第四章飛機(jī)事故調(diào)查技術(shù)

1趙志彬zhaozhibin@

第四章飛機(jī)事故調(diào)查技術(shù)飛行事故調(diào)查與失效分析22023/2/1第四章飛機(jī)事故調(diào)查技術(shù)§4.1飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)失效的調(diào)查技術(shù)§4.2飛機(jī)操縱系統(tǒng)失效的調(diào)查技術(shù)§4.3飛機(jī)空中解體的調(diào)查技術(shù)§4.4飛機(jī)空中失火的調(diào)查技術(shù)（略）§4.5飛機(jī)空中相撞的調(diào)查技術(shù)（略）32023/2/1第四章飛機(jī)事故調(diào)查技術(shù)§4.1飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)失效的調(diào)查技術(shù)§4.1.1飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)事故概述§4.1.2飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的失效模式§4.1.3發(fā)動(dòng)機(jī)部附件的損傷分析42023/2/1§4.1飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)失效的調(diào)查技術(shù)

§4.1.1飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)事故概述1.飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展歷程及其構(gòu)造活塞發(fā)動(dòng)機(jī)↓離心式渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)↓軸流式渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)↓軸流式渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)/渦漿發(fā)動(dòng)機(jī)/渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)52023/2/1§4.1飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)失效的調(diào)查技術(shù)

§4.1.1飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)事故概述2.飛機(jī)動(dòng)力裝置事故軍用飛機(jī)：F16：發(fā)動(dòng)機(jī)故障導(dǎo)致事故/機(jī)械原因嚴(yán)重飛行事故=40%通用航空（1995-1998）災(zāi)難性事故，247起，17%非災(zāi)難性事故，1949起，32%62023/2/1§4.1飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)失效的調(diào)查技術(shù)

§4.1.1飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)事故概述3.飛機(jī)動(dòng)力裝置故障表現(xiàn)性能型故障（10%~20%）推力下降、推力不穩(wěn)、排氣過(guò)熱、空中熄火或放炮、轉(zhuǎn)速擺動(dòng)等。結(jié)構(gòu)強(qiáng)度型故障（60%~70%）輪盤(pán)破裂、渦輪軸斷裂、葉片斷裂，多與疲勞損傷有關(guān)。72023/2/1§4.1飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)失效的調(diào)查技術(shù)

§4.1.1飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)事故概述4.飛機(jī)動(dòng)力裝置事故調(diào)查內(nèi)容發(fā)動(dòng)機(jī)燃油、滑油和冷卻系統(tǒng)螺旋槳及調(diào)速裝置尾噴管反推裝置發(fā)動(dòng)機(jī)附件機(jī)匣恒速傳動(dòng)裝置狀態(tài)調(diào)節(jié)裝置發(fā)動(dòng)機(jī)火警探測(cè)與滅火系統(tǒng)動(dòng)力裝置的操縱機(jī)構(gòu)發(fā)動(dòng)機(jī)的安裝固定82023/2/192023/2/1102023/2/1112023/2/1122023/2/1§4.1飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)失效的調(diào)查技術(shù)

§4.1.2飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的失效模式空中失火VS地面失火空中停車(chē)VS墜撞破壞132023/2/1§4.1飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)失效的調(diào)查技術(shù)

§4.1.2飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的失效模式1.空中失火和地面失火的甄別面對(duì)燒損的殘骸，事故調(diào)查員應(yīng)該通過(guò)什么證據(jù)來(lái)確定飛機(jī)墜地之前是否已經(jīng)起火？煙火熱142023/2/1§4.1飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)失效的調(diào)查技術(shù)

§4.1.2飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的失效模式1.空中失火和地面失火的甄別煙——煙及煙跡的形成當(dāng)金屬材料的溫度超過(guò)371攝氏度時(shí)，金屬與未燃燒的碳之間的靜電吸引力消失，煙就不能附著在蒙皮上。從而可以從燒損形貌判斷出燃燒的中心。152023/2/1§4.1飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)失效的調(diào)查技術(shù)

§4.1.2飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的失效模式1.空中失火和地面失火的甄別煙——煙跡形貌煙跡方向煙跡連續(xù)性思考：已斷裂的構(gòu)件，其匹配斷口的兩個(gè)表面都有煙跡，但殘骸附近的地面樹(shù)枝、樹(shù)葉沒(méi)有被燒狀況。162023/2/1§4.1飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)失效的調(diào)查技術(shù)

§4.1.2飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的失效模式1.空中失火和地面失火的甄別火——火燒形貌融化的金屬迎火面和背火面172023/2/1§4.1飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)失效的調(diào)查技術(shù)

§4.1.2飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的失效模式1.空中失火和地面失火的甄別熱——熱強(qiáng)度溫度范圍地面失火：871℃——1093℃空中失火：最高可超過(guò)1649℃表面形貌熱變色182023/2/1§4.1飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)失效的調(diào)查技術(shù)

§4.1.2飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的失效模式2.空中停車(chē)和墜撞破壞的甄別根據(jù)壓氣機(jī)和渦輪的損傷判斷損傷力：阻礙轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的力、撞擊力一般情況：發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子損傷程度與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速成正比，與飛機(jī)接地速度（撞擊力）成正比一般情況：損傷、磨傷嚴(yán)重的為大轉(zhuǎn)速，反之為小轉(zhuǎn)速192023/2/1§4.1飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)失效的調(diào)查技術(shù)

