说案例讲通报
风扇整流罩
一、案例简介
2002年1月16日。PK-GWA。737-300。24403/1706。1989年4月7日
首飞。印度尼西亚鹰航。印尼爪哇。
飞机自FL320以双发慢车状态下降过程中进入强雷暴。在穿过FL180时
由于大雨和颠簸,导致两台发动机熄火。机组前后共三次试图重新启动发
动机。一次试图重新启动APU都没有成功。机组决定以无襟翼且起落架收
起的形态,在一条狭小的水深一米的梭罗河支流上实施紧急迫降。飞机接
水面时候机身断裂,造成一名乘务员遇难。这次飞行事故让我们再次回想
起CFM56-3发动机早期的熄火问题。
1988年5月24日和1988年8月21日波音737-300发生过两起类似的在大雨
慢车情况下,出现双发熄火事件。这两架安装CFM56-B1的737-300经历了在
慢车推力的下降时,遇到强冰雹导致的双发停车(1987年8月21日 Air
Europe的飞机。在Thessaloniki附近。还有88年5月24日,TACA的飞机,在
新奥尔良附近)。幸运的是,两个机组都重新启动了发动机。尽管TACA的
飞机后来完成了一次成功的熄火迫降。将飞机落在一个堤坝上。
导致熄火的直接原因是冰雹被吸入发动机核心机。冰雹不像雨,它进入
核心的效果更明显。由于它进入风扇叶片之间且直接进入核心。既所谓的“百
叶窗效应”,或者可理解为冰雹在转子和风扇叶片之间反弹,并进入核心机。
在CFM56-3进行适航取证时。冰雹只是被当作FOD(外来物碎片)危险源。
并且取证的重点在冲击损坏上面而不是吸入水。
AD 88-13-51
在TACA事件之后。FAA发布了AD88-13-51。要求在遇到强降雨、冰雹或雨
夹雪时,应设置最小N1 为45%。CAAC与之对应发布了CAD1988-B737-10
在本指令生效(1988 年 12 月 1 日)72小时内按要求完成工作,除非以前已完成,为
减少 在不良天气条件下发动机熄火的风险,应完成以下工作:
1.修订飞行手册(AFM)的限制部分(LIMITATION SECTION)加入下述 指示和说明,
亦可将本适航指令的复印件插入飞行手册。
在中到大雨条件下使用要求 当飞机在飞行中遇到中到大雨的气候条件或预计在
类似条件下飞 行时,应完成以下工作:
(1)发动机起动开关……在飞行位(FLIGHT)。
(2)发动机N1转速最低值……45%。
(3)自动油门……在关位(OFF)(当处于中等到严重的湍流条件 时)。
注:可通过飞机气象雷达、天气预报或观察来确定中到大雨的气象 条件。
AD 88-13-51
在中等到严重的暴风雨条件下的使用要求(警告)
驾驶员应避免飞机处于中等到严重的暴风雨状态下飞行。
2.尽管最低设备清单(MEL)内有明确规定,但是当已知或预报飞机 将在大雨条件下
飞行时,起飞前必须保证下列系统工作正常:
(1)气象雷达。
(2)发动机点火系统——两台发动机、左、右点火器
但上述要求仅仅是一个应急措施,并未从根本上解决双发熄火问题。在TCAC事
件一个月后,一架大陆航空的飞机遭遇了相似条件下的发动机熄火。而当时这个
程序没有被机组执行。于是CFM再次发布了一个应急措施,来补救。
AD 88-13-51R1
防止 737-300 飞机在大雨天气飞行时双发停车 FAA发布了 适航指令 88-13-51R1 ,
CAAC与之对应发布了CAD1989-B737-01,
措施和规定 在不良天气情况下,为降低发动机熄火的风险,在本指令生效后10 天内,
完成以下工作:
继续执行AD88-13-51原版内容之外又补充了一条重要提示如下:
在驾驶员可清楚看见的仪表板位置上安装一个标牌(红底白字), 并尽可能安装
