西南航空引擎事故——那片“闯祸”的发动机叶片

“前天，西南航空波音737客机WN1380航班发动机爆炸事故引发了广泛讨论和关注。至于罪魁祸首，现有线索仿佛指向了飞机左侧发动机中，那片失踪的风扇叶片。”

失踪的风扇叶片

前天，西南航空波音737客机WN1380航班发动机爆炸事故引发了广泛讨论和关注。

根据新闻，飞机处于32,500英尺高空时，左侧发动机突然发生爆炸，爆炸的残片（不是脱落风扇叶片）击中了一扇舷窗，来自万米高空的气流瞬间把一名乘客几乎吸出窗外，造成一人死亡7人受伤。

事故飞机受损部位

这起迫降事件被定性为发动机故障。运输安全委员会的初步调查显示，事故飞机的引擎有“金属疲劳”（metal fatigue）迹象。根据业内人士分析，该航班发动机故障的原因是风扇叶片脱落，在极高的转速下形成一个高速弹片，最终摧毁左侧发动机，引发爆炸。

清晰可见缺失的发动机风扇叶片

航空事故历史中，发动机叶片损坏而引发的飞机事故还真不少见。

2014年，我国南航CZ3739航班飞机引擎空中着火，事后调查显示发生故障的发动机进口处，压气机风扇的叶片有断裂。据推测，有可能是叶片断掉后进入发动机内，损伤发动机进气流场，导致后者发生“畸变”，进而形成“喘振”。所幸的是这次事故没有造成人员伤亡。

南航发动机故障现场图

而1996年，美国达美航空1288航班就没这么幸运了。当时，一号（左侧）引擎前压缩机前叶片桨毂飞出，引擎碎片造成在一号引擎附近的后机身和内部的巨大破坏：在左侧机身蒙皮记录下16处洞，贯穿和撕裂破坏；在第37排座椅附近发现几个大洞；在右侧机身位于37排座位稍前记录下7个碎片出口。这些碎片造成两名乘客遇难，还有两名受重伤。

达美航空1288航班发动机事故

“生病”的风扇叶片

那么，为什么发动机风扇叶片会断裂呢？它有那么脆弱吗？答案是：如果“生病”了，它就真的很脆弱。

发动机是飞机的心脏，一旦发动机出现故障，飞机就如同突发心脏病（往详情参考：当人类飞行史上最重要的发明出现问题的时候）。而风扇叶片，则是发动机重要组成部分。一般而言，正常的风扇叶片是很坚固的，可以承受几公斤鸟撞不坏，但一旦“生病”出现了裂纹，就很容易“闯祸”。据不完全统计，我国空军现役飞行的发动机事故中，80%都跟发动机叶片断裂失效有关。这么娇贵的部分一旦发生断裂失效，往往会对发动机乃至整个飞机造成致命打击。

对于发动机叶片来说，任何一种结构及安装形式，都有其局限性，拥有自身的弱点和薄弱环节。理论上，每种涡轮叶片断裂的故障：疲劳、超应力、蠕变、腐蚀、磨损等，都会酿成致命事故。

对此，飞机发动机的制造商们当然不会袖手旁观。为了检验发动机外壳的坚固程度，为了防止脱落的异物（如断裂的叶片、误入的飞鸟等等）卷入发动机后，发动机爆炸的残片飞出整流罩砸向机身，对飞机造成二次损害，风扇机匣包容性试验（简称“包容试验”）应运而生。

空客A380飞机的罗罗公司遄达900发动机进行破坏性测试。模拟高速运转的风扇叶片被吸进发动机，评估其对发动机的损伤。测试结果表明，没有零部件或残骸从发动机的整流罩穿出去，不会对飞机机翼等造成严重伤害

每架生产出来的发动机要“毕业”出厂，都必须经过包容试验的检验，不然拿不到“毕业证”。在试验中，研究风扇叶片的飞断方法非常关键。为了模拟叶片飞脱的状态，目前采用的“搞破坏”方式有两种——预制裂纹法和预埋炸药法：
　
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