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        良好設(shè)計(jì)假設(shè)對(duì)航空維修安全的啟示①

        2020-01-08 21:01:00姜琪
        科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào) 2020年15期
        關(guān)鍵詞:蜂巢航班蜜蜂

        姜琪

        (廈門(mén)航空有限公司飛機(jī)維修工程部 福建廈門(mén) 361009)

        生物進(jìn)化的研究,對(duì)人類(lèi)智力最大的挑戰(zhàn)之一是蜜蜂舞蹈語(yǔ)言,卡爾·馮·弗里希的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn):進(jìn)化的最終產(chǎn)物看起來(lái)太復(fù)雜、太精巧,以至于很難想象中間產(chǎn)物是什么,只能假設(shè)為一個(gè)良好的設(shè)計(jì)。

        1 蜜蜂八字舞

        蜜蜂常以編碼舞蹈為手段,相互轉(zhuǎn)告哪里有鮮花。如果食物離蜂巢很近,就跳圓形舞。其它蜜蜂興奮起來(lái),爭(zhēng)先恐后地在蜂巢附近搜索。奇特的事情發(fā)生在食物離蜂巢很遠(yuǎn)的情況下。它們跳搖擺舞,在蜂房垂直上方表演。蜂巢里邊很黑,其它蜜蜂是看不見(jiàn)。但它們是感覺(jué)到、聽(tīng)到的,舞蹈路線(xiàn)呈8字形,中間有一段直行,直行線(xiàn)指向蘊(yùn)含著一種巧妙的密碼,告訴食物方向。蜜蜂飛行時(shí)以太陽(yáng)來(lái)導(dǎo)航。弗里希發(fā)現(xiàn)蜜蜂能感知光的偏振方向,即使看不見(jiàn)太陽(yáng),也能知道太陽(yáng)的位置。但把太陽(yáng)當(dāng)作指南針存在的第二個(gè)問(wèn)題是,隨著時(shí)間的推移,以太陽(yáng)為參照物在空中會(huì)移動(dòng),但蜜蜂靠生物鐘來(lái)解決問(wèn)題。令人難以置信的是尋找食品歸來(lái)之后,在蜂巢中被關(guān)了數(shù)小時(shí)后,會(huì)慢慢改變其直行的方向,就像這條線(xiàn)是24h制時(shí)鐘的時(shí)針一樣。在蜂巢內(nèi)看不見(jiàn)太陽(yáng),卻慢慢地轉(zhuǎn)動(dòng)著跳舞的方向,以跟上太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng),告訴它們外面太陽(yáng)位置在不斷變化。

        舞蹈的直行線(xiàn)垂直向上,表示食物朝向太陽(yáng),垂直向下表示食物背離太陽(yáng),介于兩者之間的角度代表相應(yīng)的方向。蜜蜂舞蹈里蘊(yùn)含著與食物距離的密碼,距離與跳舞時(shí)發(fā)出的嗡嗡聲的速率的對(duì)數(shù)成反比。有趣的是,如果原來(lái)那只蜜蜂為了尋找食物而飛了彎路的話(huà),它向同伴指引的方向,不是它所飛過(guò)的彎路,而是通過(guò)調(diào)整后的直接指向食物的方向。

        2 蜜蜂八字舞“良好設(shè)計(jì)假設(shè)”的驗(yàn)證

        蜜蜂實(shí)驗(yàn)被美國(guó)生物學(xué)家詹姆斯·L·古爾德證明是正確的。開(kāi)始,他并不否認(rèn)蜜蜂跳舞,問(wèn)題是其他蜜蜂能否讀懂了方向和距離信息。古爾德的天才實(shí)驗(yàn)是:在蜂巢里開(kāi)一盞燈,蜜蜂會(huì)全然不顧重力,將燈泡代替太陽(yáng)作為舞蹈參考方向。當(dāng)跳舞的蜜蜂將燈泡作為參照物后,其它蜜蜂也改變了方向,因此舞蹈所傳達(dá)的信息還是一致的。接著古爾德把黑色蟲(chóng)膠涂在跳舞蜜蜂的眼睛上,使它看不到燈泡已經(jīng)點(diǎn)亮。蜜蜂仍然按照正常的重力規(guī)則來(lái)跳舞。但是其它跟著跳舞的蜜蜂沒(méi)有被蒙住眼睛,仍然能夠看見(jiàn)燈泡,所以它們以燈泡規(guī)則進(jìn)行舞蹈,觀(guān)察舞蹈的蜜蜂測(cè)量著相對(duì)光源的方向,而跳舞的蜜蜂則根據(jù)重力線(xiàn)決定角度。弗里希的舞蹈語(yǔ)言 “良好設(shè)計(jì)假設(shè)”在懷疑聲中被證明是完全正確的。

