“火!左引擎!”如何简短地将LED应用于临近灾难的人们

“火!左引擎!”如何简短地将LED应用于临近灾难的人们

T毫无疑问,过去二十年来,致命的航空事故,特别是涉及维修的航空事故已大大减少。

这是一件好事,原因有以下三个:(1)死亡人数减少了; (2)增强公众对航空维修的信心,以及(3)以前在凌乱的灾后致命事故中被占用的资源现在可以用于无伤害事件,但出于上帝的恩典以及我们的冗余航空系统,可能是灾难性的。

如今,为了深入挖掘无伤害航空事故的情况,可以找出最大的侦查手段,以吸取经验教训,以防止可能发生的致命性坠机事故。

一个很好的例子:美国航空1400航班-麦克唐纳·道格拉斯MD-82,从兰伯特街起飞后,在飞行中引擎起火。 2007年9月28日,密苏里州路易斯国际机场(STL)。幸运的是,机组人员成功进行了紧急降落,并且2名飞行员,3名乘务员和138名乘客在跑道上安全地下了飞机。除了左起引擎起火之外,没有人受伤。当时我在NTSB工作,但没有参与调查。

无论如何,我很荣幸能成为该机构的一员,该机构将为调查活动提供调查员资源,但该活动并没有引起公众的广泛关注,但可能会引起对大型定期航班运营的担忧。

引擎问题

1400号航班的机组人员和乘客准备好在登机口进站,但尝试启动左引擎的尝试失败。飞行员要求机械师提供帮助。几分钟后,一位机械师指示机长通过按住发动机启动开关来启动手动发动机启动程序,而外面的维护人员则手动打开左侧发动机的空气涡轮机启动阀(ATSV)。发动机启动,飞行开始了。当飞机爬升到离地面约500英尺的高度时,座舱引擎起火警告铃响了。

调查人员记录了紧急着陆后左侧发动机的损坏情况。
调查人员记录了紧急着陆后左侧发动机的损坏情况。
左侧发动机起火损坏的侧视图。
左侧发动机起火损坏的侧视图。
机场救援和消防员(ARFF)扑灭大火后,左引擎的特写视图(向后看)。
机场救援和消防员(ARFF)扑灭大火后,左引擎的特写视图(向后看)。

“火!左引擎!”被称为驾驶舱语音记录器(CVR)上的副驾驶。当副驾驶宣布紧急状态时,机长立即转回STL。飞机开始出现电气问题,导致机长的主要飞行和导航显示丢失。尝试启动辅助电源单元(APU)以获得备用电源的尝试未成功。前起落架不会缩回。一切都变成了手提篮(见上图A-C)。

调查员拆卸后左发动机损坏的内部视图
调查员拆卸后左发动机损坏的内部视图

机组人员放弃了进近,并选择绕行。当1400航班飞越塔楼时,管制员广播“该发动机上有很多黑烟,火是真实的。”机组人员手动放下前起落架,再次排队降落,安全降落在跑道上并停下来。机场消防员立即赶到,并报告发动机仍在起火!他们迅速将其扑灭,乘客安全下飞机。

调查

NTSB没有立即启动一个完整的团队。取而代之的是,他们从我管理的NTSB区域办事处之一派遣了一名现场调查员到圣路易斯,“放下”了这架受损的飞机。第二天,一个由研究负责人(IIC)和三名运营,动力装置和维护记录专家组成的“小型团队”到达了圣路易斯。

受伤的MD-82装备有Pratt&惠特尼JT8D发动机启动系统带有气动空气涡轮启动器,可将压缩空气转化为足以加速发动机启动的旋转动力。事故发生时,ASTV的既定检查间隔不足。该系统包括配备有空气滤清器,发动机启动开关和气动管路的ATSV(请参见第40页的图D)。 ATSV是一种电控气动蝶阀。如果电启动不起作用,机械师可以使用带有手动超驰按钮的杠杆臂。 ATSV过滤器包括一个由粗不锈钢过滤器组成的内滤网和一个由较细的不锈钢网组成的外滤网(见图E)。 ATSV过滤器包括一个由粗不锈钢过滤器组成的内滤网和一个由较细的不锈钢网组成的外滤网(请参见第40页的图F)。

从燃烧的发动机上卸下ATSV空气滤清器组件的零件(请参见第41页的图形G),并由NTSB检查。发现滤芯在配件钎焊接头附近断裂,并且缺少许多滤芯材料。

涡轮启动器阀(ASTV)的等距分解图,以及它如何与发动机变速箱相互作用。事故发生时,ASTV的既定检查间隔不足
涡轮启动器阀(ASTV)的等距分解图,以及它如何与发动机变速箱相互作用。事故发生时,ASTV的既定检查间隔不足
示意图显示了空气涡轮启动器气门机构的功能
示意图显示了空气涡轮启动器气门机构的功能
一个新的示例性过滤器组件,是空气涡轮启动器阀机构的一部分
一个新的示例性过滤器组件,是空气涡轮启动器阀机构的一部分

发现剩余材料粘附在过滤器外壳的内壁上。检查手动超驰按钮和球阀外壳后,发现超驰按钮在最靠近球阀的销钉端部弯曲成S形,并且销钉端变形有凹入的凹痕,就像有人尝试过的那样在上面使用撬棒。

当时,航空公司的《 MD-80维修程序手册》包含一项批准的发动机手动启动程序,其中规定维修人员必须使用经批准的专用扳手打开ATSV,以转动蝶阀轴上端的扳手平面。并要求机组人员启动发动机启动开关。在事故发生后的采访中,机械师抱怨批准的过程“非常耗时”,并且可能需要20到40分钟才能执行,因为所需的扳手不是标准工具套件的一部分。因此,他们通常选择使用“间谍设备”来触碰,按下并按住ATSV的手动操作按钮,该按钮可通过位于前下风门上的小面板访问。

