■ 王志立 李海軍 楊海濤/中國民航科學(xué)技術(shù)研究院
基于中國民用航空局飛行標(biāo)準(zhǔn)司航空器使用困難報(bào)告(SDR)系統(tǒng)收集的數(shù)據(jù),對國內(nèi)民航飛機(jī)運(yùn)行和故障情況進(jìn)行介紹,并著重分析波音737NG、空客A320 和A330 這三種型號飛機(jī)出現(xiàn)的典型故障,以及相應(yīng)的解決措施。
2019 年國內(nèi)民航保持安全穩(wěn)定發(fā)展,但高風(fēng)險(xiǎn)事件仍時(shí)有發(fā)生:全年發(fā)生16 起重力放起落架事件,主流型號飛機(jī)的重大和多發(fā)故障問題亟需解決。
截至2019 年底,國內(nèi)按CCAR-121部運(yùn)行的飛機(jī)數(shù)量為3709 架,較2018年底增加74 架,增長率僅為2.04%,主要是因?yàn)椴ㄒ?37MAX 飛機(jī)停飛和新機(jī)暫停引進(jìn)等問題,導(dǎo)致增長率降低8.08%。其中空客機(jī)隊(duì)1836 架,占49.50%,包括空客A300、A320、A320NEO、A330、A350 和A380 系列飛機(jī),比2018 年底增加145 架;波音機(jī)隊(duì)1692 架,占45.62%,包括波音737CL、737NG、747、757、767、777和787 系列飛機(jī),比2018 年底減少88架;其他機(jī)型181 架,占4.88%,包括ARJ21、CRJ900、ERJ190 和MA60 飛機(jī)。
2019 年度國內(nèi)按CCAR-121 部運(yùn)行的航空器空地飛行時(shí)間為12361821小時(shí),其中空客機(jī)隊(duì)6311230 小時(shí),占51.05%;波音機(jī)隊(duì)5627704 小時(shí),占45.52%;其他機(jī)型422886 小時(shí),占3.42%。
2019 年底國內(nèi)按CCAR-121 部運(yùn)行的航空器平均機(jī)齡為6.90 年,比2018年增加0.53 年。其中10 年以下機(jī)齡比例為77.24%,10 ~20 年機(jī)齡比例為18.79%,20 年以上機(jī)齡比例為3.96%。最大機(jī)齡為30.58 年,為波音737CL 飛機(jī)。具體如圖1 所示。
2019 年SDR 系統(tǒng)共收到使用困難報(bào)告5420 份,其中機(jī)械類故障導(dǎo)致的SDR 事件3475 份,如圖2 所示。機(jī)械類SDR 事件中,空客機(jī)隊(duì)報(bào)告1501 份,占43.19%;波音機(jī)隊(duì)報(bào)告1743 份,占50.16%;其他機(jī)型報(bào)告231 起,占6.65%。按飛機(jī)型號統(tǒng)計(jì),SDR 數(shù)量前三位的分別是波音737NG 飛機(jī)(1273 份)、空客A320 飛機(jī)(1040 份)和空客A330 飛機(jī)(284 份)。按ATA 章節(jié)統(tǒng)計(jì),除動(dòng)力裝置外SDR 數(shù)量前三位的分別是飛行操縱系統(tǒng)(384 份)、導(dǎo)航系統(tǒng)(378 份)和起落架系統(tǒng)(376 份),如圖3 所示。
波音737NG 飛機(jī)故障件主要集中在皮托管(件號為0851HT-1)、氣象雷達(dá)收發(fā)機(jī)(件號為822-1710-001/002/311/312、066-50008-0406/0408或930-2000-010)、TCAS 計(jì)算機(jī)(件號 為9003500-10905、940-0351-001、822-2911-002 或822-1293-033)、襟翼位置傳感器(件號為18-1738-12)、臨近電門電子組件PSEU(件號為285A1600-6)、速度剎車起飛警告電門S651(件號為V3L2228)、停留剎車關(guān)斷活門(件號為EM91-79-5)、顯示電子組件DEU(件號4081600-930/940)、數(shù)字飛行數(shù)據(jù)采集組件DFDAU( 件號為2233000-916/816-1或967-0212-002)、沖壓空氣作動(dòng)器SRADA(件號為67600014-1)、空氣循環(huán)機(jī)ACM(件號為2206400-2)、溫度控制活門TCV(件號為398908-3/4/5)、整體驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)IDG(件號為761574B)和備用電源控制組件SPCU(件號為1151952-14/16/18/19)。
圖2 2019 年機(jī)械類SDR 數(shù)量按飛機(jī)型號分布
