05。就在飞机冲向高速公路的20min前,左侧引擎的风机叶片出现了断裂,许多残片进入了引擎内部。于是引擎开始剧烈地震动,随后整架飞机也跟着晃动起来。&&&&飞行员感觉到了震动,也闻到了飘进空调管道的烟――这些烟来自受损的引擎。亨特机长询问是哪台引擎出了故障。最初,副驾驶说是左侧引擎起火,后来又改变了主意,说是右侧引擎。&&&&埃迪•特林布尔需要查明为什么麦克莱会出现犹豫,进而给出了错误的判断。他知道,飞行员是看不到引擎的,只能依靠仪表进行判断。&&&&在400系列的驾驶舱设备中,设计师用新的显示器代替了传统的机械测量仪表和电脑屏幕。显然,亨特和麦克莱并不熟悉这些设备。&&&&新型显示器配备了一个可以监视每台引擎异常扰动的仪表,能让飞行员一眼看出是哪台引擎出了故障。仪表一直是波音737驾驶舱显示器的组成部分,但是在400系列中,它的外观与其他飞机上的有着很大的差别。&&&&在新型的波音737飞机上,引擎震动仪表上有一个LED指针,以前,它总在表盘内部晃动,现在却改为朝外晃了。而且,这台仪表只有一枚硬币那么大。&&&&通过调查,特林布尔了解到,亨特和麦克莱只接受了一天的新型400系列驾驶培训,而且,他们没有接受过任何有关引擎仪表系统的模拟训练。&&&&两名飞行员部没有进行过模拟飞行,所以也就没法知道怎样通过仪表来判断引擎是不是运转正常。在这样的情况下,引擎一旦出现故障,后果是不堪设想的。&&&&坠机事故发生几天后,调查人员前往医院走访了两位飞行员。他们此时都已经不记得仪表所指示的信息了,更让人疑惑的是,他们都不太相信仪表。&&&&他们对以前的飞机非常熟悉,所以一般都不去看震动仪表的数据。这很容易理解,毕竟连DC9那样复杂的飞机他们都驾驶过,所以他们更相信自己的判断。但他们为什么认定是右侧引擎出现了故障呢?&&&&舱音记录器再次给特林布尔提供了线索。&&&&飞行员闻到了从引擎中飘来的浓烟,他们知道烟是从空调装置传进来的。凭着经验,亨特机长认定空调装置是由右侧引擎驱动的,于是在匆忙之中,判断是右侧引擎出现了故障。但是,波音公司对最新的737飞机进行了一个重大改动――在新的飞机上,空调装置并不是由右侧引擎驱动的,而是由两侧引擎共同驱动。&&&&晚上20:07。飞行人员对浓烟的来源出现了判断错误,进而错失了找出故障真正源头的机会。没过多久,副驾驶麦克莱就在机长的指挥下,关闭了功能完好的右侧引擎。&&&&听到亨特机长说关闭了右侧引擎,很多乘客都疑惑起来。但是,乘客和多数空乘人员都觉得,飞行员肯定对飞机的情况很了解,我们没必要怀疑,他们显然比我们更专业,而且这也许是机长一时口误。&&&&而实际上,机长和副驾驶正在使用一台即将报废的引擎,并且对此一无所知。&&&&疏于检查&&&&还有一个问题困扰着调查人员。当飞行员关错了引擎之后,飞机暂时恢复了正常,这种情况似乎不该发生。&&&&为了解答这个问题,埃迪•特林布尔和其他专家对737飞机的引擎进行了更细致的调查。他们发现,所有737飞机都装有自动驾驶仪,这是一种巡航控制系统,能自动将适量的燃料送入引擎,以保持所需的飞行速度。&&&&要关闭引擎,副驾驶麦克莱必须先关闭自动驾驶仪,这样一来,飞机就恢复为人工操作了。两台引擎都恢复到了人工操作状态后,左侧引擎的传感器检测出自身比平常转得慢,于是减少了燃料供给。当燃料供给水平控制在引擎所能承受的范围之内时,震动和火焰便消失了。貌似恢复正常的左侧引擎实则严重受损,濒临报废。&&&&在调查人员看来,737飞机上的自动驾驶仪可能就是误导飞行员错判起火引擎的罪魁祸首。他们即将推导出有关坠机事件始末的最后一个重要结论,从而勾勒出失事过程的全貌。