當?shù)貢r間2月20日,由丹佛國際機場飛往夏威夷的一架波音777-200客機,在起飛后不久右發(fā)動機爆炸。
●機上乘客透過舷窗拍攝的右發(fā)動機燃燒的畫面。
該航班在13點30分返回丹佛機場安全著陸,距離起飛僅僅26分鐘。
該航班隸屬美國聯(lián)合航空公司,航班號為UA328。
》波音777是美國波音公司研發(fā)的中遠程寬體雙發(fā)客機。
波音777在形體、航程上僅次于波音747-400,是目前世界上最大的雙發(fā)客機。
由于該飛機采用兩臺發(fā)動機,所以燃油效率以及經(jīng)濟性比波音747要好很多,在完成相同運力和相同航程的情況下,比波音747-400可以節(jié)約20%的燃油。
正因為經(jīng)濟性的原因,現(xiàn)在世界上的主力客機都是雙發(fā)的。
4發(fā)客機不僅僅是比雙發(fā)客機燃油消耗高,而且由于多了兩個發(fā)動機,維修也比較困難。
像波音747以及空客A380這種4發(fā)客機,逐漸要被市場給邊緣化了??湛虯380目前只有120多個訂單,項目目前處于虧損狀態(tài)。而波音777已經(jīng)賣出去1400多架。
》然而雙發(fā)客機有一個問題,發(fā)動機只有一個備份。
如果一個發(fā)動機壞了,依靠另外一個發(fā)動機能不能讓飛機安全返航,這就是設計上必須考慮的事情。
飛機的發(fā)動機短艙有兩種布置方式,一種就是布置在主翼的下面,吊在那里。目前,這是所有的主力客機采用的發(fā)動機布置方式。
還有一種是放在尾部,圖154、波音727以及我國生產(chǎn)的ARJ21,就是采用這種方式。
發(fā)動機放在飛機的尾部,推力接近于飛機的中軸線,單發(fā)失效的時候,產(chǎn)生的不平衡力矩比較小,飛機比較容易控制。
缺點是布置太高,維修比較困難,而且不能布置太大的航空發(fā)動機。
目前雙發(fā)翼下布局的客機是主流,但是它的問題就是單發(fā)失效的時候操縱比較困難。
本次事故中的波音777右航發(fā)在空中停車,結(jié)果就是正常工作的左發(fā)動機會產(chǎn)生一個偏航力矩。
這個力矩是非常大的,它等于發(fā)動機的推力乘以到飛機中軸線的垂直距離。
一旦遇到這種情況,飛機的機組就需要使用飛機機翼上的操縱面來抵消這個力矩。
》飛機的操縱面實際上有很多。
主翼上有前緣襟翼、后緣襟翼,垂尾上也有舵面,水平尾翼也可以偏轉(zhuǎn)。
一些比較小的民用飛機,以及以前的飛機,沒有電傳操作系統(tǒng)和控制計算機,控制這些操縱面的工作,完全需要有經(jīng)驗的機組完成。
不同類型的飛機的各種開關(guān)、手柄和程序的名稱可能不同,但是基本原理保持不變。
當引擎失效的時候,第1步要關(guān)閉那個損壞的發(fā)動機。這些步驟通常如下:松開自動油門,停止自動推力控制,將損壞的發(fā)動機上的推力減小到怠速。
燃油控制開關(guān)轉(zhuǎn)到關(guān)閉位置,阻止燃油流向發(fā)動機。斷開相應發(fā)動機的電氣、液壓、氣動和燃油系統(tǒng)。
為了防止一個馬大哈把那個正常工作的發(fā)動機關(guān)掉,每一個動作都必須兩名機組人員進行,一個操作,一個在旁邊看著。
》1臺發(fā)動機停機,則另1臺發(fā)動機的推力會增加,以阻止空速衰減。
這進一步加重了偏航力矩。
這通常由飛行員通過舵踏板手動糾正。每當速度、推力、高度、機頭指向發(fā)生調(diào)整時,飛行員都需要確保飛機處于控制狀態(tài)。
雖然采取了各種措施,但是由于發(fā)動機的推力和操作面的力,很難做到完全平衡,這個時候飛機如果水平飛行,仍然會有一定的偏航。
每偏航一段時間,機組就要通過傾斜飛機機翼,利用空氣在機翼上下翼面造成的推力差來抵消發(fā)動機的偏航力矩,來改回原來的航路。
這個時候飛機的飛行,就有一點蛇形機動的樣子。
》雙發(fā)飛機遇到單發(fā)失效,沒有辦法維持正常航程。
但是4發(fā)飛機遇到單發(fā)失效的情況,不僅可以從機場起飛,而且還可以完成原來的航程。
曾經(jīng)有一架波音747飛機,從美國飛往英國執(zhí)行跨大西洋航程,在空中有一架發(fā)動機失效,飛機仍然按照原來正常的航程完成了這趟旅行。
雙引擎飛機單發(fā)失效能夠改出,并且安全返回機場的事故,一般會出現(xiàn)在高空。
如果剛剛起飛離地不久,就出現(xiàn)單發(fā)失效,機組不會有足夠的時間去處理,倉促間穩(wěn)定飛機狀態(tài)可能會失敗,飛機很有可能墜毀。
波音777按照技術(shù)手冊上的操作要求,單發(fā)失效能夠完成正常改出的高度是1500英尺。
現(xiàn)代化的飛機都有電腦控制系統(tǒng),在單發(fā)失效情況下,控制比較容易。
按照技術(shù)要求,波音777可以在單發(fā)失效的情況下,用另外一個發(fā)動機飛行330分鐘。
本次出現(xiàn)事故的波音777-200裝備的發(fā)動機是普拉特惠特尼的發(fā)動機,據(jù)說這種發(fā)動機的故障率比較高,今后可能會全部采用GE的發(fā)動機。