“前天，西南航空波音737客機WN1380航班發(fā)動機爆炸事故引發(fā)了廣泛討論和關(guān)注。至于罪魁禍?zhǔn)祝F(xiàn)有線索仿佛指向了飛機左側(cè)發(fā)動機中，那片失蹤的風(fēng)扇葉片。”
失蹤的風(fēng)扇葉片
前天，西南航空波音737客機WN1380航班發(fā)動機爆炸事故引發(fā)了廣泛討論和關(guān)注。
根據(jù)新聞，飛機處于32,500英尺高空時，左側(cè)發(fā)動機突然發(fā)生爆炸，爆炸的殘片（不是脫落風(fēng)扇葉片）擊中了一扇舷窗，來自萬米高空的氣流瞬間把一名乘客幾乎吸出窗外，造成一人死亡7人受傷。
事故飛機受損部位
這起迫降事件被定性為發(fā)動機故障。運輸安全委員會的初步調(diào)查顯示，事故飛機的引擎有“金屬疲勞”（metal fatigue）跡象。根據(jù)業(yè)內(nèi)人士分析，該航班發(fā)動機故障的原因是風(fēng)扇葉片脫落，在極高的轉(zhuǎn)速下形成一個高速彈片，最終摧毀左側(cè)發(fā)動機，引發(fā)爆炸。
清晰可見缺失的發(fā)動機風(fēng)扇葉片
航空事故歷史中，發(fā)動機葉片損壞而引發(fā)的飛機事故還真不少見。
2014年，我國南航CZ3739航班飛機引擎空中著火，事后調(diào)查顯示發(fā)生故障的發(fā)動機進(jìn)口處，壓氣機風(fēng)扇的葉片有斷裂。據(jù)推測，有可能是葉片斷掉后進(jìn)入發(fā)動機內(nèi)，損傷發(fā)動機進(jìn)氣流場，導(dǎo)致后者發(fā)生“畸變”，進(jìn)而形成“喘振”。所幸的是這次事故沒有造成人員傷亡。
南航發(fā)動機故障現(xiàn)場圖
而1996年，美國達(dá)美航空1288航班就沒這么幸運了。當(dāng)時，一號（左側(cè)）引擎前壓縮機前葉片槳轂飛出，引擎碎片造成在一號引擎附近的后機身和內(nèi)部的巨大破壞：在左側(cè)機身蒙皮記錄下16處洞，貫穿和撕裂破壞；在第37排座椅附近發(fā)現(xiàn)幾個大洞；在右側(cè)機身位于37排座位稍前記錄下7個碎片出口。這些碎片造成兩名乘客遇難，還有兩名受重傷。
達(dá)美航空1288航班發(fā)動機事故
“生病”的風(fēng)扇葉片
那么，為什么發(fā)動機風(fēng)扇葉片會斷裂呢？它有那么脆弱嗎？答案是：如果“生病”了，它就真的很脆弱。
發(fā)動機是飛機的心臟，一旦發(fā)動機出現(xiàn)故障，飛機就如同突發(fā)心臟病（往詳情參考：當(dāng)人類飛行史上最重要的發(fā)明出現(xiàn)問題的時候）。而風(fēng)扇葉片，則是發(fā)動機重要組成部分。一般而言，正常的風(fēng)扇葉片是很堅固的，可以承受幾公斤鳥撞不壞，但一旦“生病”出現(xiàn)了裂紋，就很容易“闖禍”。據(jù)不完全統(tǒng)計，我國空軍現(xiàn)役飛行的發(fā)動機事故中，80%都跟發(fā)動機葉片斷裂失效有關(guān)。這么嬌貴的部分一旦發(fā)生斷裂失效，往往會對發(fā)動機乃至整個飛機造成致命打擊。
對于發(fā)動機葉片來說，任何一種結(jié)構(gòu)及安裝形式，都有其局限性，擁有自身的弱點和薄弱環(huán)節(jié)。理論上，每種渦輪葉片斷裂的故障：疲勞、超應(yīng)力、蠕變、腐蝕、磨損等，都會釀成致命事故。
對此，飛機發(fā)動機的制造商們當(dāng)然不會袖手旁觀。為了檢驗發(fā)動機外殼的堅固程度，為了防止脫落的異物（如斷裂的葉片、誤入的飛鳥等等）卷入發(fā)動機后，發(fā)動機爆炸的殘片飛出整流罩砸向機身，對飛機造成二次損害，風(fēng)扇機匣包容性試驗（簡稱“包容試驗”）應(yīng)運而生。
空客A380飛機的羅羅公司遄達(dá)900發(fā)動機進(jìn)行破壞性測試。模擬高速運轉(zhuǎn)的風(fēng)扇葉片被吸進(jìn)發(fā)動機，評估其對發(fā)動機的損傷。測試結(jié)果表明，沒有零部件或殘骸從發(fā)動機的整流罩穿出去，不會對飛機機翼等造成嚴(yán)重傷害
每架生產(chǎn)出來的發(fā)動機要“畢業(yè)”出廠，都必須經(jīng)過包容試驗的檢驗，不然拿不到“畢業(yè)證”。在試驗中，研究風(fēng)扇葉片的飛斷方法非常關(guān)鍵。為了模擬葉片飛脫的狀態(tài)，目前采用的“搞破壞”方式有兩種——預(yù)制裂紋法和預(yù)埋炸藥法：
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