&&&&埃迪•特林布尔还要解答一个问题:从事故最初发生到坠机的20min时间里,为什么飞行员没能注意到自己的错误?&&&&通过仔细研究舱音记录器中的内容,特林布尔有了重大的发现。&&&&在灾难发生前12:15,飞机似乎恢复到了正常状态,按照亨特机长所接受的训练,他应该检查自己做出的所有决定,确保没有出现偏差。就在他准备进行检查的时候,空管塔台打断了他。他们命令机长下降到1200m的高度,在12min后着陆。于是,机长和副驾驶停止了检查。&&&&如果继续检查,他可能会发现自己的错误。但不幸的是,他们错过了最后一次避免飞机坠毁的机会。&&&&离事故发生还有4min40s。此时,飞行员为了控制降落,加大了左侧引擎的油门。但是他们不知道,这一操作导致左侧引擎彻底报废。&&&&风扇的速度加快后,更多的风机叶片残渣进入了引擎。引擎正在碎裂,而飞机距离跑道仍有21km。&&&&还有1min的航程,引擎却失去动力起火了。亨特机长没有时间了。他焦急地试图采用风转启动的方式,也就是利用飞机的速度带动引擎叶片,来重新启动右侧引擎。&&&&一切都晚了,他们的飞行速度太慢,无法重启引擎。最后关头,亨特努力抬高机头,试图延长滑翔时间,只要能坚持一会,飞机就能落到跑道上,但是亨特机长没能成功。&&&&在距离撞击还有10s时,亨特机长发出了最后的通告:准备摔机着陆。&&&&晚上20:24:40,英国米德兰航空公司的092次航班以每小时185km的速度撞上了高速公路的防护栏。飞机在距离机场跑道只有900m的地方摔落。&&&&全面整改&&&&坠机事件发生5个月后,连续发生的异常迫使全世界的30余架波音737-400系列飞机全部停飞。&&&&1989年6月,凯格沃思空难刚刚平息5个月,波音737-400系列另外两架飞机的风机叶片同样发生断裂,好在飞行员都正确识别了信号,最终安全着陆。&&&&民航界的权威人士责令英国波音737-400系列飞机全部停飞。鉴于同型号的引擎要进行紧急检查,全世界的航空局都下达了停飞命令。&&&&引擎的生产厂商CFM找到了叶片设计的瑕疵。如果引擎在以最大的动力运转时,飞机爬升到了7600m左右的高度,稀疏的空气就会造成叶片震动,随后震动又会导致叶片断裂。&&&&这种引擎过去从未在飞行状态下接受过测试。737-400系列飞机及其引擎都是300系列的升级版本,只在实验室的工作台上做过检测,并没有被强令进行飞行测试。引擎生产商重新设计了引擎,并对99架400系列飞机的引擎进行了改装。&&&&如今,航空法规规定,所有生产厂家都必须对新型引擎进行飞行测试。&&&&在凯格沃思空难发生18个月后,空难调查委员会发表了事故调查报告:虽然飞行员关错了引擎,犯了错误,但是他们只负次要责任。&&&&飞行员没有接受过737-400系列的模拟飞行训练。这就意味着,一旦遇到紧急情况,他们可能无法找到合适的解决办法。另外,震动仪的设计存在缺陷,以致机长在驾驶舱内看不到烟是从左侧引擎冒出的。而且,如果乘客能及时把情况告诉他,坠机事件也会得以避免。&&&&幸存者仍把飞行员看作英雄。这2名飞行员在关键时刻采取了果断的措施,他们已经尽了最大的努力挽救乘客的生命。&&&&凯格沃思空难的教训对航空安全措施的改进产生了深远的影响。波音公司为新的飞机重新设计了驾驶舱显示器,更方便飞行员进行识别。人们也意识到了在飞机设计出现改动时,模拟训练的重要性。现在,一些航班开始呼吁乘客和飞行人员进行交流,尤其是在飞行途中出现紧急情况时。&&&&波音737飞机目前仍然是世界上使用最广泛的客机。如今,每隔5s,世界上就有一架渡音飞机起飞。在航空史上,它也仍然是最安全的机型之一。&&&&信息来源:劳动保护200708(责任编辑:袁辉)&&&&
