客机发动机坏了还能继续飞吗

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  日前,俄罗斯一架载有逾200人的客机坠毁,有人认为可能是因为技术故障。而不久前,伊朗一架载有426名乘客的波音747型客机在飞行时,客机3号发动机部分脱落并砸坏了机身。所幸的是,客机立即返航安全迫降于机场,并未造成人员伤亡。那么,少了一个发动机,客机还能继续飞行吗?
  多种气动布局的优化 气动布局对商业客机而言,重要性相当于先天条件,如果气动从一开始就设计错误,或者存在安全隐患,抑或影响经济性,那么这款客机的寿命也不会长久。第一代喷气式客机基本采用了翼根式发动机布局,把动力系统安装在机身与机翼的结合部位。这样设计的优势在于风阻较小,在发动机推力还不给力的年代,有利于增强飞行员对客机的控制能力。发动机距离客机重心较近,也能在一侧发动机失效的情况下,减小推力分配的不平衡性,这对商业客机安全性而言是非常重要的。
  除了翼根式外,还有机尾式发动机布局,将发动机安装在机尾两侧。比较经典的有麦道-80/90系列,苏联的图-154客机等。如今也有现代客机使用这样的布局,比如我国的ARJ-21、加拿大庞巴迪CRJ系列等,区别在于后者属于支线客机。对于干线客机而言,最优的方案仍然是翼下吊挂式发动机。波音737之所以能风靡半个世纪,是因为它一入门就选对了气动。吊挂式可减轻翼根位置的结构压力,在先进的飞控介入下,单发推力不平衡的问题可以解决。
  单发状态下的延程飞行 使用两台以上发动机的商业客机,如果其中一台出现故障,就可以使用另一台继续飞行。在巡航阶段中出现单发停车的故障并不罕见,飞行员能够利用一台发动机找到最近的机场降落。2014年11月,南航CZ3739航班就遭遇一侧发动机起火冒烟,单发着陆的事件;海航HU7606航班在2011年也遇到单发失效。对于巡航状态的双发或四发发动机,单发失效仍然有很大的概率安全降落,但是若处置不当,也可能造成严重后果。单发飞行也被适用于起飞状态,波音最新型号的波音787-9,在试飞时就进行了全面的单发起飞验证。飞行员在起飞过程中关掉一台发动机模拟故障发生,787-9立刻出现推力不平衡现象,机身往一侧偏离,此时飞行员可通过垂直方向舵和襟翼的配合使用,让机身保持稳定并起飞。
  为了保证双发客机的安全性,国际民航组织提出,当双发客机发生一台发动机故障时,客机能够利用剩余一台发动机继续工作,并且抵达最近的备降机场,这个能力也被称为延程飞行。延程飞行主要针对的是越洋航班,毕竟海洋上飞行备降机场很少,如果执飞客机没有延程飞行能力,那么就要把航线沿着海岸线来飞。随着商业客机发动机技术的进步,空中停车故障率也大幅度下降,延程飞行被逐步放宽到180分钟以上,这意味着最近的备降机场可能距离你2000千米以上。对航空公司而言是个利好消息,可以开拓更多的洲际越洋航线。
  双发失效仍可能迫降 当双发客机两台发动机全部失效时,只能通过滑翔降落。此时经过优化的气动就帮上大忙了,如果风阻较小,那么滑翔距离肯定更远,这就为迫降赢得了更多的时间。
  1983年加拿大航空公司波音767执飞的143航班就遭遇双发空中停车。由于对载油量的计算失误,导致这架767在飞行中途把燃油用光了。发动机全部停车后,大部分仪表盘也一片空白。幸运的是,这位机长是一位滑翔机飞行员,而且经验丰富,在一边掉高度的情况下估算出了可能的滑翔距离。不幸的是,767仍然无法滑翔到迫降机场。
  奇迹再次出现,副驾驶曾经是加拿大皇家空军飞行员,知道附近有个被关闭的空军基地。他当时不知道的是,这条跑道被改成了卡丁车赛道,于是143航班就这么一路滑翔完成迫降。(罗辑)
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