美國西南航空的發(fā)動(dòng)機(jī)空中失效事件

■ 林育新/廈門航空公司 成磊

美國西南航空公司2016年8月和2018年4月連續(xù)發(fā)生兩起CFM56-7B發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇葉片空中斷裂事件，特別是最近的一次造成一名乘客身亡，引起業(yè)界廣泛重視。盡管事件的最終調(diào)查報(bào)告還沒有公布，但發(fā)動(dòng)機(jī)制造商、局方和受影響的航空公司均積極采取行動(dòng)，避免悲劇的再次發(fā)生。

當(dāng)?shù)?時(shí) 間4月17日，美 國西南航空公司的一架波音737-700（注冊(cè)號(hào)為N772SW）執(zhí)行從美國紐約的拉瓜迪亞機(jī)場(chǎng)至達(dá)拉斯的拉夫菲爾德機(jī)場(chǎng)的國內(nèi)定期客運(yùn)航班（航班號(hào)為1380）。飛機(jī)于上午9：43從紐約起飛，大約20min后，當(dāng)飛機(jī)爬升至9900m時(shí)，1號(hào)發(fā)動(dòng)機(jī)（左發(fā)）的一個(gè)風(fēng)扇葉片斷裂，受損的風(fēng)扇整流罩碎片將飛機(jī)的一個(gè)舷窗打壞，造成客艙失壓。事后機(jī)組成功將飛機(jī)緊急迫降在費(fèi)城國際機(jī)場(chǎng)。本次航班載有144名乘客和5名機(jī)組人員，事件中有1名乘客重傷不治而身亡，另有8名乘客輕傷。這是自2009年以來，美國商業(yè)航班發(fā)生的首例乘客死亡事件，也是美國西南航空公司自1971年6月18日開航以來，發(fā)生的首例乘客死亡事件，引起各方高度重視。

事故調(diào)查

美國國家運(yùn)輸安全委員會(huì)（NTSB）派出的調(diào)查小組在事發(fā)當(dāng)日16：30抵達(dá)費(fèi)城國際機(jī)場(chǎng)。調(diào)查小組由動(dòng)力裝置、適航、生存因素和運(yùn)行等方面的專業(yè)人員組成，NTSB主席羅伯特·桑沃特（Robert Sumwalt）一同前往。另有氣象學(xué)、維修記錄、空中交通管制和飛行記錄器以及航材專家在異地提供支援。美國聯(lián)邦航空局（FAA）、西南航空公司、GE公司、波音公司、飛機(jī)機(jī)械師協(xié)會(huì)、西南航空公司飛機(jī)行員協(xié)會(huì)、運(yùn)輸工人工會(huì)和聯(lián)合技術(shù)航空系統(tǒng)公司（UTAS）等參與了事故調(diào)查。

在4月17日晚些時(shí)候召開的新聞發(fā)布會(huì)上，桑沃特表示，調(diào)查組通過對(duì)事故發(fā)動(dòng)機(jī)的檢查發(fā)現(xiàn)，1號(hào)發(fā)動(dòng)機(jī)第13號(hào)位置的風(fēng)扇葉片在與輪轂連接處斷裂。葉片斷裂處有明顯的金屬疲勞痕跡，相關(guān)圖片已傳送至NTSB的實(shí)驗(yàn)室做進(jìn)一步分析。

根據(jù)目擊者提供的線索，在距離費(fèi)城國際機(jī)場(chǎng)西北約110km的伯恩斯韋爾發(fā)現(xiàn)從飛機(jī)脫落的發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣整流罩碎片。飛機(jī)的飛行數(shù)據(jù)記錄器(FDR)和飛行員語音記錄器(CVR)已被運(yùn)回NTSB華盛頓總部實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行下載和譯碼。