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◎陈伟民/广州民航职业技术学院
分析和阐述了波音737飞机的主要动力装置--CFM56发动机高、低压部分及发动机与发动机之间的匹配关系以及基于发动机各性能参数之间的内在联系。
波音737飞机在我国民航服役已十余年,其动力装置CFM56发动机以其独特的低耗油率,低噪声,低维修成本而受到众多客户的青睐。但是,在使用过程中由于该发动机本体性能衰退和调节系统失效反映的故障较多。其中较为突出的就是VSV
/ VBV系统,即可调静子叶片和可变放气活门。由于VSV /
VBV系统失效,导致系统性能急剧下降,发动机超温,甚至发生中断起飞等严重事故。其中由于VBV止动系统卡阻不能正常开启VBV门,VBV驱动柔性轴失效,从而引起发动机起飞或爬升时超温,对发动机的影响尤为严重。追其原因,主要是因为VBV开闭不能按其正常开启程序工作,在发动机特定的转速条件下,发动机所需的空气量不足,致使压气机做功不足,而导致压气机做功不足的根本原因是压气机高低压级不能达到很好的气动匹配。
CFM56发动机是一种高涵道比,双转子,轴流式涡扇发动机,高低压涡轮分别带动高低压压气机。对于发动机使用者来说,总是希望发动机在其设计工作状态下工作,但由于发动机的工作环境不同,工作状态也不同,因此发动机很多时间是在非设计状态下工作,即处于一种非稳定状态。在非稳定状态下,如果发动机调节系统不能做相应的调节,故障就会发生。我们知道,压气机的级数越多,对于一定的单级增压比,压气机总的做功量就越大,发动机所能提供的功率就越大。但由于制造工艺的原因,压气机的级数有一定限制,而且高压压气机的转速越高,其叶片长度就越短,以防止叶尖失速。这样,整个压气机是一种收缩型气流通道,越到后几级,通道越小。对于一台工作良好的发动机,气流冲向叶片的攻角是在一个合适的范围内的。如果发动机在非设计状态下工作,前面几级(即低压压气机)转速高,气流的攻角会变小。这些变化会引起前面几级气流在叶盆发生堵塞,后几级在叶背发生偏离,从而导致高压部分的堵塞。随着情况的恶化,就可能发生发动机失速,进而引发喘振,造成发动机本体的损坏。
为了避免喘振的发生,可以采取多种方法,例如,(1)双转子,通过高低压气机的匹配对高低压转子的转速进行自动调节(转速增加时,使低压部分的转速升高的快一些,高压部分的转速升高的慢一些),从而达到改变气流冲向叶片的攻角的目的;(2)改变静子叶片的预旋;(3)通过放气(即内涵道一部分气流进入外涵道),改变进气量,协调高低压部分的气流通畅,以防止气流堵塞,从而防止喘振。CFM56发动机就是采用以上三种方法防喘和达到高低压部分的匹配的。
因此,防止喘振的主要措施是如何使压气机在非设计状态下,各级仍然都能够做到气动参数与压气机几何参数(制造、台架试验的设计参数)比较协调,也就是不使气流与叶片的攻角过大或过小。综合双转子发动机的特点,高低压压气机分别由单独的涡轮带动,通过两个转子的转速的变化,自动调节压气机高低压级的工作状况,也就是说转速下降时使低压压气机转速下降的少一些,气流攻角减小,高压压气机转速下降的多一些,使气流攻角增大,从而避免喘振。对于一台状态良好的发动机,高低压压气机转速比在一定的油门杆角度及外界条件下应为一个近似恒定值。
VSV系统的故障,都是由于发动机的气路泄露,导致发动机涡轮做功不足,只有增加燃油流量(FF),才能达到所需的推力值。在正常情况下,VBV应在高压转子转速(N2