§4.1.2飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的失效模式2.空中停車(chē)和墜撞破壞的甄別根據(jù)壓氣機(jī)和渦輪的損傷判斷大轉(zhuǎn)速的跡象：軸向式壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子的所有葉片上都有一致的反旋轉(zhuǎn)方向的彎曲。靜子葉片則有順旋轉(zhuǎn)方向的彎曲。小轉(zhuǎn)速的跡象：小轉(zhuǎn)速?zèng)]有像大轉(zhuǎn)速那樣的、一致的旋轉(zhuǎn)損傷；多數(shù)情況是不一致的、局部損傷。部分轉(zhuǎn)子葉片有反旋轉(zhuǎn)方向的彎曲。這種隨機(jī)的損傷模式是轉(zhuǎn)速減小后壓縮力作用在葉片上的結(jié)果。主要的損傷可能局限在撞擊區(qū)域，而壓氣機(jī)隔圈和機(jī)匣上會(huì)有更多的劃傷和葉尖印跡。202023/2/1§4.1飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)失效的調(diào)查技術(shù)

§4.1.2飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的失效模式2.空中停車(chē)和墜撞破壞的甄別根據(jù)壓氣機(jī)和渦輪的損傷判斷分析1：若壓氣機(jī)機(jī)匣或渦輪外環(huán)受撞擊變形的轉(zhuǎn)子葉片既有反旋轉(zhuǎn)方向彎曲的葉片，也有順旋轉(zhuǎn)方向彎曲的葉片，即有葉片彎曲方向不一致的現(xiàn)象；或部分葉片有順旋轉(zhuǎn)方向的彎曲，部分葉片沒(méi)有變形彎曲；或有些葉片穿透機(jī)匣，而沒(méi)有剪斷。飛機(jī)墜地前發(fā)動(dòng)機(jī)是什么工作狀態(tài)？空中停車(chē)！212023/2/1§4.1飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)失效的調(diào)查技術(shù)

§4.1.2飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的失效模式2.空中停車(chē)和墜撞破壞的甄別根據(jù)壓氣機(jī)和渦輪的損傷判斷分析2：飛機(jī)接地角接近90°，或飛機(jī)縱軸與地面夾角大于45°時(shí)，如果渦輪軸有扭曲變形、扭斷或軸與盤(pán)的連接銷(xiāo)釘全部被剪斷。飛機(jī)墜地前發(fā)動(dòng)機(jī)是什么工作狀態(tài)？發(fā)動(dòng)機(jī)在接地瞬間是大轉(zhuǎn)速！222023/2/1§4.1飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)失效的調(diào)查技術(shù)

§4.1.2飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的失效模式2.空中停車(chē)和墜撞破壞的甄別根據(jù)壓氣機(jī)和渦輪的損傷判斷綜合分析壓氣機(jī)和渦輪葉片的彎曲變形或損傷是撞擊力和旋轉(zhuǎn)力疊加的結(jié)果壓氣機(jī)、渦輪轉(zhuǎn)子在大轉(zhuǎn)速、小撞擊力下造成的損傷程度與中轉(zhuǎn)速、大撞擊力下造成的損傷程度相似；具有大轉(zhuǎn)速的證據(jù)并不是發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生大推力的結(jié)論性證據(jù)。但是，具有小轉(zhuǎn)速或零轉(zhuǎn)速的證據(jù)時(shí)，總可說(shuō)明發(fā)動(dòng)機(jī)只有小推力或無(wú)推力。根據(jù)渦輪和壓氣機(jī)的損傷情況，結(jié)合飛機(jī)的接地速度、接地姿態(tài)、接地點(diǎn)土質(zhì)、接地前飛行員的動(dòng)作等因素綜合分析，判斷發(fā)動(dòng)機(jī)接地時(shí)的轉(zhuǎn)速和功率。232023/2/1§4.1飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)失效的調(diào)查技術(shù)

§4.1.2飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的失效模式2.空中停車(chē)和墜撞破壞的甄別根據(jù)飛參記錄數(shù)據(jù)判斷發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)：轉(zhuǎn)速、排氣溫度、加力狀態(tài)、噴口位置、油門(mén)桿位移等242023/2/12.空中停車(chē)和墜撞破壞的甄別根據(jù)噴口位置判斷§4.1飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)失效的調(diào)查技術(shù)

§4.1.2飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的失效模式252023/2/12.空中停車(chē)和墜撞破壞的甄別根據(jù)噴口位置判斷噴口直徑：噴口動(dòng)作筒活塞桿活塞桿分析發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)操縱系統(tǒng)電門(mén)和液壓電磁開(kāi)關(guān)二次撞擊產(chǎn)生的位移§4.1飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)失效的調(diào)查技術(shù)

§4.1.2飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的失效模式262023/2/1§4.1飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)失效的調(diào)查技術(shù)

§4.1.2飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的失效模式2.空中停車(chē)和墜撞破壞的甄別根據(jù)油門(mén)操縱系統(tǒng)指示位置判斷油門(mén)手柄位置、主燃油泵油門(mén)指示臂位置殘骸分析二次撞擊產(chǎn)生的位移272023/2/1§4.1飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)失效的調(diào)查技術(shù)

