一架民航客机往往会配备2个发动机,如果在万米高空中,突然有一个发动机出现故障,那么它用一个发动机还能平稳飞行么?能不能安全降落?
所谓的航空发动机,就是指主要用来产生拉力或推力致使飞机前进的发动机设备。它可以说是飞机的心脏啊,不仅为飞机飞行产生动力,还为飞机上的用电设备提供电力,像飞机上的空调、照明设备都需要发动机来提供电力。
一般来说,民航短途飞机都采用双发动机结构,像波音B737、B777都是双发动机。长途飞机一般装有4个发动机,比如空客A340,A380。一般飞机发动机最常见的就是悬挂在机翼下方挂架的吊舱中,便于维护和更换。
同时,发动机上使用的数据监控,可以通过特定的传感器来收集发动机各大主要部件的运转情况和整体工作情况。然后通过无线电上传到卫星或临近的地面航空站进行监测。一旦数据出现异常,航空站就会立刻通知正在飞行中的机组人员,采取应对措施,甚至需要就近迫降。以免飞机发动机在空中突然故障失效,导致飞机出现失事的危险。
实际上,虽然飞机的发动机性能检测十分严格,但是也仍然有发动机在空中突然失效的情况发生。
2015年10月15日,伊朗首都德黑兰梅赫拉巴德机场,一架伊朗马汉航空公司的波音747班机当天清晨顺利起飞。
然而起飞后不久,一声巨响就把还在机舱中休息的426名乘客吓了个惊慌失措,这是怎么了?飞机被雷击中了?这大晴天的也没打雷下雨啊!机组人员也是赶紧检查设备,发现原来是飞机的3号发动机在空中报废了,大块的零件坠落在空地上,所幸没有砸伤地上的人。
然而掉落的零件,却刺穿了发动机的挂架并撞击了机身。随后整个发动机与机身分离,彻底掉落到地面上。案例来说,这波音747可有四台发动机呢,坏了一个不叫事,这不还有三个能用的么!
这么想可就错了。如果飞机在飞行途中一台发动机失效,不能正常工作了。那么飞机两侧机翼上所受的推力就会严重不平衡,机翼所产生的升力也会不一致,飞机就会向着发动机失效的那一侧偏转,严重的甚至会发现倾斜和侧翻。
而此时,遭遇突发状况的机组也意识到情况不妙,他们立即向塔台反应,要求立刻返航。机长得知消息后也迅速做出调整,他首先通过改变飞机的飞行角度,缓解升力不平衡的问题,又通过调整垂直尾翼的方向舵来进行偏航修正。副机长则将原本正常工作的发动机转速和推力加大,希望能维持飞机原有的飞行高度。然后逐渐降低高度,并保持发动机能够产生足够的连续推力。
然而这一举措却增加了飞机额外的耗油量,要是飞机飞到最高处发生这种情况,还真不好说会不会发生空难。
好在飞机当时离机场不远,凭借着机组人员出色的操控技术和临危不惧的过硬心理,飞机最终在德黑兰机场降落。四百多名旅客惊魂未定时,马汉航空就安排了另一架飞机护送了这批乘客前往伊朗南部的阿巴斯港。
单发飞行与ETOPS认证一般来说,使用两台以上发动机的大部分商业客机,如果其中一台出现故障,单独使用另一台引擎也是可以继续飞行到附近机场迫降的。这主要得益于国际民航管理机构指定的一项特殊认证:ETOPS。
ETOPS,中文叫做双发延迟飞行。这项认证对于飞机行驶的安全性有两个要求。其一是对航线的要求,双发动机飞机在制定飞行路线时,航线上任意一点到可用备降机场不能超过至少60分钟的飞行距离。这主要是保证飞机在飞行发动机发生故障的时候,可以及时迫降。毕竟在空中多呆一分钟就多一分危险。
其二是检测飞机发动机的性能,在测试时,飞机要关掉一台发动机,仅靠另一台发动机飞行。检测人员在仔细检测过飞机飞行过程中产生的数据后,将会为发动机的性能评定等级,如果确定该飞机可以在单发动机全负载下飞行三小时,那么就算是合格了