)大约为83%时关闭,此时,发动机随功率的增大,所需空气量增大,由于VBV止动机构止阻,VBV门不能正常关闭,使进入内涵道的一部分空气进入风扇涵道,高压压气机所需的空气量不足,导致气流在高、低压部分匹配关系破坏,传递给高压涡轮(HPT)的热能不足,使N2降低。发动机主控制器(MEC)内的转速调节系统对给定的油门杆角度(PLA),为了保证一定的N2值,只有增加FF,从而使涡轮排气温度(EGT)上升。
除了单台发动机高、低压级须匹配外,对于波音737系列飞机而言,保证双发之间的协调一致也是非常重要的,从影响飞行安全的角度上讲,加、减速性是至关重要的,这在手册中已有严格的测试数据,这里就不再赘述,但有一个基本点,为保证飞机双发的一致性,就要求在不同的飞行状态下,两台发动机低压转子转速(N1)不能相差太大。
对于CFM56发动机,根据国际发动机公司(CFMI)提供的信息,油门杆在慢车位飞机下降时,左、右发N1最大有可能相差15%,这种不匹配的程度随飞机的高度和空速的减小而逐渐减弱,双发N1不匹配在飞机下降至10000英尺消失。在慢车下降时双发N1不匹配是一种发动机正常特性,这种不匹配会随着发动机正常的性能衰退而逐渐减弱。
总之,发动机的匹配问题是发动机发生故障最根本的原因,深入了解发动机高、低压部分及左右发动机与发动机之间的匹配关系以及基于发动机各性能参数之间的内在联系,对发动机日常的维护和排故将有很大的帮助。
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飞机的俩发动机都罢工了咋办?
06:10| 发布者: | 查看: 1628| 评论: 0
国内飞行的客机大都是双发型,如波音737、空客A320等。那么问题来了,如果两个发动机都失效,怎么办呢?
当两个发动机失效之后,飞行将会面临很多问题:发动机原本是几乎飞机上所有系统的动力来源,一旦两个发动机同时失效,几乎所有的关键系统都会受到影响。增压系统基本不工作、客舱空调不工作、多套液压系统可能丢失、电力系统严重受到影响、飞行操纵系统受限&&
飞机没有发动机提供动力时,只能像滑翔机一样飘降,利用原有的高度优势,下降高度以维持最基本的速度。如果在接地之前不能成功启动发动机,就只能持续下降高度,直到接地。
对于波音737及以下的非电传操纵的飞机,即使失去所有的液压系统,飞机仍然可以依靠直接连接于操纵面的驾驶盘来控制飞机。
但是像空客A330、A320、波音B757、B767、B777、B787这些双发飞机,因为其重量远远超过仅靠人力极限力量所能控制的强度(扳动飞机操纵面所需力气远大于两个飞行员的最大力气),而且很多(320、330、777、787)也是电传操纵系统的飞机,飞机驾驶舱的驾驶盘(驾驶杆)没有直接像波音737或者更小的飞机一样直接通过钢索连接至飞机的各个操纵面,飞机驾驶盘(驾驶杆)操纵飞机时必须依靠液压系统完成操纵。
完全丧失液压系统,飞机就很难控制飞行了!所以这些飞机都是设计了一个叫冲压涡轮的紧急装置。
当飞机上两个发动机都失效或其他紧急状况时(或者所有发电机失效等情况),冲压涡轮自动放出。它类似一个电风扇叶片一样,因为飞机在空中飞机时,必须保持大于失速速度飞行,这个涡轮就依靠飞机相对运动速度吹动而转动,进而带动一个应急发电机和液压泵,可以提供应急的电力和液压。应急的电力可以提供给最重要的仪表和系统使用,有限的液压可以有限度的安全操纵飞机。
飞机也可以在一定高度启动APU(辅助动力装置)提供电力,以及在低高度提供引气供客舱增压或者辅助启动发动机。
双发失效是不是很危险?