§4.1.2飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的失效模式2.空中停車(chē)和墜撞破壞的甄別根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)儀表、信號(hào)燈判斷發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速表、排氣溫度表、滑油壓力表殘骸信號(hào)燈殘?。艚z）冷態(tài)斷口：有棱角的晶粒熱態(tài)斷口：圓角的晶拉和韌窩如果燈是亮的，燈絲是熱的，處在韌性狀態(tài)，當(dāng)撞擊時(shí)受到大過(guò)載，燈絲通常在斷裂之前被拉長(zhǎng)。如果燈不亮，燈絲是冷的，處在脆性狀態(tài)，從而斷裂之前沒(méi)有被拉長(zhǎng)。282023/2/1§4.1飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)失效的調(diào)查技術(shù)

§4.1.2飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的失效模式2.空中停車(chē)和墜撞破壞的甄別根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)工作溫度判斷排氣溫度表發(fā)動(dòng)機(jī)熱端部件內(nèi)部燒焦的物質(zhì)如果存在燒焦的有機(jī)物質(zhì)，說(shuō)明吸入時(shí)是工作狀態(tài)熱端部件上的金屬?lài)娡浚ń饘偻糠蠡蚪饘贊B透）如果熱端部件上掛有金屬（掛鋼、掛鋁等），則可按所掛上的金屬的熔點(diǎn)來(lái)確定發(fā)動(dòng)機(jī)的最低工作溫度。

292023/2/1§4.1飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)失效的調(diào)查技術(shù)

§4.1.2飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的失效模式2.空中停車(chē)和墜撞破壞的甄別根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)工作溫度判斷金屬?lài)娡坑袃煞N類(lèi)型：熔接和粘結(jié)當(dāng)熱端部件的溫度等于或高于涂敷金屬的熔點(diǎn)時(shí)，發(fā)生熔接。此時(shí)，被熔接的金屬沿?zé)岫瞬考耐庑魏芷交亓鲃?dòng)。如果被溶接的金屬有足夠的數(shù)量，將形成一層如同鍍層的表面層。當(dāng)熱端部件的溫度低于通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)的金屬顆粒的熔點(diǎn)時(shí)，通常發(fā)生粘結(jié)。燃?xì)饬髦械牟糠纸饘兕w粒會(huì)粘結(jié)在熱端部件上，從而形成如同砂紙的粗糙表面。粘結(jié)在熱端部件表面上的金屬顆粒一般很容易被取下來(lái)。302023/2/1§4.1飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)失效的調(diào)查技術(shù)

§4.1.2飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的失效模式2.空中停車(chē)和墜撞破壞的甄別根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)燃?xì)馔ǖ纼?nèi)是否吸入泥土、木屑等外來(lái)物判斷工作狀態(tài)（大轉(zhuǎn)速）與樹(shù)木相撞：燃?xì)馔ǖ纼?nèi)可能會(huì)吸入大量的木屑小角度接地：燃?xì)馔ǖ纼?nèi)將吸入大量的木屑、泥土等外來(lái)物大角度接地：燃?xì)馔ǖ纼?nèi)一般只有少量外來(lái)物312023/2/1§4.1飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)失效的調(diào)查技術(shù)

§4.1.2飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的失效模式2.空中停車(chē)和墜撞破壞的甄別根據(jù)火焰筒變形處材料的金相組織判斷從變形部位切取火焰筒材料，通過(guò)金相組織分析可以檢查出該材料變形時(shí)的大約溫度根據(jù)傳動(dòng)機(jī)匣內(nèi)齒輪的損傷情況判斷飛機(jī)墜地時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部齒牙、鍵槽以及機(jī)匣內(nèi)各齒輪可能由于突然停止轉(zhuǎn)動(dòng)而造成損傷，根據(jù)損傷程度計(jì)算分析所受載荷的大小，從而間接判斷飛機(jī)失事時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速322023/2/1§4.1飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)失效的調(diào)查技術(shù)

§4.1.2飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的失效模式2.空中停車(chē)和墜撞破壞的甄別根據(jù)傳動(dòng)軸的扭轉(zhuǎn)變形量判斷若發(fā)動(dòng)機(jī)墜地時(shí)，附件傳動(dòng)機(jī)構(gòu)首先卡死，渦輪和壓氣機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量可使附件傳動(dòng)軸產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)，通過(guò)測(cè)量其扭轉(zhuǎn)變形量，經(jīng)過(guò)計(jì)算、分析，可以間接判斷接地時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。根據(jù)渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)各級(jí)可調(diào)風(fēng)扇葉片的角度判斷檢查測(cè)量渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)可調(diào)風(fēng)扇葉片角度，也可間接判斷發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。332023/2/1發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)部件故障導(dǎo)致的事故所占比例大，工作系統(tǒng)故障導(dǎo)致的事故較少壓氣機(jī)故障渦輪裝置故障燃燒室/加力燃燒室故障發(fā)動(dòng)機(jī)燃油調(diào)節(jié)系統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)附件傳動(dòng)機(jī)匣發(fā)動(dòng)機(jī)軸承發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)操縱系統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)外來(lái)物損傷§4.1飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)失效的調(diào)查技術(shù)

§4.1.3發(fā)動(dòng)機(jī)部附件的損傷分析342023/2/1壓氣機(jī)故障葉片折斷、掉塊輪盤(pán)破裂防喘裝置故障§4.1飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)失效的調(diào)查技術(shù)