這次事故令人聯(lián)想起西南航空發(fā)生的另一起類似事件。當(dāng)?shù)貢r(shí)間，2016年8月27日，西南航空的一架波音737-700飛機(jī)（注冊(cè)號(hào)為N766SW）執(zhí)行由新奧爾良到奧蘭多的國內(nèi)航班任務(wù)。當(dāng)飛機(jī)爬升穿越9450m(FL3100)時(shí)，飛機(jī)左發(fā)動(dòng)機(jī)失效，碎片擊穿機(jī)身，造成客艙失壓。當(dāng)時(shí)機(jī)上104人，其中99名乘客、5名機(jī)組人員，機(jī)組將飛機(jī)安全迫降在彭薩拉科國際機(jī)場(chǎng)。針對(duì)此次事件，CFM國際公司于2017年3月發(fā)出一份服務(wù)通告（SB72-1019），建議盡快對(duì)高循環(huán)的CFM56-7B發(fā)動(dòng)機(jī)的風(fēng)扇葉片進(jìn)行一次超聲波檢查。

緊急行動(dòng)

4月20日，在 西 南航空 的1380航班事件發(fā)生后，CFM國際公司向所有的波音737用戶發(fā)出服務(wù)通告（CFM56-7B SB72-1033），要求在5月10日前對(duì)所有超過30000循環(huán)的CFM56-7B發(fā)動(dòng)機(jī)上的風(fēng)扇葉片進(jìn)行超聲波檢查，大約有680臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)受影響。該服務(wù)通告還要求在8月底之前，對(duì)所有累計(jì)20000～30000循環(huán)的CFM56-7B發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇葉片進(jìn)行超聲波檢查，有2500臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)受到影響。在完成首次超聲波檢查后，CFM國際公司還建議每3000循環(huán)（大約相當(dāng)于每運(yùn)營兩年）對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的風(fēng)扇葉片重復(fù)進(jìn)行超聲波檢查。

4月20日，F(xiàn)AA、歐洲航空安全局（EASA）根據(jù)CFM國際公司的服務(wù)通告，向CFM56-7B發(fā)動(dòng)機(jī)的用戶發(fā)出緊急適航指令（EAD），要求根據(jù)CFM公司的服務(wù)通告，對(duì)高循環(huán)CFM56-7B發(fā)動(dòng)機(jī)的風(fēng)扇葉片進(jìn)行檢查。

CFM56發(fā)動(dòng)機(jī)由美國的GE公司和法國的賽峰飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)公司平股合資研制。CFM56-7B發(fā)動(dòng)機(jī)于1997年隨波音737NG投入商業(yè)運(yùn)營，目前大約有14000臺(tái)該型發(fā)動(dòng)機(jī)在役，已累計(jì)飛行超過3.5億小時(shí)。CFM56-7B發(fā)動(dòng)機(jī)是CFM56系列發(fā)動(dòng)中唯一采用鈦合金寬弦風(fēng)扇葉片的，具有較高的辨識(shí)度。大約有60個(gè)航空公司運(yùn)營的CFM56-7B發(fā)動(dòng)機(jī)受此服務(wù)通告的影響。GE和賽峰派出約500名技術(shù)人員為客戶提供技術(shù)支持，盡可能地減少對(duì)航班運(yùn)營的影響。

發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)飛行循環(huán)由點(diǎn)火、起飛、著陸和熄火等過程組成。飛行循環(huán)數(shù)是確定發(fā)動(dòng)機(jī)及其部件的維修和檢查間隔的重要數(shù)據(jù)。風(fēng)扇葉片的超聲波檢查可以在翼進(jìn)行，使用專門超聲波探頭沿風(fēng)扇葉片燕尾榫表面進(jìn)行檢查，每臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)完成檢查大約需要4h。

初步調(diào)查

5月3日，NTSB在其網(wǎng)站上公布了對(duì)此次事件的初步調(diào)查報(bào)告。報(bào)告中指出，通過對(duì)受損發(fā)動(dòng)機(jī)的初步檢查發(fā)現(xiàn)，進(jìn)氣整流罩的大部分（包括包容環(huán)的外殼、后隔框和內(nèi)殼的前半部分）都已脫落，但進(jìn)氣整流罩的包容環(huán)是完整的，只是有大量受沖擊的痕跡。風(fēng)扇機(jī)匣上沒有被擊穿的孔，但有受外物沖擊的痕跡。

