要登机了?以下是它们如何进行检查以确保你的安全

根据美国联邦航空管理局(FAA)的要求,商用飞机的安全必须得到保障。
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Southwest Planes
Stan Horaczek

近年来,航空业取得了长足的进步。在4月17日西南航空发生致命事故之前,美国本土的航空公司已经近十年未发生过机上死亡事故。然而,发生在宾夕法尼亚州上空的一起事故,由于发动机风扇叶片断裂并穿透了发动机短舱,彻底终结了这一良好的安全记录。随后,碎片击穿了机身的一个窗户,导致一名43岁的母亲珍妮弗·里奥丹(Jennifer Riordan)丧生。

这是一起极其严重的事故,但最终没有造成更大的生命损失。尽管在整体商业航空领域仍然罕见,但飞机的风扇叶片故障——以及2016年同航空公司发生的类似但未造成死亡的事件——仍然让公众高度关注飞机老化模式、维护需求以及确保飞行安全的承运人检查规程。

当然,随着每一代飞机的更新换代,飞机的安全性也在不断提高;先进的设计和安全策略是目前创纪录低事故率的关键因素。但即使将所有可以想象到的安全措施都融入新飞机,如果一个小小的裂缝导致飞机其他部位发生灾难性故障,也可能毫无意义。因此,要让西南航空事故这样的事件成为罕见事件,就依赖于航空公司必须对其机队定期进行的检查流程。这些流程至关重要,以至于飞机制造商在设计阶段就将其编码到每一架飞机中。

“当一架飞机被开发出来时,他们不仅仅是设计它,然后确定复合材料的强度和铝的厚度,”ACA Associates的航空运营顾问汉斯·韦伯(Hans Weber)说。“他们同时也为飞机的整个生命周期制定了维护检查程序。”韦伯表示,当FAA授予飞机最终适航证书时,它也“同时批准了维护和检查程序。”

这些定期检查规则因飞机类型而异,但所有飞机,从小型私人和公务机到军用和商用飞机,都必须遵守。这些检查通常被称为“检查”,其日程安排基于飞行小时数和循环次数(即特定的起降次数),或者以规定的日历周期为准(如果日历周期先到)。A检和B检是较轻的检查,通常在夜间进行,包括对发动机、起落架、控制面和其他关键系统的目视检查,以及日常维护,如流体检查和安全系统(如逃生滑梯)的检查。C检更为复杂。这些检查需要飞机停飞几周,大约每两年一次。D检是重大检查,大约每十年进行一次,涉及将大部分组件拆卸下来,从发动机到电子设备,再到起落架,甚至是内饰,进行更彻底、深入的检查。这些检查可能持续数月,耗资数百万美元,包括零部件更换和各种重型维护步骤。

航空公司可能在其自有设施中进行这些检查,也可能外包给第三方,但运营商最终有责任确保飞机按时接受检查。他们还必须通过更新和修改服务要求来定期检查检查流程本身,这些要求由制造商提供,随着在役特定型号的改进而更新。

除了确保灯能亮、马桶能冲、机上娱乐系统能正常播放外,检查还深入到驾驶舱的航空电子设备、飞行控制和生命安全系统,如氧气供应和增压系统。它们还涉及机身和机翼蒙皮等结构部件,当然还有发动机。发动机受到最严格的审查。发动机和结构件承受着几乎连续使用的压力。这些力中的许多力都是众所周知的,但随着时间的推移,对这些力的理解也在不断发展。工程师根据不断更新的材料强度和载荷能力数据库,以及对裂纹和其他缺陷何时产生以及生长速度的了解,来制定检查时间。

随着飞机老化,维护变得越来越复杂。“飞机的寿命被划分为我们称之为经济寿命的时期,其中一个时期是其初始维护周期内进行飞机飞行的经济效益期,”韦伯说。“如果你超出那个期限,就需要做额外的工作,而今天飞机的飞行寿命有好几个经济寿命。”

这意味着,首先,航空公司需要缩短检查间隔,并采用更先进的技术来检测问题。检查员将使用先进的扫描技术来寻找可能在表面下方形成微小裂纹。这些微小裂纹可能是最危险的。“例如,机身可以承受一条长裂缝,”韦伯说,“但它无法承受铆钉之间形成的多条小裂纹,这会削弱它们对结构的固定。”

众所周知,由于机舱不断加压和减压,机身在承受严重载荷变化时会比机翼老化得更快。当疲劳在此处显现时,就需要更换部件。韦伯说,飞机可以无限期地飞行,但它会逐渐变得越来越“非原装”。

在发动机中,旋转运动会给内部零件带来应力,这些零件在旋转时会试图远离发动机中心。这会导致冶金磨损。由于发动机只在起飞时达到全推力,因此循环次数在安排检查间隔时比飞行小时数更重要。但尽管风扇叶片疲劳似乎是近期两次西南航空事故的原因(以及其他事故),但韦伯说,最大的威胁来自发动机更深处,即压缩机。

这里的叶片更重,造成的损害可能比脱落的风扇叶片更大。著名的案例包括1989年一架联合航空的DC-10在苏城坠毁,当时发动机爆炸并切断了关键的液压管线,需要英勇的飞行员操作;这次迫降拯救了半数乘客。2010年,一架澳航的A380也发生了类似的爆炸,但安全着陆。这类事件通常源于零部件的材料缺陷,导致检查频率提高,并在最初的目视检查要求中增加了传感技术——包括涡流探伤,它使用电磁探头扫描表面是否存在裂纹。

随着时代变迁,检查规程也在变化。例如,更高的燃油效率标准现在迫使发动机运行温度更高——这带来了新的疲劳模式。行业通常必须边学边适应新的复合材料和合金。采用全新设计的飞机在实验室中会持续接受加速疲劳测试,以跟上实际在役飞机的生命周期。

尽管如此,意外总会发生,检查系统也旨在应对意外。韦伯说,上个月的西南航空事故就是一个完美的例子。最初怀疑是所谓的“遏制失效”——即前风扇叶片断裂并穿透发动机外壳,这是发动机特别设计用来避免的情况——但实际情况并非如此。“遏制系统实际上起作用了——叶片就在发动机里,”韦伯说。“但是发动机短舱本身被撕裂了,正是那些碎片进入了窗户。这也不是应该发生的,所以这是一个悬而未决的问题——怎么会发生呢?”

因此,调查西南航空事故的调查人员将不得不进行两条调查线:一条是关于叶片为何首先分离——根据NTSB的初步报告,金属疲劳是最可能的罪魁祸首——另一条是关于发动机短舱为何会解体。此外,检查流程本身也将受到审查,以确定为何这两个问题都没有被提前发现。与此同时,发动机短舱的失效是一个设计问题,需要发动机制造商进行修复,可能需要数年时间才能实施。

在此期间,FAA可能已经发布了您在此时所期望的命令。没错:对这些发动机进行更频繁的检查。

 

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