§4.1.3發(fā)動(dòng)機(jī)部附件的損傷分析352023/2/1壓氣機(jī)故障特征振動(dòng)和喘振壓氣機(jī)損壞時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)通常會(huì)發(fā)出“嘭”的響聲，并有強(qiáng)烈振動(dòng)，轉(zhuǎn)速急劇下降，排氣溫度升高等現(xiàn)象，又是還會(huì)造成喘振停車(chē)。壓氣機(jī)葉片損壞空中破壞：葉片等零件的碎片會(huì)進(jìn)入燃燒室；墜地破壞：壓氣機(jī)碎片會(huì)通過(guò)進(jìn)氣通道向前甩出幾十米遠(yuǎn)。擊穿壓氣機(jī)機(jī)匣壓氣機(jī)機(jī)匣上有從內(nèi)向外的穿孔，破口的卷邊向外?！?.1飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)失效的調(diào)查技術(shù)

§4.1.3發(fā)動(dòng)機(jī)部附件的損傷分析362023/2/1壓氣機(jī)故障特征燃?xì)馔ǖ纼?nèi)表面掛鋁、掛鋼壓氣機(jī)機(jī)件空中破壞：打壞的葉片刮削壓氣機(jī)機(jī)匣，大量鋁屑和鋼屑進(jìn)入燃燒室，均勻地噴涂在燃?xì)馔ǖ栏鞑考?，特別在火焰筒頭部和變截面處，導(dǎo)向器葉片和渦輪葉片、擴(kuò)散器整流支板和噴口等處尤為明顯。壓氣機(jī)墜地時(shí)破壞：燃?xì)馔ǖ酪灿袙熹X，但較為輕微。超溫、超轉(zhuǎn)，滑油壓力下降壓氣機(jī)損壞后，引起進(jìn)氣變化，破壞了原有的氣動(dòng)特性，引起超溫、超轉(zhuǎn)，同時(shí)滑油壓力也可能下降?！?.1飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)失效的調(diào)查技術(shù)

§4.1.3發(fā)動(dòng)機(jī)部附件的損傷分析372023/2/1壓氣機(jī)葉片失效葉片折斷通常是前幾級(jí)葉片，尤其是第一級(jí)轉(zhuǎn)子葉片折斷而造成的事故居多。第一級(jí)轉(zhuǎn)子葉片折斷后，通常打壞其他葉片，造成壓氣機(jī)嚴(yán)重?fù)p壞，使壓氣機(jī)內(nèi)氣流分離導(dǎo)致喘振停車(chē)，甚至可能卡死轉(zhuǎn)子而造成空中停車(chē)，或擊穿郵箱造成空中失火。壓氣機(jī)葉片折斷原因有：喘振、振動(dòng)（失速顫振）、質(zhì)量偏差、裝配及外來(lái)物打傷。葉片脫榫此類(lèi)失效通常使兩個(gè)或多個(gè)葉片脫榫，然后產(chǎn)生嚴(yán)重的葉片間相互擠壓造成大量轉(zhuǎn)子和定子葉片斷裂。壓氣機(jī)盤(pán)榫齒工作中失效的原因可能是金屬疲勞，也可能是撞擊的結(jié)果。

§4.1飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)失效的調(diào)查技術(shù)

§4.1.3發(fā)動(dòng)機(jī)部附件的損傷分析382023/2/1壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子軸失效止推軸承失效后，壓氣機(jī)有可能失效。軸向前或向后取決于止推軸承失效時(shí)的工作狀態(tài)。壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子的軸向移動(dòng)可引起所有級(jí)的葉片相互碰撞，通常會(huì)造成全部葉片折斷和擁塞。在失效瞬間可能會(huì)有沉悶的爆炸聲。支撐壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子的徑向承載軸承失效會(huì)引起壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子下落或者擺動(dòng)。這會(huì)引起壓氣機(jī)機(jī)匣嚴(yán)重?fù)p傷，也可能引起葉片的相互碰撞和擁塞。§4.1飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)失效的調(diào)查技術(shù)

§4.1.3發(fā)動(dòng)機(jī)部附件的損傷分析392023/2/1渦輪故障渦輪葉片折斷渦輪榫齒失效渦輪盤(pán)破裂渦輪軸失效§4.1飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)失效的調(diào)查技術(shù)

§4.1.3發(fā)動(dòng)機(jī)部附件的損傷分析402023/2/1渦輪故障特征渦輪轉(zhuǎn)子葉片折斷破壞通常會(huì)飛出發(fā)動(dòng)機(jī)，損壞后部機(jī)身，在航跡上有殘骸散落物；同時(shí)會(huì)引起發(fā)動(dòng)機(jī)強(qiáng)烈振動(dòng)，導(dǎo)致軸承、導(dǎo)管等機(jī)件破壞；伴隨著發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下降，排氣溫度升高，造成富油停車(chē)。渦輪轉(zhuǎn)子失去平衡，轉(zhuǎn)子產(chǎn)生強(qiáng)烈振動(dòng)，剪斷承力環(huán)銷(xiāo)釘，在巨大離心力作用下甩出渦輪盤(pán)，擊穿發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪外環(huán)和飛機(jī)后機(jī)身，可能導(dǎo)致空中失火或解體?！?.1飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)失效的調(diào)查技術(shù)

