发动机故障及失效的处置原则和要点
概述
发动机失效的发生一直以来处于很低的概率水平,所以很多机组可能在整个飞行生涯中都不会遇到一次发动机失效,而不是像在模拟机训练中那种经常应对处置发动机失效的特情。
但是模拟机并不能完全真正模拟出发动机失效,比如在出现发动机失效时飞机加速性的改变,或者发动机失速时噪音的特点,还有发动机风扇叶片损坏产生的振动,诸如此类很难通过模拟机还原出来。
对于飞行机组来说,能够第一时间识别发动机的不正常状态并判明发动机的故障还是有一定难度的。如果飞行机组对发动机的故障判断不准确,可能会导致不必要的发动机关车,使情形变得更加不利。
针对发动机故障及失效,机组正确处置流程应当是首先建立安全稳定的飞行航径,然后正确识别受影响的发动机及故障,执行公布的程序。
首先控制好飞机
正如空客的金科玉律提到的,操纵、导航、通讯和管理,并按照这个顺序分工。这个原则同样适用于任何发动机的故障和失效。机组的首要任务要稳定好飞机建立安全航径,然后再对发动机进行排故。就算遇到发动机着火,机组首先控制好飞机然后执行相关程序可能会使得发动机进一步受损但是不会影响飞行安全。
发动机是经过极端条件验证的,目的是在发生主要发动机故障时,在机组执行相关的程序前,给机组提供足够的反应时间来让机组稳定好飞机。
拿鸟击为例,发动机对鸟击的承受强度经过多重测试。FAR33部里要求,设定起飞推力的发动机必须可承受重达3.65kg的鸟体冲击,不会引起着火,不会出现危害性的碎片冲向发动机机匣,发动机仍具备关车能力。发动机必须还可以同时具备承受同时吸入多个(多达4个)小型鸟(大约1kg)而不会失去超过25%的推力。
在发动机认证中,在N1,N2,N3红线限制值下,以及EGT超过红线42℃情况下,发动机必须能够运转5分钟。在这个验证条件下,发动机必须能够正常工作。
在V1之后不可中断起飞
调查显示在起飞滑跑阶段由于发动机故障可能会在V1之后中断起飞。V1后的中断起飞很可能会导致飞机冲出跑道,造成事故征候以及灾难性的机毁人亡。
在V1之后的中断起飞最常发生的原因是发动机失速。飞机的表现是一声或者多声的bang声伴随着飞机的很大偏航,因而机组判断飞机状态不再适航,但是在所有的报告事件中,飞机实际上是适航的。
类似的,发动机火警也会导致V1之后中断起飞。从系统角度来看,发动机是经过认证的以保证发动机在几分钟时间内可以承受火情而不会影响飞机安全。从性能角度来看,在V1时及V1后的发动机失效是纳入到起飞性能计算的。在大多数发动机失效情况下,发动机在关键阶段仍能够产生部分推力。
如果不能判明哪台发动机故障,保持发动机运转
一些事故和事故征候是由于机组匆忙决策关断发动机导致的,由于机组未能正确评估哪台发动机发生故障。如果仪表指示提供的分析信息不足,机组可以缓慢移动推力手柄来检查发动机的参数变化是否处于正常范围。机组还可以通过检查发动机的关联系统比如电气、液压以及气源系统来检查发动机是否正常工作。
如果条件允许,保持发动机运转
调查表明,当飞行机组发现发动机参数偏离正常范围时,经常会预防性地执行发动机关车。需要指明的是,除非程序要求发动机关车,机组应该倾向于保持发动机运转。
相比发动机关车而言,处于慢车水平的发动机仍然可以提供电力、液压和气源,而且比风转运行的发动机阻力更小。
当出现ECAM咨询信息时,需要引起机组的注意并且对相关参数进行监控。触发相关的咨询条件需要机组参阅在FCOM/QRH的操作程序。除非是发动机振动值过高,否则机组不应该仅靠咨询信息采取动作。
考虑重启发动机
如果发动机失效或者熄火,没有迹象表明发动机受损,这种情况下机组通常都要考虑尝试重新启动发动机。
如果存在下列情况,机组应该怀疑发动机受损:
·EGT快速升高超过红线
·转子速度的明显不匹配或者没有转速
·滑油压力或者温度不正常
·异常噪音
·客舱出现烟雾或者燃烧气味
如果目视检查可行,机组应该寻找发动机整流罩或者飞机机身是否存在损伤、发动机结构是否存在缺失。
关键点总结
在大多数飞行员的整个飞行生涯中或多或少都会经历发动机故障,但是几乎很少会遇到发动机严重故障进而发动机空中关车。在处置发动机故障及失效时,机组可能会出现错误判断和采取不正确的动作。
因此为了安全高效地处置发动机故障和失效,飞行机组应该:
·在处置发动机故障之前先建立安全稳定的飞行航径
·在飞行关键阶段,机组切勿匆忙关断受影响的发动机,因为发动机是经过极限条件验证过的
·知晓如何判断不同类型的发动机故障、故障现象和处置