        古爾德創(chuàng)造性的設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn),不厭其煩的去驗(yàn)證,他沒(méi)有被“良好設(shè)計(jì)假設(shè)”誘入歧途,花很多時(shí)間精力去做實(shí)驗(yàn)。很多生物學(xué)家即使能夠想到那個(gè)“蒙眼”蜜蜂實(shí)驗(yàn),也懶得去做實(shí)驗(yàn),因?yàn)檫@個(gè)“良好設(shè)計(jì)假設(shè)”太完美、太精彩了,不可思議。

        3 “良好設(shè)計(jì)假設(shè)”對(duì)航空維修安全的啟示

        維修人員工作目的是排除飛機(jī)故障、監(jiān)控檢查缺陷以持續(xù)保證處于適航狀態(tài)。工程師提前捕獲故障或隱患信息,提出預(yù)防性維修策略,避免發(fā)生重大不安全事件。

        制定維修方案時(shí),可借鑒良好理論的思想,充分進(jìn)行研究、設(shè)計(jì)、驗(yàn)證、隔離,最終證實(shí)良好理論的正確性,不輕易錯(cuò)誤的做出判斷,一旦發(fā)生重大疏漏,可能導(dǎo)致機(jī)毀人亡的重大惡性事故。

        4 “良好設(shè)計(jì)假設(shè)”案例分析

        影響維修安全的主要因素有:飛機(jī)故障信息識(shí)別與分析、與飛行機(jī)組的溝通、與機(jī)務(wù)人員的溝通和放行維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)的判定。

        4.1 飛機(jī)故障信息識(shí)別與分析

        一飛機(jī)執(zhí)行航班時(shí),機(jī)組反映右發(fā)滑油濾旁通燈亮。落地后,發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)測(cè)試,無(wú)故障信息,滑油壓差指示檢查,電門(mén)正常。磁堵檢查,有較多鋁屑,發(fā)動(dòng)機(jī)回油濾正常,發(fā)電機(jī)靜子有損傷。按照故障隔離手冊(cè),分析認(rèn)為金屬屑來(lái)源于發(fā)電機(jī)磨損,電門(mén)可能存在高壓力時(shí)的瞬時(shí)故障,擬定排故方案,更換回油濾、壓差指示電門(mén)和損傷發(fā)電機(jī)。

        以上信息來(lái)看,排故方案正確,完全遵循了故障隔離手冊(cè)的檢查要求;但從理論上分析,油濾位于磁堵下游,若磁堵有鋁金屬屑,則油濾一定會(huì)有金屬屑,但現(xiàn)場(chǎng)回報(bào)檢查正常,這是一最大的疑問(wèn),此時(shí),利用良好理論進(jìn)行分析,找到下游的金屬屑存在位置、數(shù)量、尺寸等關(guān)鍵因素,進(jìn)一步檢查,確認(rèn)回油濾是否有金屬屑。最終,經(jīng)仔細(xì)檢查油濾濾芯夾層縫隙有較多鋁屑,孔探檢查,發(fā)現(xiàn)齒輪箱內(nèi)部的EEC發(fā)電機(jī)靜子安裝座磨損,后更換受損發(fā)動(dòng)機(jī)。

        若未進(jìn)行良好理論分析驗(yàn)證,按照原方案放行,則發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)一段時(shí)間后,會(huì)再次觸發(fā)旁通燈點(diǎn)亮,導(dǎo)致空中停車(chē),造成巨大經(jīng)濟(jì)損失。

        4.2 與飛行機(jī)組的溝通

        一飛機(jī)滑出后,發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)右點(diǎn)火系統(tǒng)失效,轉(zhuǎn)雙點(diǎn)火后起動(dòng)正常,繼續(xù)正常執(zhí)行航班。