§4.1.3發(fā)動(dòng)機(jī)部附件的損傷分析412023/2/1渦輪葉片折斷瞬時(shí)性，通常發(fā)生在中間段部位。葉片的這個(gè)部位，是高應(yīng)力和高溫的交匯區(qū)，是最短壽命區(qū)。這種瞬時(shí)失效是發(fā)動(dòng)機(jī)大轉(zhuǎn)速?lài)?yán)重超溫的結(jié)果。超溫可能是由于進(jìn)氣量被節(jié)流或漏出的燃油被發(fā)動(dòng)機(jī)吸入。發(fā)動(dòng)機(jī)損傷程度與超溫程度和時(shí)間以及發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速成正比。折斷的葉片可能不造成任何損傷地從尾噴管排出，也可能打穿噴口調(diào)節(jié)錐。葉片失效通常引起可察覺(jué)的發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)?！?.1飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)失效的調(diào)查技術(shù)

§4.1.3發(fā)動(dòng)機(jī)部附件的損傷分析422023/2/1渦輪葉片折斷渦輪葉片失效也可能是疲勞造成的，其原因如熱沖擊，不嚴(yán)重的長(zhǎng)時(shí)間高溫，振動(dòng)等都可能造成疲勞。缺口、壓坑、擦傷、不正確的修理工藝，都可能成為促成因素。疲勞失效的頻度正比于葉片的服役壽命，在老發(fā)動(dòng)機(jī)上發(fā)生得更多。外觀上，葉片過(guò)熱后，伸長(zhǎng)變細(xì)，與外環(huán)摩擦，葉片上有與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向相反的彎曲變形，渦輪外環(huán)上有被葉片刮磨和有葉片材料的金屬黏結(jié)現(xiàn)象?！?.1飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)失效的調(diào)查技術(shù)

§4.1.3發(fā)動(dòng)機(jī)部附件的損傷分析432023/2/1渦輪葉片脫榫渦輪盤(pán)可能在有榫槽的邊緣處斷裂。榫齒將渦輪葉片固定在盤(pán)上。榫齒失效時(shí)有一個(gè)或多個(gè)榫齒斷裂使與之相連的葉片脫出。這種失效一般從榫槽底部原有裂紋開(kāi)始發(fā)展直至失效。在斷口表面上的半圓形發(fā)黑部分說(shuō)明裂紋在失效之前就存在。榫齒失效會(huì)引起發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)不平衡，從而產(chǎn)生嚴(yán)重的振動(dòng)，對(duì)渦輪后軸承、密封裝置和噴嘴造成損傷。榫槽失效可能是渦輪盤(pán)服役期間有時(shí)高溫狀態(tài)過(guò)長(zhǎng)引起的?！?.1飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)失效的調(diào)查技術(shù)

§4.1.3發(fā)動(dòng)機(jī)部附件的損傷分析442023/2/1渦輪盤(pán)破裂空中破裂：輕微的持續(xù)超溫伴隨偶爾的熱喘振會(huì)不知不覺(jué)地弱化渦輪盤(pán)的材料，并造成渦輪盤(pán)空中瞬間破裂。在這種條件下，通常會(huì)發(fā)生材料破壞，在斷口處會(huì)發(fā)現(xiàn)嚴(yán)重的縮頸現(xiàn)象。墜地破裂：由于撞擊而造成的成塊斷裂沒(méi)有縮頸現(xiàn)象，斷口形貌屬靜載斷裂。§4.1飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)失效的調(diào)查技術(shù)

§4.1.3發(fā)動(dòng)機(jī)部附件的損傷分析452023/2/1渦輪軸折斷工作狀態(tài)折斷：在斷口上可以觀察到扭轉(zhuǎn)現(xiàn)象。發(fā)動(dòng)機(jī)故障后墜地?fù)p壞：彎曲或折斷。§4.1飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)失效的調(diào)查技術(shù)

§4.1.3發(fā)動(dòng)機(jī)部附件的損傷分析462023/2/1渦輪裝置故障案例2010年5月27日13時(shí)整，駐滬空軍某師航空兵某團(tuán)在江南某機(jī)場(chǎng)組織跨晝夜飛行訓(xùn)練。14時(shí)36分，葉江駕駛國(guó)產(chǎn)某新型戰(zhàn)機(jī)執(zhí)行低空超低空躍升偵察課目。開(kāi)車(chē)、滑出、加速，戰(zhàn)機(jī)呼嘯而起。14時(shí)37分19秒，離陸僅16米的戰(zhàn)機(jī)突然“嘭”的一聲巨響。坐鎮(zhèn)塔臺(tái)指揮的參謀長(zhǎng)李國(guó)華敏銳地觀察到：一團(tuán)火苗從戰(zhàn)機(jī)右發(fā)動(dòng)機(jī)尾部噴射而出與此同時(shí)，葉江感到戰(zhàn)機(jī)猛然一震，隨之不停劇烈抖動(dòng)，手中的駕駛桿變得越來(lái)越沉。他一邊握緊駕駛桿，一邊迅速掃視儀表板，發(fā)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)告警信號(hào)燈閃亮，主液壓系統(tǒng)壓力下降，右交流直流斷電，調(diào)節(jié)板故障，緊接著右發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速減小。右發(fā)動(dòng)機(jī)停車(chē)！飛行2000多小時(shí)的特級(jí)飛行員葉江頭一次遇到如此超低高度的空中停車(chē)特情。一旦處置不當(dāng)，戰(zhàn)機(jī)隨時(shí)可能失去控制。他穩(wěn)住仍在急劇抖動(dòng)的戰(zhàn)機(jī)，把右發(fā)動(dòng)機(jī)油門(mén)收至停車(chē)位置，利用左發(fā)動(dòng)機(jī)全部推力控制高度和速度。§4.1飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)失效的調(diào)查技術(shù)

