湍達(dá)700發(fā)動機進氣道消音板的結(jié)構(gòu)和檢查

■ 師金達(dá)/北京飛機維修有限公司成都分公司

2017年6月，東航一架空客A330飛機在執(zhí)行航班時，起飛后左發(fā)N1轉(zhuǎn)速和振動值突然上升，機組返航后發(fā)現(xiàn)左發(fā)進氣道蒙皮和消音板損傷，損傷情況如圖1所示。

1 事件分析

圖1 進氣道損傷情況

這架A330飛機使用的是羅羅公司湍達(dá)700發(fā)動機。地面檢查發(fā)現(xiàn)左發(fā)進氣道蒙皮和消音板大面積撕裂并脫落，風(fēng)扇葉片有擊傷，無脫落。對損傷情況進行分析，發(fā)現(xiàn)發(fā)動機風(fēng)扇葉片完整，沒有葉片斷裂，發(fā)動機進氣道外殼不是被打穿的。根據(jù)進氣道損傷的形式和現(xiàn)象，結(jié)合以往的經(jīng)驗，基本可以判定本次事件為進氣道消音板脫落，導(dǎo)致整流罩塌陷、撕裂，殘片被吸入發(fā)動機。據(jù)考察，此類故障在全球時有發(fā)生。

當(dāng)發(fā)動機高速運轉(zhuǎn)時，正向氣流與側(cè)向氣流在進氣道匯合，形成無序的湍流，撞擊著發(fā)動機進氣道，在力的作用下，進氣道表面結(jié)構(gòu)一旦存在瑕疵，就會承受不住巨大的力量而破損，導(dǎo)致殘片被吸入發(fā)動機而破壞內(nèi)部結(jié)構(gòu)。羅羅公司這款湍達(dá)700發(fā)動機是專門為A330研發(fā)的，為減重大量采用復(fù)合材料，但復(fù)合材料的探傷、老化檢測都比較困難，如果維護不到位，就很容易出現(xiàn)隱患。

2 湍達(dá)700進氣道消音板結(jié)構(gòu)

消音板結(jié)構(gòu)是進氣道的主要承載結(jié)構(gòu)，其功能是減少發(fā)動機進氣道區(qū)域的噪聲。發(fā)動機進氣道內(nèi)筒為3塊曲面消音板，通過碳纖維復(fù)合材料的拼接條縱向拼接而成（圖2所示)。每塊消音板的結(jié)構(gòu)組成如圖3所示，最外面一層是耐腐蝕的不銹鋼網(wǎng)，由外到內(nèi)依次是帶孔的碳纖維板、蜂窩、碳纖維背板，通過粘接劑組合在一起。消音板的前邊緣與進氣道前隔框結(jié)構(gòu)連接，后邊緣與后隔框結(jié)構(gòu)連接。

進氣道消音板的分層一般情況發(fā)生在帶孔碳纖維板與蜂窩結(jié)構(gòu)之間。在執(zhí)行SB71-H205之前，兩側(cè)的消音板與底部的消音板使用的蜂窩材質(zhì)不同，兩側(cè)消音板使用SMS35 CL1 TY6 (23 - 24.5 Kg/cubic meter)蜂窩，底部消音板使用SMS35 CL1 TY6 (48 Kg/cubic meter)蜂窩。執(zhí)行SB71-H205之后，增加了蜂窩密度，3塊消音板使用了相同的蜂窩。

3 湍達(dá)700進氣道相關(guān)檢查和改裝

由于這款發(fā)動機多次發(fā)生進氣道損傷，發(fā)動機廠家和局方針對進氣道的檢查和改裝發(fā)布了相關(guān)的SB和AD。

圖2 進氣道內(nèi)筒由3塊曲面消音板構(gòu)成

圖3 消音板結(jié)構(gòu)示意圖

1)局方文件EAD2011-0173R1(2014-8-21)CAD2011-A330-03R1（2014-08-27)要求，對進氣道消音板進行敲擊檢查，每24個月重復(fù)檢查。如果航空公司想終止此重復(fù)檢查，可以選擇執(zhí)行SB71-H205（進氣道消音板更換)。廠家推出的新型消音板的蜂格尺寸由3/4in減小到3/8in，蜂窩板厚度由1in減少到3/4in，消音板密度增加，使蒙皮與蜂窩間的粘接強度得到了加強，從而使消音板強度由1.5lb/ft3增加至3lb/ft3。

2)局方文件EAD2016-0086R1（2016-05-13)CAD2011-A330-02R1（2016-05-17)，發(fā)動機進氣道孔探檢查。要求：進氣道前隔板組件結(jié)構(gòu)（EO-A330-71-1003)的重檢間隔為5000FC，引氣防冰噴環(huán)及其安裝連桿的重檢間隔為2500FC。如果航空公司想終止此重復(fù)檢查，可以選擇執(zhí)行SB71-H847（進氣道主結(jié)構(gòu)改裝)，通過改變材料和增加厚度，加強前隔板連接角和連接片、前隔板肋板以及防冰噴射環(huán)的強度。

表1 進氣道消音板允許損傷標(biāo)準(zhǔn)

4 湍達(dá)700進氣道消音板的檢查和維護標(biāo)準(zhǔn)

國內(nèi)大部分A330飛機的湍達(dá)700發(fā)動機進氣道尚未完成SB71-H205和SB71-H847，因此在航線維護中加強了飛機過站、航后對進氣道的檢查。

日常維護中，飛機在起飛和降落過程中進氣道會吸入地面雜物，易造成消音板表面損傷。在飛機過站、航后對進氣道進行檢查時，檢查方法不能僅限于目視檢查。如果發(fā)現(xiàn)進氣道消音板表面有損傷，應(yīng)擴大檢查范圍，使用敲擊檢查方式來確認(rèn)表面損傷周圍有無分層。敲擊檢查時應(yīng)注意敲擊進氣道消音板時聲音音調(diào)的變化。聲音清脆，說明蒙皮與蜂窩間粘接良好；聲音沉悶，說明蒙皮與蜂窩間出現(xiàn)脫粘。進氣道消音板為蜂窩夾心結(jié)構(gòu)，一旦發(fā)生分層，由于進氣道氣流的撞擊，碳纖板與蜂窩之間的脫粘將迅速擴展。脫粘面積發(fā)展到一定程度，消音板的強度不足以支撐進氣道，必將重演湍達(dá)700進氣道塌陷事故。加強對湍達(dá)700進氣道消音板的航線檢查，將缺陷發(fā)現(xiàn)在地面且未擴展之時，可避免飛機帶故障飛行。

作為工程技術(shù)人員，熟練掌握A330進氣道消音板的維護標(biāo)準(zhǔn)，在發(fā)現(xiàn)進氣道消音板損傷時，能夠依據(jù)手冊快速判定損傷情況，可以有效保障飛機的安全，保障航班的可用率。根據(jù)N-SRM54-10-01，進氣道消音板屬于區(qū)域2，此區(qū)域各種損傷類型的允許損傷標(biāo)準(zhǔn)如表1所示。

5 總結(jié)

針對A330飛機湍達(dá)700發(fā)動機進氣道消音板撕裂故障，分析了進氣道消音板的結(jié)構(gòu)，以及局方和發(fā)動機廠家對此故障發(fā)布的AD、SB的內(nèi)容，掌握SRM手冊上關(guān)于進氣道消音板損傷的標(biāo)準(zhǔn)，可以快速準(zhǔn)確地判定損傷情況，保障飛機的安全和可用率。