第13號(hào)位置的風(fēng)扇葉片是從葉根處斷裂，葉片榫頭依然留在輪轂上。在檢查斷裂風(fēng)扇葉片榫頭時(shí)，發(fā)現(xiàn)金屬疲勞原發(fā)區(qū)域位于葉片凸面靠近前緣處。在發(fā)動(dòng)機(jī)的風(fēng)扇葉片和出口導(dǎo)流葉片之間發(fā)現(xiàn)了兩塊來自于斷裂葉片的碎片。其中一塊來自葉根，與保留在風(fēng)扇盤上的葉片榫頭可以很好地吻合，展向長約30cm(12in)，質(zhì)量約為3.096kg (6.825lb)；另一塊碎片展向長約5cm（2in），有扭曲變形，質(zhì)量約為0.295kg（0.650lb）。其他23個(gè)風(fēng)扇葉片的前緣有被重物撞擊的痕跡、發(fā)生卷曲，后緣有撕裂、部分材料脫落。在完成原位檢查后，風(fēng)扇葉片從葉盤上拆下，按照CFM國際公司SB72-1033服務(wù)通告的要求進(jìn)行了超聲波檢查，沒有發(fā)現(xiàn)疲勞裂紋。

經(jīng)過NTSB材料實(shí)驗(yàn)室的進(jìn)一步檢查，發(fā)現(xiàn)斷裂葉片的疲勞損傷源于葉片的凸面，在葉片榫頭前緣1.443cm(0.568in)、葉根端面外側(cè)1.549cm (0.610in)處。疲勞裂紋起源于葉片榫頭與輪轂接觸面的涂層。而從外觀看，此處涂層均勻，沒有碎片或者脫落。斷裂表面用掃描電子顯微鏡做了進(jìn)一步的檢查，觀察到低周疲勞裂紋。

從出廠算起，這臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)的風(fēng)扇葉片已累計(jì)32000循環(huán)。根據(jù)維修記錄，風(fēng)扇葉片從上次大修到發(fā)生事故運(yùn)行了10712循環(huán)，風(fēng)扇葉片進(jìn)行過目視和熒光滲透檢查。

自2016年8月27日 西 南 航 空上一起風(fēng)扇葉片脫落事件發(fā)生后，CFM國際公司要求在發(fā)動(dòng)機(jī)翻修過程中增加渦流探傷檢查。此次發(fā)生故障的發(fā)動(dòng)機(jī)自上次翻修后，葉片榫頭進(jìn)行了6次潤滑。每次潤滑后均按要求在安裝時(shí)對(duì)其進(jìn)行了目視檢查。NTSB的材料小組正開展工作，以判斷第13號(hào)位置的風(fēng)扇葉片的裂紋從產(chǎn)生到擴(kuò)展所經(jīng)歷的飛行循環(huán)數(shù)，并評(píng)估現(xiàn)行裂紋檢測(cè)方法的有效性。

整流罩受損情況

帶疲勞指征的斷面

乘務(wù)員在按受調(diào)查時(shí)，均表示聽到了很大的聲響且感受到振動(dòng)，客艙內(nèi)的氧氣面罩自動(dòng)脫落。乘務(wù)員在配戴好便攜式氧氣瓶后在客艙巡視并安撫乘客，幫助他們戴上氧氣面罩。當(dāng)他們來到客艙中部時(shí)，發(fā)現(xiàn)第14排的一名乘客的部分身體被吸出破損的弦窗外，在機(jī)上另外兩名男乘客的幫助下，才將這名乘客拉進(jìn)客艙。

飛行員在接受調(diào)查時(shí)表示，飛機(jī)在爬升過程中沒有任何異常。當(dāng)時(shí)，飛機(jī)是由副駕駛操作，機(jī)長在一旁觀察。他們突然感到客艙壓力有變化，飛機(jī)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，駕駛艙報(bào)警并出現(xiàn)灰色的煙霧。他們戴好氧氣面罩后，副駕駛讓飛機(jī)開始下降。飛機(jī)數(shù)據(jù)記錄器（FDR）的數(shù)據(jù)顯示，1號(hào)發(fā)動(dòng)機(jī)的所有參數(shù)在下降的同時(shí)飛機(jī)振動(dòng)加大，客艙高度報(bào)警在5s內(nèi)被觸發(fā)。在飛行員輸入控制指令之前，飛機(jī)向左偏轉(zhuǎn)了40°。機(jī)組立即向空管人員報(bào)告，飛機(jī)操作困難，無法完成剩余的航程，請(qǐng)求迫降?？展苋藛T很快清出了飛往費(fèi)城國際機(jī)場(chǎng)的航路。

