波音公司(Boeing)及其供應商柯林斯宇航(Collins Aerospace)目前正致力于對波音737新一代(NG)飛機的短艙進行設計更改,以應對FAA對導致機身嚴重損壞的兩起發(fā)動機風扇葉片的失效予以響應的強制要求,但原定于今年的修復時間尚不明確。
從FAA和NTSB的書面往來信函中看到,F(xiàn)AA擬頒布3份適航指令(AD),要求對CFM 國際公司CFM56-7B的進氣道、風扇罩和尾噴管實施改裝,包括短艙或發(fā)動機罩上的所有零部件。
在一封日期為4月2日但近期才公開的信函中寫道:“FAA正在與波音公司合作,以確保設計更改針對的是每一結構區(qū)域處風扇葉片撞擊的最關鍵位置”。FAA補充道:“波音公司后續(xù)將發(fā)布3份服務通告(SB),其中包含針對每一區(qū)域的改裝說明。當波音公司發(fā)布這些SB時,F(xiàn)AA還將頒布一份AD的NPRM,以強制要求采取各項糾正措施。”
信函中提到,進氣道和風扇罩的SB“預計”于7月份準備就緒,尾噴管的更改緊隨其后。但是參與這項工作的一位內(nèi)部人士告訴《航空周刊》,明年之前并不會完成任何設計更改,時間計劃調(diào)整的背后原因尚不得而知,波音、柯林斯及FAA均不予置評。
波音737 NG飛機的發(fā)動機進氣道和風扇罩均由柯林斯宇航設計并提供,該公司隸屬于雷神科技(Raytheon Technologies)。對于尾噴管,波音公司負責設計,Doncasters公司負責制造。
《航空周刊》數(shù)據(jù)顯示,如果被其他局方采用,該要求將影響全球機隊中近6800架各類型號的737NG飛機。737NG的商業(yè)生產(chǎn)已于2019年結束,除了737-800的某型別仍在生產(chǎn)中,用以改裝成供美國和其他幾個國家使用的P-8海上巡邏機。FAA在信函中寫道:“其正在與波音公司合作,以確定重新設計的風扇罩結構是否適合安裝于改裝成P-8飛機的737-800飛機上?!?/p>
NTSB于2019年11月建議更改短艙組件,波音公司在對兩起安裝CFM56-7B發(fā)動機的西南航空737-700事故進行調(diào)查后同意了這些更改。第一起事故,是2016年8月于佛羅里達州彭薩科拉附近的西南航空3472航班(SWA3472),飛機遭受撞擊,導致左機翼上方的機身處出現(xiàn)5×16英寸的洞。風扇罩完好無損,客艙未被擊穿。第二起事故,是2018年4月西南航空1380航班(SWA1380),引發(fā)連鎖反應,導致機艙釋壓和一名乘客死亡,這是自2009年以來第一起美國定期干線客運航空公司的乘客死亡事故。
在這兩起事故中,風扇葉片在靠近根部位置斷裂,碎片首先向前旋轉(zhuǎn)飛出,引發(fā)連鎖反應,并導致發(fā)動機進氣道部分脫落。碎片致使機翼和機身受損,以及機艙釋壓。
在SWA1380事故中,調(diào)查人員確認,發(fā)動機左后處的一大塊風扇罩碎片擊中了左側機身并破壞了舷窗,然而包括柯林斯工程師在內(nèi)的一些人對NTSB的某些結論提出了質(zhì)疑??铝炙乖?019年7月提交給NTSB的一份報告中寫道:“NTSB的調(diào)查并沒有最終確定,風扇罩碎片擊中舷窗并直接導致舷窗脫落。”這與彭薩科拉的那起事故截然不同,在那起事故中,碎片撞擊了機身某處靠近舷窗的位置,然而舷窗并沒有脫落。”
無論事件的具體細節(jié)如何,兩起事故均對發(fā)動機外部造成了嚴重損壞,引發(fā)關注。
NTSB分析發(fā)現(xiàn),在SWA1380事件中,主尾噴管雖與發(fā)動機連接,但“呈現(xiàn)出360度周向彎曲”,并有多處撕裂。調(diào)查人員確認,并沒有碎片擊穿發(fā)動機結構,這意味著,葉片失效在技術層面上是包容的。
NTSB將SWA3472事故歸類為非包容失效。雖然最終報告中詳細描述了包容環(huán)和發(fā)動機內(nèi)部的損壞、以及從進氣道和尾噴管飛出的碎片,但并沒有討論擊穿發(fā)動機結構的碎片。
西南航空的事故,以及近期發(fā)生的另外幾起類似的飛行中發(fā)動機失效,均出現(xiàn)葉片斷裂,導致發(fā)動機短艙和機身嚴重損壞,這使得NTSB敦促局方對發(fā)動機和飛機的匹配開展重新檢查。對西南航空的調(diào)查,集中凸顯出將最新技術和建模方式應用于發(fā)動機失效分析的巨大變化。
在近30年前對737NG進行審定時,對發(fā)動機失效損傷模式進行建模,嚴重依賴在試驗過程中的試錯。例如,CFM56-7發(fā)動機研制過程中的臺架試驗(1994年),其試驗結果直接導致波音公司重新設計了進氣道包容增強裝置。
但波音公司的推進器結構專家Torben Syberg在2018年SWA1380的聽證會上解釋說,分析建模方式的進步已經(jīng)改變了這一過程,新型的計算機模型,增強了對葉片在撞擊階段的物理特性的理解。通過試驗驗證模型進行預測,而不是單純等待從試驗中獲得經(jīng)驗數(shù)據(jù)。這種新的建模方式有助于精確定位需要關注的型號問題。例如,此次評估的737NG就是唯一受影響的機隊。
為了解決將來的設計問題,NTSB需撰寫大量法規(guī)和指導材料,目前該工作也已經(jīng)重新啟動。FAA在4月份寫給NTSB的信中提到:“風扇葉片脫落事件后,F(xiàn)AA將繼續(xù)審視與發(fā)動機短艙和包容機匣完整性相關的飛機級和發(fā)動機級的審定要求和指導材料。我們將一如既往地支持發(fā)動機和飛機制造商,評估目前的工業(yè)實踐,分析并解決風扇葉片失效事件。我們一直專注于確定飛機制造商所需的關鍵數(shù)據(jù),以解決與風扇葉片失效相關的飛機級危險”。
(陳金莉 涂杰譯自AW&ST)