当然很危险,因为没有了动力,飞机只能靠消失高度维持飞机的速度,在有限度的时间内设法重新启动发动机,或者寻找合适的迫降地点迫降。
从原理上说,如果发动机仅仅是因为熄火而没有其他损坏,空中启动是比较容易的。
发动机空中怎么启动?
对于所有双发飞机,如果双发失效了,除了一些具有冲压涡轮的飞机可以获得额外的有电力之外,飞机上的电瓶至少可以提供30分钟的直流和交流应急用电,飞机上还有一个叫APU的,也可以提供一定的辅助。
APU(辅助动力装置),通常安装在飞机尾部。简单地说就是一个迷你发动机,不能提供推力,但是能提供有限的电力和引气,而电力可以用于驱动一些液压系统,引气可以供增压使用或者启动发动机。APU空中可以提供一些最紧要的补充,地面可以提供电力和空调。
不过,有些飞机APU空中不工作,只能在地面工作,比如波音747的APU。
启动发动机有两种方法,一种是利用风转自己启动,这时一般需要飞机速度较大,和冲压涡轮原理一样,飞机向前的速度带动发动机转动,当满足一定转速和条件时,发动机控制系统只要供油,点火,发动机就可以启动成功了。
第二种是发动机风转的转速达不到自己启动转速时,这时就需要引气辅助启动,如果双发失效,可以通过先启动APU,然后使用APU引气提供给发动机启动机辅助发动机转动,当转速达到最低要求时发动机供油点火就可以启动了,这个和飞机通常在地面启动是几乎一模一样的。
如果飞机APU故障或者不可用,飞行员还可以依靠快速下降高度增加飞机的速度,这时发动机风转的速度也会增加到最小启动的转速,这时候也有可能成功启动发动机,但这种方法损失高度很快,因为双发同时失效的几率并不大,同时几种不利情况叠加一起的情形就更小了!
发动机熄火的可能原因
对于前两起双发失效事件,在一次和飞机制造商(波音公司)的交流会上,有发动机专家曾经谈起2006年QR889的事件。依照他们的解释,对于这种在空中熄火的情况,他们也一直在研究,但是并没有一个明确的直接的原因可以解释(波音飞机也使用同型号的发动机)。
从飞机设计和认证的角度讲,即使通过大雨区,发动机都很难无缘无故同时失效的,所以他们怀疑:发动机在经过一些特定云区后,虽然通常意义上不会发生结冰,也不会导致发动机失效,但是极端情况下,有可能在发动机内部某些区域会有累积积冰,在改变推力或下降之后导致发动机熄火。这些发动机在高度降低之后,积冰融化,又可以重新启动成功,也给他们这个猜想提供了一些佐证。
飞机上,通常意义上不会发生结冰的条件一般定义为&飞机TAT(总温)大于10度,或者外界温度(静温)小与零下40度的爬升或者巡航阶段&。
该专家说,至于是不是这个原因导致的双发熄火失效,还没有取得直接证据,但是也找不出其他双发同时失效让人信服的原因。
只有一个发动机可以飞多久?
A330飞机获得了240分钟ETOPS(延程飞行)认证,这个认证意思是说:飞机在计划飞行的时候,如果一个发动机失效后,可以在航路上任何一点距离最近的可用着陆机场在不超过240分钟飞行的距离,这个仅仅是飞行计划航路时用来计算航路的。
如果飞机真的发生发动机失效了,飞行时间并没有4小时的限制,也就是说飞机上只要有油,就可以一直安全地飞下去!
(作者:爱飞行航空俱乐部董事长、资深机长 陈建国)

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