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?4月2日，一架美國西南航空公司（Southwest Airlines Co.）的波音737-300客機(jī)在飛行途中上演驚魂一幕——機(jī)艙頂部突然破了一個(gè)2米見方的大洞，飛機(jī)隨后成功迫降在美國亞利桑那州一個(gè)軍用機(jī)場，除一名空乘人員因缺氧昏迷而受輕傷外，機(jī)上其他人安然無恙。 事實(shí)上，這已經(jīng)不是美西南航第一次出現(xiàn)這樣的事情。早在2009年7月，美國西南航空公司的一架波音737-300飛機(jī)也曾發(fā)生過同樣的事故，但那一次的破洞只有30厘米見方。 同一家航空公司的同一種型號(hào)的飛機(jī)為何會(huì)在短時(shí)間內(nèi)發(fā)生兩次同樣的事故？是偶然還是另有原因？記者接下來就將帶您了解其中的原委始末。 飛行安全的“隱形殺手” 波音737-300飛機(jī)是波音公司737系列飛機(jī)的早期型號(hào)，1984年一經(jīng)推出，就成為第二代波音737飛機(jī)的代表機(jī)型并迅速成為各航空公司短程航線上的主力軍。波音737-300飛機(jī)在生產(chǎn)16年后于2000年停止向客戶交付，取而代之的是新一代的波音737NG（737-600/700/800/900）飛機(jī)。但目前，很多國家依然運(yùn)營著大批的波音737-300飛機(jī)。 經(jīng)過事后調(diào)查，美西南航空的這兩次事故都指向了同一個(gè)元兇，那就是金屬疲勞。有業(yè)內(nèi)人士指出，飛機(jī)頻繁起降造成的機(jī)艙循環(huán)加減壓會(huì)使機(jī)身處在一個(gè)膨脹、收縮的循環(huán)過程，較長時(shí)間之后，機(jī)身蒙皮的金屬材料就可能出現(xiàn)金屬疲勞。 記者就此采訪了北京航空航天大學(xué)材料力學(xué)方面的專家孟慶春教授。“所謂金屬疲勞，就是金屬材料經(jīng)過長期使用之后，由于重復(fù)多次地向其施加載荷，金屬內(nèi)部就會(huì)產(chǎn)生細(xì)小的裂紋；載荷繼續(xù)施加，裂紋就會(huì)繼續(xù)擴(kuò)展，加到一定程度的時(shí)候材料就會(huì)被徹底破壞。”孟慶春解釋說。 孟慶春告訴記者，由于金屬疲勞而產(chǎn)生的破壞不同于普通破壞形式，不僅金屬材料的裂紋不易被發(fā)現(xiàn)，而且在人們通常認(rèn)為受力不大、不應(yīng)該有問題的情況下，出現(xiàn)疲勞的金屬材料也可能會(huì)被破壞。“就好像司機(jī)疲勞駕駛，由于他的反應(yīng)速度變慢了，一些不起眼的因素也可能釀成交通事故。金屬疲勞也是一樣，裂紋起初是一點(diǎn)點(diǎn)擴(kuò)大，但到一定程度之后就會(huì)造成承載面積的減小，即使在較小力的作用下，由于它不能夠有效地承載載荷，最終材料也會(huì)被破壞。另外，由于初期內(nèi)部的裂紋是肉眼看不到的，所以比較不容易被發(fā)現(xiàn)。” 金屬疲勞不得不防 “最近的這次事故還算比較幸運(yùn)的，從媒體的報(bào)道來看，美西南航的這架飛機(jī)的主體結(jié)構(gòu)并沒有遭受到嚴(yán)重破壞，所以飛機(jī)還可以承受飛行時(shí)的各種載荷，順利地飛回來。但如果疲勞發(fā)生在要害部位，比如飛機(jī)的機(jī)翼，那后果將是不堪設(shè)想的。”孟慶春教授說。 不過，近乎于“隱形”的金屬疲勞也不是不可破解，孟慶春教授向記者表示，雖然有的裂紋由于在內(nèi)部肉眼很難看到，但現(xiàn)在擁有的無損探傷技術(shù)，如超聲波檢測、X光檢測等都可以在早期就發(fā)現(xiàn)金屬疲勞的蹤跡，再加上日常對(duì)飛機(jī)的常規(guī)檢查以及維修保養(yǎng)，完全可以將金屬疲勞消滅在萌芽階段。 另一方面，防止金屬疲勞事故的發(fā)生還與飛機(jī)的疲勞壽命標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)，如何權(quán)衡安全裕度與航企利益之間的關(guān)系在其中起著至關(guān)重要的作用。日前，有媒體報(bào)道說波音公司已經(jīng)承認(rèn)美西南航空737-300飛機(jī)的這次“開天窗”事故系飛機(jī)疲勞壽命計(jì)算失誤所致。對(duì)此，孟慶春教授也表達(dá)了自己的看法，他說：“在最初設(shè)計(jì)飛機(jī)的時(shí)候，都會(huì)有一個(gè)疲勞壽命的問題，飛機(jī)經(jīng)過一定的起降次數(shù)或飛行時(shí)間之后都要進(jìn)行詳細(xì)的檢查。但由于疲勞問題的分散性和不確定性，精確的疲勞壽命目前是很難給出的。并且在精確計(jì)算疲勞壽命的同時(shí)，還要考慮航空公司的運(yùn)營效果。” 目前，隨著科技的發(fā)展，波音公司和空中客車公司在設(shè)計(jì)新飛機(jī)過程中，都不約而同地加大了復(fù)合材料的使用比例。據(jù)孟慶春介紹，復(fù)合材料的使用也將有效延長飛機(jī)的疲勞壽命。“復(fù)合材料抗疲勞性能比較好一些，但是疲勞是不能避免的，重點(diǎn)還在防微杜漸。”
