大发吸雨那些事儿
飞机童鞋穿越极端的云雨或冰雹时，我不可避免地吸入大量的雨水。雨水这个小妖精可能改变我肚子里空气压缩系统、燃烧室、涡轮等部件的工作状态，导致一系列异常状况，如：降转、喘振、功率损失以及燃烧室熄火等，进而产生灾难性的后果。历史上因为我吸雨而造成的空难事故并不罕见。2002年印度尼西亚一家航空公司的一架波音客机（装2台CFM56-3发动机），即将飞临机场时，突然遭遇特大暴雨。当飞机进入暴雨区90秒后，两台发动机熄火停车，驾驶员3次启动发动机均未成功。飞机在无动力情况急速下降，驾驶员将飞机迫降于距机场22.5km的河中水深约1m的河槽上，飞机严重受损而报废。
• 事故现场图（图片来自网络）
雨水这个小妖精在我肚子里受离心力、黏性力、表面张力等影响，东奔西跑，到处捣乱，流动状况非常复杂。总体来说，小妖精在风扇强大的离心力作用下，大部分被甩入外涵道，从外涵道回到大气的怀抱；另一部分，进入内涵道，在增压级与高压压气机、燃烧室、涡轮一通作怪，最后经喷管逃之夭夭。
• 雨水流动示意图（图片来自网络）
小妖精被我吸进肚子里之后，一部分可能赖在风扇表面，形成水膜，拉低了风扇转速。虽然大部分雨水被甩入外涵道，仍有部分雨水进入我的内涵道。进入内涵道的小妖精充分发挥了她调皮捣乱的天性，途径增压级和高压压气机时，一部分伴随着空气前进，一部分在机匣内表面形成水膜向前流动。这些流动会造成压气机部件转速降低、工作效率下降、工作状态向喘振边界移动。
• 雨水流经压气机动叶（图片来自资料）
• 雨水在压气机内运动路径（图片来自资料）
进入燃烧室的一些小妖精，吸收我肚子里的热量变为水蒸气，玩得更加开心，流动异常复杂，我被整得心烦意乱——燃烧效率和稳定性下降，可能造成燃烧室熄火。
• 雨水在燃烧室流内流动示意图（图片来自资料）
相对来说，雨水对涡轮与尾喷管的影响较小。但是雨水也会造成涡轮工作效率降低、涡轮叶片侵蚀等损伤。
最重要的是，小妖精对我各部件或温度等传感器的影响不是独立存在的。这些影响都可能引起我的大脑——控制系统的错误响应。比如小妖精附着在压气机处的温度传感器上，导致传感器所显示温度低于压缩空气的实际温度，我的大脑发出错误的指令，导致我一点点地滑向喘振的深渊。
当我一不小心吸入大量雨水时，为了保障我仍然能够健康运转，攻城狮哥哥、姐姐们结合多年的工程实践经验、开动他们天马行空的思维，从各个方面采取措施增加我对小妖精的容忍上限。
在工程设计方面，为了使小妖精尽可能多的被甩入外涵（嫌弃你），攻城狮们重新设计了我的帽罩、分流环。如果仍有大量的小妖精进入发动机内涵道，这时如何保护我呢？燃油控制、压气机可变静子叶片、中间级放气等措施是攻城狮们结合多年实践经验给出的一组灵丹妙药。
• 帽罩等结构（图片来自资料）
CFM公司在改进我（CFM56-3）时，租用美国空军的一架KC-135空中加油机盛满水，作为喷水设备。试验时，加油机飞在用波音707改装的飞行试车台的前上方，我装在左翼外侧发动机吊舱中。加油机的加油管正对着我的进气口处喷水，以模拟飞机童鞋在空中遇到大雨的条件。试验结果表明：针对我的帽罩、分流环、放气活门等部件的修改是合理有效的。
• CFM56-3吸雨测试（图片来自网络）
• R-R公司发动机喷水试验（视频来自网络）
针对我与小妖精之间的这点事，适航当局（FAA、EASA、CAAC）在适航规章中均专门明文规定了适航标准。另外，随着航空技术的不断进步以及飞行实践经验的积累，针对吸雨的适航标准也在发展变化。例如，FAA自1965年颁布实施联邦法典14集33部航空发动机适航规章以来，对其共进行了34次修订。而于1974年10月31日生效的第33-6修正案中首次纳入了吸雨吸雹适航要求，并包含在吸冰、吸鸟等外物吸入条款中。随后FAA又对航空发动机吸雨吸雹适航认证标准进行了两次修订，形成了现行的33.78条款。
总的来说，这事儿挺闹心。我是不想吸入雨水的，因为雨水这个小妖精会给我带来很多困扰与伤害。满足适航标准只是满足了国家为保障民用航空安全而提出的最低标准性要求，如何提高我对雨水的容忍上限仍然需要攻城狮们持续的努力。
• 本期作者：李博