圖3 2019 年度機(jī)械類SDR 按系統(tǒng)分布
空客A320 飛機(jī)故障件主要集中在剎車轉(zhuǎn)彎控制組件BSCU(件號為E21327006/7 或E21327106/7)、剎車組件( 件號為C20225510 或C20534100)、 升降舵副翼計(jì)算機(jī)ELAC( 件 號 為3945129100 或3945128212/5/8)、擾流板升降舵計(jì)算機(jī)SEC( 件號為B372BAM0515、B372BBM0102/4 或B372CAM0100)、副翼伺服作動(dòng)器(件號為31073-110)、TCAS 計(jì)算機(jī)( 件號為940-0351-005、7517900-10020、822-2911-021 或9005000-11203)、大氣數(shù)據(jù)慣性基準(zhǔn)組件ADIRU(件號為HG2030AE23 或HG2030BE03/BE04)、電子艙蒙皮空氣進(jìn)口/出口活門(件號為VFT210B00 或VFT300B00)、流量控制活門FCV(件號 為1806B0000-01/02 或1806D0000-01)、電子艙排風(fēng)扇/鼓風(fēng)扇(件號為EVT3454HC)和客艙壓力控制器CPC(件號為20791-12AC/13AC)。
空客A330 飛機(jī)故障件主要集中在剎車組件(件號為2612202-4/6)、剎車轉(zhuǎn)彎控制組件(件號為C2029339D9D9D)、飛行控制主計(jì)算機(jī)FCPC(件號為LA2K2B100DF0000)、襟翼位置傳感器組件APPU(件號為9028A0005-01)、電子艙排氣活門(件號為VF1620B00)和壓力電門(件號為1266-200)。
2019 年機(jī)械類SDR 千時(shí)率為0.0329,各型號飛機(jī)SDR 千時(shí)率中波音737CL、波音757、波音767 和空客A300 飛機(jī)等老舊機(jī)型普遍偏高;MA60和ARJ21 這兩種國產(chǎn)飛機(jī)由于飛行時(shí)間較少,SDR 千時(shí)率也相對較高;主流的空客A320、波音737NG、空客A330、空客A320NEO、波音777、波音787 和空客A350 飛機(jī)的SDR 千時(shí)率均低于機(jī)隊(duì)平均水平;ERJ190 和CRJ900 這兩種支線客機(jī)的SDR 千時(shí)率略高于主流干線客機(jī),具體如圖4 所示。
2019 年按照CCAR-121 部運(yùn)行的飛機(jī)共發(fā)生重力放起落架事件16 起,其中15 起為機(jī)械類原因造成,1 起為維修人員差錯(cuò)造成。
空客A320 飛機(jī)發(fā)生重力放起落架事件7 起,其中機(jī)械類原因6 起,分別為:風(fēng)扇整流罩內(nèi)液壓綠系統(tǒng)釋壓活門金屬管(件號為642-5658-503)裂紋漏油,2 起為液壓綠系統(tǒng)副翼作動(dòng)器油濾組件堵蓋封圈(件號為NAS1611-114)漏油,吊架液壓綠系統(tǒng)管路(件號為D2901010201200)與卡子襯套相磨漏油,液壓綠系統(tǒng)油箱油量電門(件號為D90ST2004-000)故障導(dǎo)致指示異常,起落架接口組件LGCIU(件號為80-178-03-88013)故障導(dǎo)致飛機(jī)中央電子監(jiān)控ECAM 起落架位置指示為“XX”;維修人員差錯(cuò)1 起,為裝配不到位導(dǎo)致液壓綠系統(tǒng)低壓電門與適配器連接處松動(dòng)漏油。
圖4 2019 年按型號分布機(jī)械類SDR 千時(shí)率
空客A330 飛機(jī)發(fā)生重力放起落架3 起,均為機(jī)械類原因,分別為液壓綠系統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)泵EDP(件號為3022151-000)故障導(dǎo)致漏油,起落架選擇活門(件號為D31AB4453)故障導(dǎo)致放起落架時(shí)出現(xiàn)放下未鎖定信息,液壓綠系統(tǒng)正常剎車總管放氣堵頭封圈(件號為NAS1612-12A)破損漏油。
波音757 飛機(jī)發(fā)生重力放起落架2起,均為機(jī)械類原因,分別為起落架鎖作動(dòng)器(件號為273N1005-2)和順序活門(件號為2670288-9)故障導(dǎo)致出現(xiàn)起落架不一致信息、位置指示綠燈不亮,起落架選擇活門(件號為40340-10013)本體故障漏液壓油。
波音737CL 飛機(jī)發(fā)生重力放起落架1 起,為動(dòng)力控制組件PCU(件號為65-44761-22)殼體破損漏油。