據(jù)機(jī)組人員報(bào)告，開始時(shí)通信較困難，是因?yàn)轱w機(jī)內(nèi)噪聲很大、注意力無法集中且需要配戴氧氣面罩。隨著飛行高度的降低，通信情況得到改善。機(jī)長本打算在完成所有檢查任務(wù)后再降落，但聽說有乘客受傷后，決定縮短進(jìn)近時(shí)間，快速降落。

防范措施

雖然NTSB還沒有公布西南航空的兩起發(fā)動(dòng)機(jī)空中失效事件的最終調(diào)查報(bào)告，但無論是制造商、局方還是航空公司均采取了積極的措施加以防范。

4月17日事發(fā)當(dāng)日，西南航空公司的首席執(zhí)行官（CEO）加里·凱利(Gary Kelly)向NTSB主席桑沃特表示，公司將加速對(duì)CFM56-7B發(fā)動(dòng)機(jī)的檢查工作，預(yù)計(jì)所有的檢查工作會(huì)在30天內(nèi)完成。

西南航空公司首席運(yùn)營官（COO）邁克·范德文(Mike Van de Ven)在其投資者大會(huì)上表示，5月初，西南航空公司完成了35000多個(gè)風(fēng)扇葉片的檢查。這一檢查工作是自2016年8月27日發(fā)生首次風(fēng)扇葉片斷裂事件后，按照CFM國際公司的服務(wù)通告的要求進(jìn)行的，而在今年4月17日再次發(fā)生風(fēng)扇葉片斷裂事件后，西南航空加快了對(duì)風(fēng)扇葉片的檢查工作。凱利稱，盡管此次檢查為“零發(fā)現(xiàn)”，但依然更換了20～30個(gè)涂層異常的風(fēng)扇葉片，并將其送往CFM國際公司做進(jìn)一步的檢查。西南航空還完成了對(duì)檢查記錄的審核工作，確保每個(gè)有需要的風(fēng)扇葉片都進(jìn)行了檢查。

5月15日和5月17日，F(xiàn)AA和EASA分別發(fā)布了新的適航指令，對(duì)CFM56-7B發(fā)動(dòng)機(jī)的高循環(huán)風(fēng)扇葉片提出時(shí)間更為緊迫的檢查要求。航空公司應(yīng)在該適航指令生效的1個(gè)月內(nèi)完成CFM服務(wù)通告中規(guī)定的風(fēng)扇葉片的渦流探傷或者超聲波檢測(cè)。

CMF國際公司的最新服務(wù)通告（CFM56-7B SB72-1033R1）建 議，航空公司應(yīng)在6月30日前，對(duì)累計(jì)20000飛行循環(huán)的風(fēng)扇葉片進(jìn)行檢查，大約有5400臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)受影響，其中部分已完成了檢查。CFM國際公司將建立一個(gè)系統(tǒng)，對(duì)所有在役的約356000個(gè)CFM56-7B風(fēng)扇葉片將按零件編號(hào)進(jìn)行記錄和跟蹤。

針對(duì)美國西南航空的兩起發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇葉片失效事件，中國民航局 分 別 于3月30日（CAD2018-MULT-29）、4月23日（CAD2018-MULT-29R1）和5月18日（CAD2018-MULT-29R2）發(fā)出適航指令，要求國內(nèi)航空公司按規(guī)定完成相應(yīng)的CFM56-7B發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇葉片的檢查工作。民航局適航指令稱，此次風(fēng)扇葉片的檢查涉及飛行安全，是強(qiáng)制性措施。如不按規(guī)定完成，有關(guān)航空器將不再適航。