研究人员推测,ASTV过滤器滤芯会分解,从而使端盖变自由,从而阻塞了空气流动并导致了发动机无法启动。撬杆损坏超驰按钮会导致ATSV在起飞滚轴开始时的大功率发动机状况下无规律地打开,并导致空气涡轮启动器惯性滑行,直到发生灾难性的内部故障。敞开的ATSV以及由此导致的空气涡轮机启动器故障,使比典型的气流更热的空气流入发动机机舱区域,并可能为飞行中的火提供了点火源。

维修记录
讲故事

在事故发生前的12天期间,左引擎ATSV被推迟和/或更换了总共六次,而没有解决事故飞机上的引擎无启动条件。在这段时间里,航空公司的技术服务人员被分配去审查航线维修部门报告的警报项目并采取行动,并根据警报发出了三份“要采取的行动”通知,表明他们知道发动机反复启动故障和ATSV更改—但是这些措施未能解决系统性问题。航空公司没有禁止额外的ATSV替换,直到维护人员可以正确地排除故障并解决问题为止,该航空公司继续允许将飞机推迟派遣到左发动机启动系统上。

STL发动机着火后大约四个月,另一起未经指令的ATSV开启事件发生在盐湖城的一架美国航空MD-82。航空公司从飞机上卸下了ATSV过滤器,并将另外七个可维修的过滤器发送给NTSB进行评估。七个滤清器中的三个显示出滤清器滤芯外网开始疲劳的迹象。此外,该航空公司还向滤清器制造商发送了15台可维修的ATSV滤清器,以进行检查-其中5台滤网已损坏,需要更换。

NTSB确定,外部网孔内的早期疲劳断裂太小,无法肉眼观察,也不能按照ASTV组件维护手册(CMM)的建议使用7倍放大率​​观察。此外,研究人员发现,批准的测试方法不能充分检测过滤器中的早期疲劳裂纹。 NTSB的结论是,ATSV空气滤清器的检查标准不足以检测滤芯外部网眼的早期疲劳断裂,并且由于采用了滤芯设计,因此无法检查滤芯内部网眼有关疲劳的证据(请参见上面的图形H)。

事故飞机上的ASTV过滤器在大火中被摧毁。但是,该航空公司在圣路易斯事故发生后不久在盐湖城遇到了ATSV故障,如下图所示,将过滤器移开进行了检查。
事故飞机上的ASTV过滤器在大火中被摧毁。但是,该航空公司在圣路易斯事故发生后不久在盐湖城遇到了ATSV故障,如下图所示,将过滤器移开进行了检查。
对盐湖城事件中的过滤器组件进行的检查显示,过滤器元件已分离并损坏。
对盐湖城事件中的过滤器组件进行的检查显示,过滤器元件已分离并损坏。

除了使用撬杆外,调查人员还了解到,航空公司维修人员没有按照C-check清洁程序清洁事故ATSV过滤器,因此错过了识别和更换损坏的过滤器的机会。过滤器元件分解,使端盖松开,从而阻塞了气流并导致发动机无法启动。

NTSB发现,飞行员在紧急情况下未能正确分配任务,包括执行清单和无线电通讯,这给他们带来了伤害,这严重影响了他们执行基本座舱任务的能力。

持续分析与监控系统(CASS)

美国联邦航空局(FAA)在咨询通函(AC)120-79“开发和实施持续分析和监视系统”中为运营商提供有关持续分析和监视系统(CASS)计划的指南。 CASS是商业航空承运人所需的风险管理系统(根据FAR 121.373和135.431部分),包括连续的监视,调查,分析和纠正措施周期。该系统提供了收集和评估信息的结构化过程,以识别可能导致事故的因素。

美国航空拥有CASS系统,但显然不够强大,无法提醒公司将反复出现的发动机启动失败,ATSV更换和MEL延期视为可能需要解决的严重问题。 NTSB表示,作为航空公司CASS计划的一部分,与维护和工程人员进行的日常电话会议无法充分解决未解决的ASTV维护问题。

此外,CASS程序旨在确保航空公司遵循其检查和维护程序,但是调查发现该航空公司未遵守多项维护程序要求,包括使用批准的手动发动机启动程序和适当的工具来执行以下操作:在进行C检查时执行ATSV过滤器清洁程序,并正确记录在事故飞机上完成的工作。

NTSB的可能原因和智慧之言

在结束该调查的董事会会议期间,NTSB判定可能的原因是“维修人员使用了不适当的手动发动机启动程序,从而导致左发动机空气涡轮机起动器阀无规打开,随后导致左发动机起火,由于机组人员中断了执行非必要任务的紧急检查清单而延长了时间。”董事会还指出:“造成事故的原因是美国航空的持续分析和监视系统(CASS)计划存在缺陷。”

董事会向FAA发布了八项安全建议,其中一项建议确定维修发动机部件的间隔,另一项建议评估MD-80飞机与空气启动有关的故障的历史。董事会还建议航空公司评估并纠正其CASS计划中的缺陷。

“The airline’自己的内部维护系统…无法执行其原本打算要做的工作,”时任主席马克·罗森克说。“这样一来,就可以按顺序进行这些事件了……按照适当的维护程序,对于防止这种情况要走很长的路要走。”

董事会成员凯蒂·希金斯(Kitty Higgins)提出了自己的看法:“在我看来,这是一系列人在这一天积累的捷径,可能会带来灾难性的后果。”