波音737NG 飛機(jī)發(fā)生重力放起落架1 起,為輪艙頂板處備用剎車液壓管(件號為272A4452-1030)接頭斷開漏油。
波音777 飛機(jī)發(fā)生重力放起落架1起,為C2 泵壓力殼體油濾組件(件號為271T0042-4)漏油。
CRJ900 飛機(jī)發(fā)生重力放起落架1起,為起落架選擇活門(件號為53340-9)故障導(dǎo)致出現(xiàn)起落架未放下信息。
2019 年度國內(nèi)波音737NG 機(jī)隊(duì)發(fā)生1 起巡航階段左右空調(diào)組件相繼失效導(dǎo)致飛機(jī)釋壓,機(jī)組降低高度并釋放旅客氧氣面罩事件,最終調(diào)查確認(rèn)為左空調(diào)組件出口沖壓空氣作動(dòng)器SRADA(件號為67600014-1)故障,造成冷卻氣流減小,導(dǎo)致空調(diào)組件超溫并引發(fā)雙組件跳開。
波音已收到世界機(jī)隊(duì)多起因出口SRADA 作動(dòng)器瞬時(shí)失效導(dǎo)致空調(diào)組件跳開的案例,其分析認(rèn)為SRADA 存在設(shè)計(jì)問題,并已成立專項(xiàng)組對SRADA 作動(dòng)器進(jìn)行設(shè)計(jì)改進(jìn)。SRADA 生產(chǎn)廠家Honeywell 2020 年第一季度給出了調(diào)查原因,并發(fā)布新件號部件,同時(shí)對空調(diào)流量溫度控制組件PFTC軟件進(jìn)行升級。
2019 年度國內(nèi)空客A320 機(jī)隊(duì)發(fā)生1起落地滑跑階段前起落架扭力臂連接軸銷脫落,導(dǎo)致飛機(jī)劇烈抖動(dòng),機(jī)組控制方向困難、緊急剎停飛機(jī)事件,調(diào)查發(fā)現(xiàn)為前起落架扭力臂連接軸銷及螺帽螺紋腐蝕,造成前輪扭力臂連接軸銷脫落。
據(jù)悉,空客A320 機(jī)隊(duì)前起落架扭力臂連接軸銷斷裂事件較多,空客曾發(fā)布SB 32-1400,對軸銷進(jìn)行改裝,本架飛機(jī)就是改裝后構(gòu)型。根據(jù)空客最新提供的TFU32.21.00087,改進(jìn)后的連接軸銷在世界范圍內(nèi)也發(fā)生過2 起軸銷螺帽松脫導(dǎo)致的軸銷連桿斷開事件,且實(shí)驗(yàn)室分析表明部件脫落是由于軸銷和螺帽上的螺紋腐蝕造成,后續(xù)檢查顯示其他改裝后使用超過4 年的軸銷和螺帽仍存在腐蝕的情況。目前,廠家正在進(jìn)行最終原因的調(diào)查,同時(shí)評估執(zhí)行重復(fù)性檢查的方案。
本年度國內(nèi)A330 機(jī)隊(duì)發(fā)生1 起空調(diào)系統(tǒng)波紋管破裂導(dǎo)致的機(jī)組緊急下降高度事件,破損的波紋管安裝在左空調(diào)組件出口與通向混合腔的單向活門之間,其下游安裝有組件出口溫度傳感器,但無流量傳感器;當(dāng)波紋管漏氣時(shí),組件出口溫度不會(huì)過熱,飛機(jī)不會(huì)感知空調(diào)系統(tǒng)故障,所以左空調(diào)不會(huì)自動(dòng)或人工關(guān)斷,右空調(diào)也不會(huì)進(jìn)入高流量狀態(tài)(當(dāng)一側(cè)空調(diào)故障自動(dòng)或人工關(guān)斷后,另一側(cè)空調(diào)組件會(huì)自動(dòng)設(shè)置成高流量位)。此時(shí),僅單側(cè)空調(diào)組件在正常流量狀態(tài)下,造成整體供氣量下降,無法滿足客艙增壓需求,最終導(dǎo)致“座艙高度”上升甚至釋壓。
需要關(guān)注的是,空調(diào)系統(tǒng)其他部位漏氣也可能出現(xiàn)此類情況??湛偷闹饕獙Σ呤钱?dāng)出現(xiàn)高度咨詢信息時(shí),將空調(diào)組件放在高流量位,客艙壓力控制器CPC 選擇人工位。根據(jù)A330 飛行機(jī)組操作手冊FCOM,機(jī)組在發(fā)現(xiàn)“座艙高度”咨詢信息后,推薦動(dòng)作為設(shè)置“空調(diào)組件高流量”,但由于此時(shí)機(jī)組需要進(jìn)行了人工增壓調(diào)節(jié)和下降高度等緊急處理,容易忽略實(shí)施FCOM 中“座艙高度”咨詢信息中的推薦動(dòng)作。
航空器運(yùn)行時(shí)不可避免地會(huì)出現(xiàn)各種問題,廠家需持續(xù)進(jìn)行設(shè)計(jì)改進(jìn),從而不斷提高航空器的安全性和可靠性,這是一個(gè)長期的、反復(fù)迭代的過程。后續(xù)將持續(xù)關(guān)注各型號飛機(jī)的問題,跟蹤相關(guān)問題的解決措施和改進(jìn)方案,保障國內(nèi)民用航空的飛行安全和持續(xù)健康發(fā)展。