        是否遵從機(jī)組的建議繼續(xù)執(zhí)行航班,利用良好理論分析,依據(jù)局方批準(zhǔn)營(yíng)運(yùn)人最低設(shè)備清單MEL,對(duì)于飛機(jī)靠自主動(dòng)力滑行前的故障,需依據(jù)MEL進(jìn)行處理后方可放行,因此需通知飛機(jī)滑回維修機(jī)位,關(guān)停發(fā)動(dòng)機(jī),打開(kāi)風(fēng)扇整流罩,對(duì)飛機(jī)進(jìn)行檢查并完成對(duì)調(diào)左右電纜。若遵從機(jī)組建議直接放行飛機(jī),未完成該MEL程序,放行后若空中出現(xiàn)電源故障,則備用電源無(wú)法提供發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火電源,會(huì)影響發(fā)動(dòng)機(jī)空中再起動(dòng)功能,則會(huì)導(dǎo)致重大安全隱患。

        4.3 與機(jī)務(wù)人員的溝通

        一飛機(jī)執(zhí)行航班時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)整流罩附近有一股白色霧氣冒出。此時(shí),飛機(jī)已經(jīng)正?;龅却展艿钠痫w指令。

        工程師接到報(bào)告后,通常由兩種方式處置,一種是不影響飛機(jī)執(zhí)行航班,待飛機(jī)落地后安排檢查;另一種是判斷可能存在重大安全隱患,通報(bào)機(jī)組滑回機(jī)位檢查。如何合理做出決策,利用良好理論進(jìn)行分析,如判斷無(wú)影響,則采取第一方案,若判斷白色煙霧可能由起動(dòng)機(jī)失效引起,則飛機(jī)起飛后發(fā)動(dòng)機(jī)滑油可能會(huì)大量泄漏,會(huì)引起空中停車(chē),須終止航班執(zhí)行,檢查起動(dòng)機(jī)是否失效的。通常要對(duì)起動(dòng)機(jī)使用時(shí)間、起動(dòng)機(jī)上次修理情況、天氣、近期維護(hù)工作、航班起降地點(diǎn)、航班時(shí)間等諸多因素進(jìn)行評(píng)估。若存在影響,須采取第二種方案進(jìn)行維護(hù)檢查。

        4.4 放行維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)的判定

        一飛機(jī)更換發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火電嘴時(shí),松動(dòng)緊固件,無(wú)法拆下電嘴,經(jīng)連續(xù)多次反復(fù)除銹清潔仍無(wú)法取出點(diǎn)火電嘴??滋綑z查發(fā)現(xiàn)電嘴尖端有蘑菇狀燒蝕變形,導(dǎo)致與機(jī)匣干涉無(wú)法取出。工程師決定對(duì)點(diǎn)火系統(tǒng)進(jìn)行功能測(cè)試,若正常則,放行飛機(jī),后續(xù)修理廠(chǎng)人員支援修復(fù)。

        按照方案執(zhí)行功能測(cè)試應(yīng)會(huì)正常通過(guò),當(dāng)日發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火正常,測(cè)試完成后可正常放行飛機(jī)。但從理論上分析,電嘴頭部燒蝕變形為蘑菇頭狀,是否會(huì)有其它安全性影響,需要利用良好理論進(jìn)行分析。工程師經(jīng)過(guò)充分討論分析,認(rèn)為點(diǎn)火電嘴區(qū)域高溫高壓,且位于燃燒室內(nèi)部,若發(fā)生意外脫落掉塊,會(huì)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)葉片斷裂、空中停車(chē)等情況,會(huì)造成重大安全事件。綜合評(píng)估后,通報(bào)廠(chǎng)家,評(píng)估認(rèn)為無(wú)法放行,更換發(fā)動(dòng)機(jī)。

        5 結(jié)語(yǔ)

        航空維修壓力大時(shí)間緊,事關(guān)人員安全,工作時(shí)刻如履薄冰,工程師制定維修方案,充分理解并運(yùn)用的“良好設(shè)計(jì)假設(shè)”的有關(guān)理念,對(duì)提升航空維修安全水平,有很好的幫助。

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