在发动机N1指示表附近,标牌上应标注:
“当飞机在或接近中到大雨、冰雹或冻雨的气象条件飞行时,应保 持N1不低于45%”。
AD 88-13-51R1
AD 89-25-02
但以上措施仅仅是对操作程序的约束限制,即使放置了警示牌也不能避免机组执
行错误的操作来避免双发熄火问题,
于是FAA 又发布了AD 89-25-02,CAAC与之对应发布了CAD1989-B737-22,从
飞机设计上靠改装强制执行在恶劣天气条件下双发油门N1转速最低值不低于45
%等措施。当然此措施仍然是一个过度措施,而不是一个最终解决方案。
措施和规定: 当飞机误入雷暴雨区时,为降低发动机熄火的危险性,完成如下工 作
1.对于737-300系列飞机,按照波音紧急服务通告737-77A1026落实
2,对发动机慢车电路进行改装。
737-77A1026
早期CFM56-3空中慢车系统具有两种可调的慢车转速。低慢车和高慢车。只有
在选择了防冰或飞机襟翼放下进近着陆时才使用高慢车。低慢车用于其余的各种
状态。不管慢车转速选择的如何,仅有一个慢车油门位。慢车转速根据T2和
Ps12自动调节。
地面使用慢车转速时,发动机能提供与进口温度无关的恒定的推力,且产生的
相应的滑行推力能起到减小噪声,减小燃油消耗,保证刹车效果的作用。空中使
用低慢车转速用于减小燃油消耗。需要时,高慢车能保证迅速恢复起飞推力。
737-77A1026
鉴于发动机在恶劣天气下,空中低慢车转速下不足以提供足够的离心力将雨水、
冰雹甩出到外涵道,波音发布紧急服务通告737-77A1026:这个通报主要提供一
个指导,修改发动机慢车电路,去除飞机空中低慢车能力。
AD 89-13-06
鉴于CFM56-3发动机当前存在的重大风险隐患,FAA 发布了适航指令AD
89-13-06 ,CAAC与之对应发布了CAD1989-B737-10 ,要求修改737飞机飞行手
册,737-300飞机不在适用于双发延程飞行。
具体措施和规定 :为防止在延伸航程飞行中当单发飞往备降机场时,由于可能会
在 不可避免的恶劣天气条件下进行穿云飞行而导致全部发动机推力丧失 的风险,
应完成以下工作: 从FAA批准的飞行手册中,删除任何有关批准或适用波音
737-300 型飞机延伸航程飞行的说明,也可以采用将本指令插入飞行手册中的 办
法,如果现行飞行手册中没有包括此类说明,则不需做此工作。
AD 91-02-10:
最低45%N1这个限制使得飞行员在做下降计划时非常困难,在恶劣天气下进近下
降时既要减速又不能将双发油门收靠到底,在CFM对发动机进行最终改进之前,这个
限制持续了三年。在苦等了三年之久后,最终FAA 发布了适航指令 AD91-02-10 ,
CAAC与之对应发布了CAD1991-B737-04,提出了恶劣天气下双发熄火的最终解决方
案。主要有以下措施。从1991年1月开始。可调放气活门的结构做了修改,采用了一
系列凹槽滑块和整流罩。这些增加的改进项目,可起到引导吞入的水分,冰雹从内涵
进入外涵气流中。可调放气活门的改进工作,还涉及采用了椭圆形整流锥和缩短分开
式整流锥。可调放气活门调节计划,也将发动机在雨雹天气工作时的N1飞行慢车转速
从32%提高到45%N1。
CFM服务通告 72-450
安装风扇分流器 整流环、风扇第1级静子总成和新的定中罩环。
CFM 服务通告 72-462
将原来的6个可变放气活门(VBV)改为12个,增加了外涵道的排水能力,减少了进入内
涵道的几率。
:
CFM服务通告 72-450
安装风扇分流器 整流环、风扇第1级静子总成和新的定中罩环。它改进了包