目前主流的双发动机客机都已经获得了180分钟ETOPS的运行许可,其中ETOPS能力最强的是空客A350XWB飞机,它获得了欧中航空安全局(EASA)批准的长达370分钟的延程运行认证。这意味着A350在单一引擎失效的情况下,能够继续飞行370分钟,如果换算成距离,则长达4360公里,几乎相当于跨越了一个大西洋。所以一般的客机,就算一个引擎空中熄火,基本也能保证到达最近的机场实现安全迫降。
有人说了,既然这飞机发动机经常出现故障,我们多备几个发动机不就好了么?这么想可就大错特错了。
不要以为,飞机的发动机越多越好。更多的发动机确实能为飞机带来更多的动力,但同时也增加了飞机的重量,更增加了发动机启动时吸入异物的危险,造成不必要的飞行风险。
而一旦发动机发生故障期间,飞机因为更大的偏航力矩而变得更加难以操作。同时飞机发动机要求的制作工艺极高,目前基本被类似普惠公司、通用电气、MTU航空发动机公司等国际大公司所垄断,盲目地增加飞机发动机,只会无形中增加飞行成本。
几台引擎全部失灵,滑翔迫降成就佳话刚才说了单发飞行的情况,可是如果飞机的引擎全部失灵了,要怎么办呢?这里面最有名的事故就要数2009年1月15日的全美航空1549号班机事故了。
当天下午,一家空中客车A320-214航班从纽约市的拉瓜迪亚机场起飞,结果刚在起飞爬坡一分钟,控制塔台就收到了机长的报告:飞机上两台发动机因为遭到了飞鸟的撞击全部失去动力,要求立即折返机场。控制塔台立刻下令:立即折返。
然而,机长在折返过程中,发现距离过远,根本无法掉头折返拉瓜迪亚机场,于是决定将客机飞往新泽西州的泰特伯勒机场。刚飞了没多久,因为飞机失去了发动机动力,高度急剧下降,估计没等飞到机场,就会机毁人亡。机长当机立断,决定避开人烟稠密的地区,冒险让客机紧急降落在了贯穿纽约市的哈德逊河上。
说起来容易,做起来难,由于飞机失去了发动机提供的动力,只能以滑翔的方式飞进哈德逊河河道。机长手握操作杆,抬高机头,让飞机的机尾首先触水,然后以机腹接触水面的形式滑行减速。飞机左侧的引擎还因为受不了如此大的冲击力滑行期间脱落坠入河底。不过,飞机最后终于在曼哈顿附近停止了滑行,而且机身大体保持完整。机上共155人全部生还。该事件也被称为“哈德逊河上的奇迹”。
而这位英雄般的机长也成为了2016年电影《萨利机长》的原型。其实机长的真名叫做沙林博格,他早在1980年就加入了全美航空,还曾经在美国空军中驾驶过F-4战斗机,飞行能力自然是没话说了。
他还多次参与美国国家运输安全委员会协助调查空难事故的研究中,并在加州大学伯克莱分校任教,专门研究灾难危机管理。飞机遇难时,他不仅临危不乱,以高超的技术迫降飞机于河面上,更是在疏散乘客时,两度检查机舱,确保没有乘客被困时,才最后一个离开机舱。也正因此,才让本来可能发生机毁人亡的悲剧,变为了人人赞不绝口的一段佳话。
虽然上面说了这么多客机引擎失灵的案例。但其实真正发生此类事故的概率早已是微乎其微。据航空公司统计,每1000个小时的飞行时间里,引擎失灵的概率仅为0.02。也就是说每飞行十万个小时,才有可能遇到两次飞机引擎失灵事故,而这些故障又能够通过单引擎飞行确保乘客的安全,可以说因为发动机引发的空难更是少之又少。
就拿我国的飞行员来说吧,天天在天上飞的,每年最多也就飞1000个小时。十万个小时,这辈子估计也飞不完,这还是飞行员呢,普通的民航客机乘客更是不用担心了,一辈子也未必会遇到一次飞机引擎失灵事故。当然,随着科技的进步,民航客机的安全性还将不断提高,未来每一个乘客都能享受到舒适、便捷、方便的服务,让更多的人可以在蓝天中自由地翱翔。