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引擎着火后飞机如何继续飞行

放大字体  缩小字体 2024-12-02 23:36  浏览次数:9

plane

对于坐飞机的乘客来说,这简直是一场噩梦:你一边咬着小脆饼一边往窗外看,发现一个引擎在10,000英尺的高空燃烧着,金属碎片正在脱落。这正是周六从丹佛飞往檀香山的美国联合航空328航班乘客们看到的景象。

一架只有一个引擎的50万磅重的喷气式飞机似乎和只有一个翅膀的秃鹰一样有可能飞行。然而,尽管本周末这架flambé波音777飞机造成了巨大的危险——尤其是在丹佛郊区,飞机的普惠PW4077引擎脱落了大量碎片——但飞机在空中的危险并不高。事实上,从理论上讲,它剩余的引擎足够强大,足以独自完成余下的飞行任务。

对于大型飞机来说,情况并非总是如此。几十年来,美国联邦航空管理局(Federal Aviation Administration,简称faa)都不允许双引擎飞机的飞行时间超过一小时,更不用说从中西部飞到太平洋的天堂了。根据罗伯特·j·斯特林1991年撰写的航空航天业巨头波音公司的历史,当波音公司在1980年要求联邦航空局改变规则时,时任联邦航空局局长林恩·赫尔姆斯坚持说:“如果我不允许双胞胎飞行长途水上航线,那我就等着下地狱吧。”如果一个引擎真的坏了,你至少还有两个引擎可以依靠。

最终,FAA放宽了规定,在80年代将60分钟的规定扩大到120分钟,然后是180分钟。信贷改善了人们改变看法的动力,而不是增加了对风险的偏好。

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联合航空328航班上的乘客在起飞几分钟后发现左侧引擎起火。

摄影:Chad Schnell/Getty Images

密歇根大学航空航天工程师艾拉·阿特金斯(Ella Atkins)说:“一个引擎必须有足够的推力,才能保证飞机继续飞行,甚至在必要时还能爬升。”她说,这甚至适用于最坏的情况,比如在起飞过程中失去一个引擎。剩下的引擎需要足够强大,如果需要的话,让你自己飞起来。

这并不是说发动机故障就没有后果,特别是当涉及火灾时。无论飞机的大小或其自动化系统的复杂性如何,它都会带来一系列的复杂性。国家飞行教官协会主席Bob Meder说:“许多飞行员在他们的整个职业生涯中都没有发生过一次引擎故障,即使我们为此进行了培训。”“一般来说,你首先对你正在飞行的飞机进行记忆。如果引擎着火了,你就把引擎固定住,停止向引擎输送燃料。”

其中的清单取决于飞机本身,但大致包括隔离故障引擎的步骤,以将其更广泛的影响降至最低。由于飞行员在驾驶舱内通常无法亲眼看到引擎,所以他们要依靠机组人员提供的最新信息来帮助确定引擎可能受到了什么物理损伤。

aerial of media and debris

引擎的碎片从大约1万英尺的高空坠落到丹佛郊区。值得注意的是,没有人受伤。

摄影:Michael Ciaglo/Getty Images

让一个好的引擎提供足够的推力,让喷气机持续飞行几个小时,还会带来一些棘手的空气动力学问题。“假设你的右发动机坏了。你的左引擎试图让你偏航,或让你转向右边,”阿特金斯说。在对这种可能性的预期中,双引擎喷气机的制造商已经制造出了方向舵和副翼,副翼是靠近机翼末端的铰接部分,用来控制滚转,使其足够大,反应足够灵敏,以在需要时应对偏航。“即使你的推力矢量没有对准,它不再在机身的中心,你仍然可以有效地提供一个反力矩,让飞机在速度矢量和控制下保持直线。”

把它想象成一个前轮坏了的购物车。它一直试图把你拉向一个方向,所以你需要用一只手更用力地推,以防止它撞倒一堆炖番茄罐。对于飞机的操纵面来说,这也会带来更大的阻力,一方面是因为机身不一定指向直线,另一方面是因为方向舵和副翼利用周围的空气来产生反力矩。更多的阻力消耗更多的燃料,并要求剩余的引擎工作得更卖力。

对偏航不做出适当反应的潜在后果不仅仅是简单地偏离航向。梅德说:“真正的风险是飞机侧翻,然后你就失去了对飞机的控制。”“到那个时候,你就不再飞了。”

debris in yard

虽然这房子离我们很近。

摄影:布鲁姆菲尔德警察局/美联社

至于那架降落在科罗拉多州布鲁姆菲尔德的波音777飞机的碎片——至少有一块很大的碎片撞到了某人的前院——机组人员对此无能为力。阿特金斯说,当飞机需要返回紧急着陆时,他们会尽可能选择最短的路线。目前,他们还没有办法设定一条轨迹,将对下方人员的风险降到最低,不过,为低空飞行的无人机绘制的地图正在进行一些工作,可以将人口或区域划分等因素考虑在内,即使是大型飞机。

发动机故障不是一种特别常见的情况,但它确实发生了。事实上,丹佛的溃败是上周末波音飞机遭遇的两起事故之一;一架747货机的引擎在荷兰上空起火,部件脱落,造成两人受伤。但是,尽管关于周末的事故还有很多问题——波音公司已经停飞了所有128架配备普惠PW4077发动机的777飞机——但一个燃烧的发动机并不像它看起来那样具有破坏性。(波音没有回应置评请求。)

阿特金斯说:“我们应该得到适当的警告,因为存在失败,但我们也应该认为工程是成功的。”

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