括一个截断的风扇/压气机分流器装置,椭圆形整流锥以使更多被吸入的雨水,
冰雹被风扇转子的离心力甩离核心进入外涵道。
起初的CFM56-3整流锥是一个单纯的锥形尖头,用来减少椎体上可能的结冰。
不幸的是,这个形状会让任何降水,尤其是冰雹,直接进入发动机核心导致熄
火。
AD 91-02-10
72-450
:
直到1991年间,尖头整流锥被椭圆整流锥(圆头)代替,成功的使任何冰或冰
雹偏离核心,但是由于更大的迎风面积,他们更容易积冰。
CFM56-3整流锥上的冰
72-450
:
CFM56-7的整流锥装配了一
个融合了锥形的前部和椭圆形底部
的独特的椭圆锥形剖面,同时解决
了两个问题。
72-462
:
可调放气活门系统用于控制流过高压压气机的空气量。早期发动机有6个放气
活门和6个放气活塞。沿风扇支柱半盒结构交错分布。在低功率和过渡状态,放
气活门是打开的。用于增大增压器质量空气流量以使增压器与高压气机相匹配。
在快速加速或反推状态,放气活门全开。与MEC结合在一起的液压机械计算装置,
确定放气计划。此计划在稳定状态和在加速时是压气机可调静子叶片角度的函数。
并且它还要由可调放气活门反馈复位装置进行修正。
CFM 服务通告 72-462将原来的6个可变放气活门(VBV)改为12个,增加了外涵道
的排水能力,以允许额外的雨水冰雹从核心气流中分离出来。减少了进入内涵道
的几率。
72-462
72-580
CFMI公司SB 72-580介绍了一种可调放气活门止动机构的改型。可调放气活门
Kicker系统在发动机过渡状态时修正可调放气活门轨迹计划。进一步打开放气活
门(40°与25°)。将与别的变化相关联的可调放气活门的重新定位。改善了将雹,
雨从内涵旁通至外涵的能力。
发动机减速时。可调放气活门Kicker止动系统在10°放气活门开度时停止反馈钢索
的移动。这是通过连接在放气活门止动机构反馈转向臂上的自由摇臂的参与来实
现的。当自由摇臂接触到风扇支柱上的Kicker止动块时。反馈钢索的移动就停止
了。发动机主控制器基于错误的反馈指示。就会继续传动放气活门至40°的全开位
置。
当发动机加速时一个回复摇臂,就会将自由摇臂从制动块上抬起。这样发动机主
控制器又重新建立正常的可调放气活门位置计划。
72-580
72-580
AD 93-05-05
FAA最终发布了AD 93-05-05与之对应CAAC发布了 CAD1993-B737-03
要求改装发动机及修订飞行手册
措施和规定: 本适航指令替代 CAD1989-B737-01, 为防止飞机因遇到
不良的天气条件而导致发动机熄火,应完成以 下工作(已完成者除外):
继续执行AD 88-13-51R1与之对应的CAD 1989-B737-01 ,但在本指令生
效后48个月以内,按 波音服务通告SB737-77-1031R1的要求,完成改
装发动机。在完成此项 改装后,可终止执行AD 88-13-51R1要求,即撤
销本指令对飞行手册(AFM) 的修改插页,修订最低设备清单(MEL),取
消对N1限制的标牌
SB737-77-1031R1
一、完成两台发动机的改装
二、去除45%N1限制警告牌
三、修改慢车指示电路和自动油门控制电路
二、通报简介
经过CFM和波音的不懈努力终于化解了这场危急,它挽救了
CFM56-3这一经典的发动机。本文开头所说的一架装有上述改装的
CFM56-3-B1发动机的737-300。下降时油门慢车进入雷暴。90秒
后,双方熄火。最后在水面迫降。据信是由于当时的冰雹强度远超
过任何设计标准。所以此事被当成个案对待。
The End
|
|