事實(shí)上，這已經(jīng)不是美西南航第一次出現(xiàn)這樣的事情。早在2009年7月，美國西南航空公司的一架波音737-300飛機(jī)也曾發(fā)生過同樣的事故，但那一次的破洞只有30厘米見方。
同一家航空公司的同一種型號(hào)的飛機(jī)為何會(huì)在短時(shí)間內(nèi)發(fā)生兩次同樣的事故？是偶然還是另有原因？記者接下來就將帶您了解其中的原委始末。
飛行安全的“隱形殺手”
波音737-300飛機(jī)是波音公司737系列飛機(jī)的早期型號(hào)，1984年一經(jīng)推出，就成為第二代波音737飛機(jī)的代表機(jī)型并迅速成為各航空公司短程航線上的主力軍。波音737-300飛機(jī)在生產(chǎn)16年后于2000年停止向客戶交付，取而代之的是新一代的波音737NG（737-600/700/800/900）飛機(jī)。但目前，很多國家依然運(yùn)營著大批的波音737-300飛機(jī)。
經(jīng)過事后調(diào)查，美西南航空的這兩次事故都指向了同一個(gè)元兇，那就是金屬疲勞。有業(yè)內(nèi)人士指出，飛機(jī)頻繁起降造成的機(jī)艙循環(huán)加減壓會(huì)使機(jī)身處在一個(gè)膨脹、收縮的循環(huán)過程，較長時(shí)間之后，機(jī)身蒙皮的金屬材料就可能出現(xiàn)金屬疲勞。
記者就此采訪了北京航空航天大學(xué)材料力學(xué)方面的專家孟慶春教授。“所謂金屬疲勞，就是金屬材料經(jīng)過長期使用之后，由于重復(fù)多次地向其施加載荷，金屬內(nèi)部就會(huì)產(chǎn)生細(xì)小的裂紋；載荷繼續(xù)施加，裂紋就會(huì)繼續(xù)擴(kuò)展，加到一定程度的時(shí)候材料就會(huì)被徹底破壞。”孟慶春解釋說。
孟慶春告訴記者，由于金屬疲勞而產(chǎn)生的破壞不同于普通破壞形式，不僅金屬材料的裂紋不易被發(fā)現(xiàn)，而且在人們通常認(rèn)為受力不大、不應(yīng)該有問題的情況下，出現(xiàn)疲勞的金屬材料也可能會(huì)被破壞。“就好像司機(jī)疲勞駕駛，由于他的反應(yīng)速度變慢了，一些不起眼的因素也可能釀成交通事故。金屬疲勞也是一樣，裂紋起初是一點(diǎn)點(diǎn)擴(kuò)大，但到一定程度之后就會(huì)造成承載面積的減小，即使在較小力的作用下，由于它不能夠有效地承載載荷，最終材料也會(huì)被破壞。另外，由于初期內(nèi)部的裂紋是肉眼看不到的，所以比較不容易被發(fā)現(xiàn)。”
金屬疲勞不得不防
“最近的這次事故還算比較幸運(yùn)的，從媒體的報(bào)道來看，美西南航的這架飛機(jī)的主體結(jié)構(gòu)并沒有遭受到嚴(yán)重破壞，所以飛機(jī)還可以承受飛行時(shí)的各種載荷，順利地飛回來。但如果疲勞發(fā)生在要害部位，比如飛機(jī)的機(jī)翼，那后果將是不堪設(shè)想的。”孟慶春教授說。
不過，近乎于“隱形”的金屬疲勞也不是不可破解，孟慶春教授向記者表示，雖然有的裂紋由于在內(nèi)部肉眼很難看到，但現(xiàn)在擁有的無損探傷技術(shù)，如超聲波檢測、X光檢測等都可以在早期就發(fā)現(xiàn)金屬疲勞的蹤跡，再加上日常對(duì)飛機(jī)的常規(guī)檢查以及維修保養(yǎng)，完全可以將金屬疲勞消滅在萌芽階段。
另一方面，防止金屬疲勞事故的發(fā)生還與飛機(jī)的疲勞壽命標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)，如何權(quán)衡安全裕度與航企利益之間的關(guān)系在其中起著至關(guān)重要的作用。日前，有媒體報(bào)道說波音公司已經(jīng)承認(rèn)美西南航空737-300飛機(jī)的這次“開天窗”事故系飛機(jī)疲勞壽命計(jì)算失誤所致。對(duì)此，孟慶春教授也表達(dá)了自己的看法，他說：“在最初設(shè)計(jì)飛機(jī)的時(shí)候，都會(huì)有一個(gè)疲勞壽命的問題，飛機(jī)經(jīng)過一定的起降次數(shù)或飛行時(shí)間之后都要進(jìn)行詳細(xì)的檢查。但由于疲勞問題的分散性和不確定性，精確的疲勞壽命目前是很難給出的。并且在精確計(jì)算疲勞壽命的同時(shí)，還要考慮航空公司的運(yùn)營效果。”
目前，隨著科技的發(fā)展，波音公司和空中客車公司在設(shè)計(jì)新飛機(jī)過程中，都不約而同地加大了復(fù)合材料的使用比例。據(jù)孟慶春介紹，復(fù)合材料的使用也將有效延長飛機(jī)的疲勞壽命。“復(fù)合材料抗疲勞性能比較好一些，但是疲勞是不能避免的，重點(diǎn)還在防微杜漸。”
