【深度分析】福航遭乌龙灭火的737飞机二台共1.2亿元的发动机真的需要报废吗?
最近看到一条新闻,说是12月10日福建航空公司的一架波音737-800飞机遭到救火队员误喷灭火,因为灭火泡沫进入了所谓发动机核心部位,所以二台价值约2000万美元的CFM56-7B要报废。2000万美元,也得1.2亿元人民币啊!1.2亿元,这要多少中国老百姓的辛勤劳动才能挣到这个钱啊!
到了年终,大家事情都比较忙,但是,做为一个深度了解航空发动机技术的人士,我有必要抽时间告诉大家一个真相,事情没这么严重,有人要我们换发动机,因为他们看到我们一些人"傻"而有钱!下面我将整个情况的技术分析给大家讲一下,让大家有个了解和判断,从中也能体会到不掌握先进技术,随时都会有被欺诈的风险。
灭火前,飞机在排队等着起飞指令,这时,飞机发动机处在地面慢车状态,高压转子的转速为额定转速的60-70%,风扇(低压)转子的转速更低的多,而指示燃气温度基本处在400度上下。总之,发动机处于维持运转的最低功率状态。
当灭火泡沫喷向飞机特别是发动机进气道时,考虑到该发动机的设计风扇旁通比、低功率状态以及泡沫的质量密度,有大约90%的泡沫从风扇外涵道被喷到外面大气中,显然这些泡沫不会对发动机产生损害;而剩下的约10%的泡沫进了到发动机内部。
下面我们要弄清楚占进入发动机进气道总量10%的泡沫进到了发动机和飞机的哪些部件,他们对发动机和飞机到底会产生什么危害?
首先,泡沫随空气进入低压压气机,除了随主气流道推进到高压压气机的绝大部分泡沫外,极少量的泡沫(在千分之几的数量级)会随压缩空气进入前端的篦齿封严结构部件,以对滑油系统进行封严,极端情况下有极微量的泡沫进到封严的轴承滑油腔内,但这不会对滑油系统产生污染因为量太少,如果不放心,把滑油更换掉就可以了,何况灭火泡沫是惰性物质,几乎不会腐蚀零件材料。
然后,进入高压压气机的泡沫,它们会随高压空气进入:
1)飞机座舱引气系统,因为发动机处于地面慢车状态,少量泡沫空气从第9级高压压气机引出,如果在消防队员误灭火过程中乘客没有闻到泡沫的味道,说明进入发动机的泡沫量不多,也有一种可能就是当时的座舱供气还在由辅助动力装置APU担当,但这种可能性不太大,总之,这种情况发动机不会受损。
2)从高压压气机分出一部分空气(占总空气量的20%左右)将对后面的环形燃烧室壁面、高压涡轮导向器和涡轮叶片和外环,以及低压涡轮的第一级和低压涡轮机匣等零件进行 50 29553 50 14985 0 0 1727 0 0:00:17 0:00:08 0:00:09 3056 50 29553 50 14985 0 0 1559 0 0:00:18 0:00:09 0:00:09 2953冷却,我们称之为冷却空气。泡沫随高压冷却空气进入到冷却空气结构产生的影响最大,因为燃烧室壁面、涡轮导向器、涡轮叶片的冷却孔直径比较小,一般在0.5-1mm范围,如果泡沫进入多了,会堵塞冷却孔,造成金属材料得不到充分冷却而烧蚀。这种情况是最严重的!解决措施是:首先,在误喷后,应尽快执行水洗发动机程序,进行3~4次均可,然后把发动机起动到慢车工作一段时间后停车。孔探检查上述零件的冷却孔有否堵塞。如果冷却孔没有堵塞,就可以继续使用,定期监控,既使真有异常情况发生,也不会瞬间发生事故,它是一个渐进过程,定期监控好就行。如果冷却孔真有泡沫堵塞,需要送修理厂分解清洗,对泡沫的清洗比起对成年累月积累的污垢、火山灰的清洗简直容易极了。重要的事讲二遍,灭火泡沫是惰性物质,不会对金属材料腐蚀,何况立即进行了清洗。
3)少量的高压空气会进入各级涡轮盘、高压压气机盘以对这些零件进行冷却,随之进入的泡沫不会对这些零件有不利影响因为泡沫成分的稳定性。可能由于泡沫粘附到转动件上,对转子振动可能有影响,关注一下飞机上的振动监测仪AVM即可。
4)很少量的高压空气会进入其它篦齿封严结构,泡沫也随之进入,但数量少不会对发动机产生损害,这种情况与前面所述低压压气机引气篦齿封严情况相同。
5)极微量的泡沫随压力空气会进入精密的FADEC系统和其他部件的传感器,因为量小,只要把它们拆下清洗均可。
6)随着主流空气进入压气机、燃烧室、涡轮和尾喷管等气流流道的泡沫,这个的泡沫量最大,会粘附在各级的流道表面上,因为灭火泡沫是惰性物质(重要的事情说三遍),不会对金属表面有腐蚀,即使对高温下的涡轮零件也没影响(何况只是地面慢车状态),多做几次水洗完全可以去除掉。
总而言之,灭火泡沫进入发动机不可怕,怕的是我们不太懂发动机技术被一些人忽悠而白花费了巨额资金。如果说福航的飞机发动机在地面慢车运行状态因短时吸入灭火泡沫要报废,那么那些在巡航飞行状态飞过腐蚀性极强的火山灰云、或是在污染空气中飞了多年也没有换发的飞机发动机不更要报废了,但是没听说这些发动机报废了!
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