§4.1.3發(fā)動(dòng)機(jī)部附件的損傷分析472023/2/1渦輪裝置故障案例高度升至158米時(shí)，戰(zhàn)機(jī)仰角增大，出現(xiàn)明顯側(cè)滑，速度驟降。此時(shí)強(qiáng)制接通“加力”可能造成左發(fā)動(dòng)機(jī)也停車(chē)，而貿(mào)然拉桿上升又會(huì)導(dǎo)致飛機(jī)失速，怎么辦？剎那間，葉江作出一個(gè)大膽決定：穩(wěn)住桿減小仰角，以高度換取速度，等速度上來(lái)后再上升高度。由于飛機(jī)前方是居民密集區(qū)，左側(cè)是群山，他果斷調(diào)整狀態(tài)右轉(zhuǎn)下滑，駕駛戰(zhàn)機(jī)向某水域方向飛去。14時(shí)38分04秒，戰(zhàn)機(jī)距離地面100米時(shí)，葉江將戰(zhàn)機(jī)改平，逐漸把速度升至370公里/小時(shí)?！氨３指叨?00米增速，速度400公里／小時(shí)后，慢慢上升高度?！备鶕?jù)指揮員指令，葉江保持好飛機(jī)狀態(tài)，在顛簸中駕駛戰(zhàn)機(jī)小坡度上升。一波未平，一波又起。14時(shí)39分48秒，當(dāng)戰(zhàn)機(jī)升至980米時(shí)，葉江耳機(jī)里傳來(lái)塔臺(tái)指揮員的聲音：“地面草地上冒煙，右發(fā)動(dòng)機(jī)疑有異物飛出，準(zhǔn)備著陸。”緊急著陸迫在眉睫。塔臺(tái)指揮員一邊指揮空中其他戰(zhàn)機(jī)緊急避讓?zhuān)贿呏笓]救護(hù)車(chē)、消防車(chē)、牽引車(chē)等到指定位置集結(jié)。§4.1飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)失效的調(diào)查技術(shù)

§4.1.3發(fā)動(dòng)機(jī)部附件的損傷分析482023/2/1渦輪裝置故障案例14時(shí)43分14秒，葉江駕駛戰(zhàn)機(jī)艱難上升到2230米。此時(shí)，飛機(jī)還剩不少油料，超載著陸不可避免。葉江一邊盡量消耗燃油，減少飛機(jī)著陸重量，一面嘗試放下起落架。14時(shí)46分08秒，主液壓表指針指向“0”，襟翼放不出來(lái)，剎車(chē)系統(tǒng)失效，戰(zhàn)機(jī)極可能沖出跑道。最可怕的是，油箱還有大量燃油，一旦著陸發(fā)生意外，后果難以想象。14時(shí)47分，塔臺(tái)指揮員發(fā)出一連串指令。葉江屏住呼吸，努力保持戰(zhàn)機(jī)平穩(wěn)，對(duì)準(zhǔn)跑道下滑，30米、20米、10米……接地、關(guān)左發(fā)動(dòng)機(jī)，滑跑，放阻力傘……戰(zhàn)機(jī)像脫韁的野馬，向跑道盡頭沖去。葉江連續(xù)拉三次應(yīng)急剎車(chē)手柄，同時(shí)不斷修正戰(zhàn)機(jī)滑跑方向。終于，戰(zhàn)機(jī)穩(wěn)穩(wěn)停在跑道盡頭100米處。此時(shí)，指針指向14時(shí)50分。葉江憑借精湛的飛行技術(shù)和良好的心理素質(zhì)，在一連串生死考驗(yàn)面前經(jīng)歷了驚心動(dòng)魄的13分鐘，避免了國(guó)家巨額財(cái)產(chǎn)損失，帶回了寶貴的第一手資料和數(shù)據(jù)。§4.1飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)失效的調(diào)查技術(shù)

§4.1.3發(fā)動(dòng)機(jī)部附件的損傷分析492023/2/1渦輪裝置故障案例事后，經(jīng)由上級(jí)機(jī)關(guān)和生產(chǎn)廠家組成的聯(lián)合調(diào)查組查明，發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪葉片多處折斷，渦輪機(jī)匣開(kāi)裂，導(dǎo)致這起特情的原因是發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械質(zhì)量問(wèn)題。有關(guān)專(zhuān)家評(píng)價(jià)：葉江頭腦冷靜，操縱準(zhǔn)確，不僅奇跡般地確保了安全，還創(chuàng)造了該型新機(jī)超低高度空中停車(chē)特情“教科書(shū)式”的成功處置范例?！?.1飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)失效的調(diào)查技術(shù)

§4.1.3發(fā)動(dòng)機(jī)部附件的損傷分析502023/2/1第四章飛機(jī)事故調(diào)查技術(shù)§4.2飛機(jī)操縱系統(tǒng)失效的調(diào)查技術(shù)512023/2/11.各種事故致因統(tǒng)計(jì)§4.2飛機(jī)操縱系統(tǒng)失效的調(diào)查技術(shù)

§4.2.1飛機(jī)操縱系統(tǒng)事故概況522023/2/11.各種事故致因統(tǒng)計(jì)§4.2飛機(jī)操縱系統(tǒng)失效的調(diào)查技術(shù)

