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制造瑕疵导致A380发动机在空中爆炸：澳航32号航班事故

2020-06-27 09:44

来源：澎湃新闻·澎湃号·湃客

原创陈光航空之家

陈光/文

进入21世纪以来，先后有几型新的旅客机投入使用，包括欧洲空中客车公司的A380、A320neo、A350XWB,美国波音公司的787、737MAX，以及原计划于2020投入使用的777X等。

为了满足21世纪“绿色航空”的要求，在研制用于21世纪客机的发动机中，均采用了许多新的先进技术与高的循环参数（发动机的总压比与涵道比），使得釆用这些发动机的旅客机比以往的客机经济性好、对环境造成的污染（排气污染与噪声污染）少等，深受航空公司的欢迎。但是这些新研制的发动机在飞机研制过程中以及在飞机使用中，均出现过多种故障，其中有的是严重危及飞机飞行安全的重大故障。

图1、飞行中的A380

A380是欧洲空中客车公司于上世纪末研制的装有4台发动机、555座级超大型远程宽体客机，有空中巨无霸之称，其机身做成双层的，如图2所示。在典型三舱（头等舱－商务舱－经济舱）布局下可承载555名乘客，其中上层客舱199人，下层客舱356人，如采用最高密度座位安排时可承载861名乘客。

图2、机身做成三层其下层为货舱

用于A380的发动机有两型：英国罗罗公司的遄达900三转子大涵道比涡扇发动机，美国发动机联盟（普惠公司与GE公司按50%：50%比例组成的合资公司）的GP7200的双转子大涵道比涡扇发动机，前者约占40%的份额。

A380于2007年10月25日投入航线运营，截至2017年9月30日的20年时间内，却发生了两起震惊世界的发动机重大故障，两型发动机各发生一次。

QF32事件

2010年11月4日，装遄达900发动机的A380执行从伦敦经新加坡到悉尼的QF32 航班，机上有乘客440人，机组人员26人。当飞机从新加坡起飞4分钟后爬升达到2134米高度时，2号发动机（左翼内侧）发生爆炸，中圧涡轮轮盘破裂其断片在极高的离心力作用下，击穿机匣与发动机短舱，甩出发动机，打坏飞机多处，并使飞机的多个系统失灵，其损坏情况可以“惨不忍睹”来形容，见图3。

图3、A380被打得遍体鳞伤

机组立即将飞机转回到新加坡机场，在驾驶员精心操作下，将失控的飞机，在距跑道终点150m处（机场跑道长4000m）安全停住，机上446人中无1人伤亡，创造了航空史上的一个奇迹。受损的A380在新加坡进行了大修，经过18个月耗资1.39亿美元，于2012年4月修好。由于修理时间之长与耗资之大，可以看出该飞机承受了难以置信的严重损坏，也是民航史上少有的飞机严重受损但无人员伤亡的事件，这次事件被称为QF32事件。

对发动机的残骸进行检查分析，发现出现这次重大故障的原因，竟是一根装在高、中压涡轮轴承机匣上的滑油短管加工不到位造成的。按设计该短管的壁厚为0.91mm，但加工中，未做到内孔与外壁同心，造成了管壁最厚处为1.42mm，最薄处仅0.35mm，图4示出了管壁厚度不一致的情况。发动机在不断地开车-停车过程中，滑油导管承受着反复的载荷，在其最薄处疲劳断裂，于是滑油由此断裂处不断泄出，由于此处的温度约为370℃，大大地大于滑油自燃温度，泄出的滑油自燃，最终，燃烧的高温燃气将中压涡轮轴失去强度而折断。

图4、滑油短管壁厚不一致

中压涡轮轮盘是通过中压涡轮轴驱动中压压气机的，一旦涡轮轴折断，中压涡轮轮盘失去负荷，转速急速上升，作用在涡轮轮盘上的离心力遂之急剧上升，在极大的离心力作用下，轮盘爆破，破裂后的断块击穿机匣甩出发动机。这种故障称为“轮盘非包客破裂故障”。

罗罗公司在遄达900发动机的中压涡轮部件中，没有安装一般在低压涡轮中采用的“防止低压涡轮轴折断后低压涡轮转子不会超转的安全设计”，这也是QF32事件中，中压涡轮轮盘会爆裂的主要原因。绝大多发动机在低压涡轮部件中，都装有当涡轮轴一旦折断时，立即将通往燃烧室的燃油切断的装置，燃烧室没有燃油供入，当然就没有驱动涡轮的高温燃气了，低压涡轮不仅不会超转，而且是逐渐停止转动，低压涡轮轮盘也就不会破裂了。在这次事件后，罗罗公司在遄达900发动机的中压涡轮中加装了这种安全设计的设备。