§4.2.1飛機(jī)操縱系統(tǒng)事故概況532023/2/12.操縱系統(tǒng)事故原因飛行員因素：錯(cuò)覺(jué)或駕駛技能不足飛機(jī)因素：設(shè)計(jì)限制或設(shè)備故障環(huán)境因素：大氣湍流等§4.2飛機(jī)操縱系統(tǒng)失效的調(diào)查技術(shù)

§4.2.1飛機(jī)操縱系統(tǒng)事故概況542023/2/13.操縱系統(tǒng)事故調(diào)查的難點(diǎn)與重點(diǎn)在事故調(diào)查中，首先確定飛機(jī)是否可能失去操縱，其次調(diào)查確定是什么因素導(dǎo)致飛機(jī)失去操縱的。操縱系統(tǒng)故障導(dǎo)致的事故與飛行員昏迷、錯(cuò)覺(jué)或操縱錯(cuò)誤等原因造成的事故，在飛機(jī)動(dòng)態(tài)和事故現(xiàn)場(chǎng)等方面的特征基本沒(méi)有區(qū)別。飛機(jī)操縱系統(tǒng)中拉桿、搖臂、鋼索等傳動(dòng)部件在飛機(jī)墜毀過(guò)程中極易改變位置或被火燒毀，飛機(jī)操縱系統(tǒng)的檢查取證難度很大。調(diào)查中必須綜合分析現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查、目擊者反映、殘骸分析以及飛行數(shù)據(jù)記錄器、艙音記錄、雷達(dá)記錄、空地通話(huà)錄音等多方面的信息，才可能找到事故的真實(shí)原因?！?.2飛機(jī)操縱系統(tǒng)失效的調(diào)查技術(shù)

§4.2.1飛機(jī)操縱系統(tǒng)事故概況552023/2/1第四章飛機(jī)事故調(diào)查技術(shù)分組討論562023/2/11.根據(jù)飛行員和目擊者的反映判斷飛行員：桿力變化（增大或減小）、駕駛桿扳不動(dòng)（卡?。?、自動(dòng)倒桿；飛行狀態(tài)自動(dòng)改變（俯仰、偏航、橫滾）；駕駛桿操作正常，但不能控制或改變飛行狀態(tài)。目擊者：目擊證實(shí)飛機(jī)可操縱的現(xiàn)象：飛機(jī)在接地前有避開(kāi)山峰、村莊、人群等拉起、改出俯沖或改平坡度等改變飛行狀態(tài)的現(xiàn)象?！?.2飛機(jī)操縱系統(tǒng)失效的調(diào)查技術(shù)

§4.2.2飛機(jī)失去操縱的判斷572023/2/12.根據(jù)飛參等客觀記錄分析判斷機(jī)械操縱系統(tǒng)根據(jù)記錄的飛機(jī)的操縱量輸入、操縱面變化、飛機(jī)響應(yīng)過(guò)程中的參數(shù)等，繪制參數(shù)曲線(xiàn)圖，或飛機(jī)三維運(yùn)動(dòng)軌跡圖，分析飛機(jī)是否失去操縱和飛機(jī)操縱系統(tǒng)的工作狀態(tài)。電傳操縱或飛控系統(tǒng)等主動(dòng)控制技術(shù)工作原理：系統(tǒng)由計(jì)算機(jī)控制，操縱舵面偏轉(zhuǎn)角不僅與飛行員的操縱指令有關(guān)，還與飛機(jī)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)（過(guò)載、迎角、角速度、動(dòng)壓、靜壓等）有關(guān)。縱向操縱為例：要分析桿位移、平尾偏轉(zhuǎn)角、迎角、俯仰角、法向過(guò)載、飛行速度、飛行高度等參數(shù)是否正常、合理，還要分析有關(guān)飛行軌跡參數(shù)是否與飛行任務(wù)和飛行要求相符?！?.2飛機(jī)操縱系統(tǒng)失效的調(diào)查技術(shù)

§4.2.2飛機(jī)失去操縱的判斷582023/2/13.根據(jù)飛機(jī)最后一段運(yùn)動(dòng)軌跡判斷§4.2飛機(jī)操縱系統(tǒng)失效的調(diào)查技術(shù)

§4.2.2飛機(jī)失去操縱的判斷592023/2/14.根據(jù)操縱面的原始位置判斷飛機(jī)操縱面的位置反應(yīng)了飛機(jī)的飛行狀態(tài)根據(jù)活塞桿位置判斷液壓助力器和液壓做動(dòng)筒：液壓油的不可壓縮性確定二次撞擊或爆炸等外力作用發(fā)生的位移，甄別活塞上的原始痕跡，找到墜地瞬間的撞擊痕跡，進(jìn)而根據(jù)撞擊痕跡，將活塞恢復(fù)到飛機(jī)墜地時(shí)所處位置，通過(guò)對(duì)比分析確定舵面的偏轉(zhuǎn)角度。根據(jù)相鄰零件表面碰撞痕跡判斷找出一對(duì)相撞的痕跡，一個(gè)是操縱面上或操縱系統(tǒng)活動(dòng)零件上的，另一個(gè)是機(jī)體其它零件上的，將這兩個(gè)痕跡對(duì)在一起時(shí)，對(duì)應(yīng)的操縱面位置，就是撞擊時(shí)的原始位置。§4.2飛機(jī)操縱系統(tǒng)失效的調(diào)查技術(shù)

§4.2.2飛機(jī)失去操縱的判斷602023/2/15.根據(jù)操縱面安裝點(diǎn)軸承的印痕判斷飛機(jī)接地時(shí)，安裝點(diǎn)軸承承受很大的慣性力，軸承滾道上可能被滾珠打出印痕，軸承內(nèi)外滾道上打出的印痕應(yīng)在同一對(duì)應(yīng)位置，根據(jù)該位置確定操縱面的原始位置。確定操縱面位置之后再根據(jù)飛機(jī)墜地前的航跡、接地狀態(tài)進(jìn)行綜合分析，以判斷飛機(jī)是否失去操作及操作系統(tǒng)工作狀態(tài)。§4.2飛機(jī)操縱系統(tǒng)失效的調(diào)查技術(shù)

§4.2.2飛機(jī)失去操縱的判斷612023/2/15.根據(jù)操縱面安裝點(diǎn)軸承的印痕判斷當(dāng)飛機(jī)不是失速、螺旋接地時(shí)，如果操縱面的原始位置與飛機(jī)接地狀態(tài)和空中航跡一致（如飛機(jī)大角度俯沖接地、平尾偏轉(zhuǎn)在推桿位置，飛參數(shù)據(jù)記錄駕駛桿也在推桿位置），且判明在飛機(jī)墜地前，飛行員神志清醒無(wú)暈厥，也無(wú)其他特殊情況（如錯(cuò)覺(jué)），則飛機(jī)操縱系統(tǒng)可能有故障。相反，操縱面的原始位置與飛機(jī)接地狀態(tài)不一致（如飛機(jī)大角度俯沖接地、平尾偏轉(zhuǎn)在拉桿位置，飛參數(shù)據(jù)記錄駕駛桿也在拉桿位置），說(shuō)明飛行員已操縱飛機(jī)并使操縱面改變了位置，操縱系統(tǒng)工作可能是正常的?！?.2飛機(jī)操縱系統(tǒng)失效的調(diào)查技術(shù)

§4.2.2飛機(jī)失去操縱的判斷622023/2/1第四章飛機(jī)事故調(diào)查技術(shù)§4.3飛機(jī)空中解體事故的調(diào)查技術(shù)632023/2/1§4.3飛機(jī)空中解體事故的調(diào)查技術(shù)

§4.3.1飛機(jī)空中解體事故概況飛機(jī)空中解體事故是指由于飛機(jī)使用中超過(guò)設(shè)計(jì)載荷、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不夠、材料疲勞斷裂等原因引起的飛機(jī)主要構(gòu)件在空中破壞導(dǎo)致的飛行事故。642023/2/1§4.3飛機(jī)空中解體事故的調(diào)查技術(shù)

§4.3.1飛機(jī)空中解體事故概況飛機(jī)空中解體事故調(diào)查的主要工作首先，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查和殘骸收集拼湊工作，確定飛機(jī)結(jié)構(gòu)是空中破壞還是墜地時(shí)破壞；如果是空中破壞，就應(yīng)進(jìn)行各部件在空中破壞順序分析，以從大量二次破壞的殘骸中找出最初破壞件；然后，對(duì)最初破壞件進(jìn)行失效分析（疲勞破壞、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不足、使用超過(guò)設(shè)計(jì)載荷），從而得出該構(gòu)件破壞的原因。652023/2/1§4.3飛機(jī)空中解體事故的調(diào)查技術(shù)

§4.3.2飛機(jī)空中解體事故的判斷分組討論如何判斷飛機(jī)是空中解體破壞還是地面墜毀破壞？662023/2/1§4.3飛機(jī)空中解體事故的調(diào)查技術(shù)

§4.3.2飛機(jī)空中解體事故的判斷根據(jù)目擊者的反映判斷聽(tīng)見(jiàn)結(jié)構(gòu)件（機(jī)翼大梁、渦輪軸‘渦輪盤(pán)’壓氣機(jī)盤(pán)等）破壞瞬間發(fā)出的響聲；看到飛機(jī)在空中分成幾部分；看到從飛機(jī)上往下掉東西。672023/2/1§4.3飛機(jī)空中解體事故的調(diào)查技術(shù)

§4.3.2飛機(jī)空中解體事故的判斷根據(jù)飛機(jī)殘骸分布位置判斷如果在飛機(jī)接地點(diǎn)的后方航跡的地面上，散落有飛機(jī)主要承力件的殘骸或主要結(jié)構(gòu)件殘骸，并且這些散落物距飛機(jī)主墜地點(diǎn)較遠(yuǎn)，說(shuō)明飛機(jī)在空中飛行時(shí)，這些結(jié)構(gòu)件破壞脫離飛機(jī)，這是飛機(jī)空中解體的主要證據(jù)。如果飛機(jī)是大角度接地，并且墜地點(diǎn)后方有殘骸，則需要分析這些殘骸是墜地后甩出的還是空中落地的。如果飛機(jī)是小角度接地，并且墜地點(diǎn)后方有殘骸，說(shuō)明飛機(jī)在空中飛行時(shí)就有結(jié)構(gòu)件破壞脫離飛機(jī)。如果沒(méi)有主墜地點(diǎn)，且殘骸散布面較廣，則空中解休的可能性較大。682023/2/1§4.3飛機(jī)空中解體事故的調(diào)查技術(shù)

§4.3.2飛機(jī)空中解體事故的判斷根據(jù)飛機(jī)殘骸分布位置判斷飛機(jī)低空飛行或超低空飛行發(fā)生結(jié)構(gòu)破壞時(shí)，空中破壞的