發(fā)動機進水后的奇跡

喬善勛

現代商用飛機的新機型在適航取證的過程中，必須進行一項“壯觀”的試驗——濺水試驗，讓飛機通過大量積水的跑道，以觀察該機型的設計是否能確保飛機底部或前起落架濺起的水不會大量進入發(fā)動機。

但是，這一試驗不考慮在飛機降落過程中發(fā)動機大量進水而停車的情況。1988年5月24日，中美洲航空110號航班就在降落階段發(fā)生了發(fā)動機大量進水而失去動力的事故，飛行員緊急啟動迫降程序，最后創(chuàng)造了奇跡，成功確保了飛機和機上45人的安全。

迫降驚魂

中美洲航空公司成立于1931年，總部位于薩爾瓦多，是中美洲和加勒比地區(qū)第二大持續(xù)經營的航空公司。中美洲航空110號航班是從伯利茲市高臣國際機場飛往美國路易斯安那州新奧爾良莫爾臣機場的支線航班。

1988年5月24日，執(zhí)飛110號航班的是一架波音737-300飛機。此架客機剛服役半個月，注冊號為N75356。航班機長為29歲的卡洛斯·達爾達諾，累計飛行小時達到1.3萬小時。副駕駛是洛佩茲，累計飛行小時為1.2萬小時。該航班共搭載38名乘客和7名機組成員。

5月，墨西哥灣地區(qū)的天氣就像孩子的臉，陰晴不定，隨時都可能形成的雷暴天氣給航班帶來了安全隱患。110號航班在飛躍墨西哥灣上空時，遇上了雷雨交加的天氣，紊亂的氣流讓飛機上下顛簸。飛行員通過氣象雷達評估氣象條件，但是這也有局限性。氣象雷達一般使用X波段，功率有限，甚至無法探測到冰雹，這就有可能讓飛行員產生誤判。

達爾達諾是薩爾瓦多的傳奇飛行員，他出生于一個飛行世家。薩爾瓦多內戰(zhàn)期間，他曾駕駛小飛機進入交戰(zhàn)區(qū)，在被擊中臉部的危急情況下，駕駛飛機逃離虎口。此事雖然使達爾達諾視力嚴重受損，但他后來還是憑借頑強的毅力拿下了商用飛行執(zhí)照。

110號航班進入降落階段后，不時有冰雹砸在機體上，這對客機的平穩(wěn)性造成了很大影響。突然，駕駛艙中除了高度計和姿態(tài)儀，其余儀表均失去了響應。接著，駕駛艙中警報聲大作，左右發(fā)動機全部失效，飛機失去了動力。

失去動力的110號航班快速向地面滑落，在不到1分鐘時間內下降了近1000英尺。達爾達諾嘗試重啟發(fā)動機，卻始終沒有奏效。為了使機內儀表重新工作，工程師啟動了輔助動力裝置（APU），但這只能提供應急的電力供應。

副駕駛洛佩茲通過無線電和地面取得聯系，告知110號航班的兩個發(fā)動機均已失效，他們需要盡快降落。此時，110號航班距離新奧爾良市還有32千米，距離稍近的美國海軍基地也有27千米，如果發(fā)動機不能重新工作，客機只能迫降在草地上。

正在飛行員焦頭爛額時，距離地面5000英尺左右，左發(fā)動機突然重新啟動。不久后，另一個發(fā)動機也恢復運轉。詭異的是，重新工作的發(fā)動機卻沒有輸出推力，與此同時，發(fā)動機內部的溫度卻在飆升，這意味著它正在遭受災難性的過程——發(fā)動機內部起火。飛行員只好關閉發(fā)動機，他們只有約三分鐘的時間去尋找迫降點。

新奧爾良市周圍環(huán)繞著河流和湖泊，其間有一道長長的防洪堤，這讓飛行員難以找到一大塊平坦的空地。航管員給出的建議是附近的一條州際公路，但飛行員考慮到高速公路上密集的車輛，他們決定放棄這個方案。1977年4月4日，南方航空242號航班發(fā)動機遭到損壞，客機在新霍普的一條公路上迫降時失敗，殃及地面9人，共造成72人遇難。

110號航班還有一個迫降選擇——水面。航管中心向救援機構發(fā)出通報，稱有一架客機即將進行水上迫降，要求海岸警衛(wèi)隊予以救助。飛行員在調整姿態(tài)準備迫降時，突然看到附近有一段較為平坦的防洪堤，他們決定調整飛機姿態(tài)，將迫降地從水面轉移到防洪堤上。

客艙內的乘客被要求做好防撞姿勢，飛行員緊張地執(zhí)行最后的迫降程序。為了迫降在防洪堤上，他們需要做一個類似“側滑”的危險動作，這對于小飛機或者滑翔機而言很容易做到，但對于重達數十噸的波音737而言是一個很大的挑戰(zhàn)。

110號航班距離地面越來越近，在發(fā)動機失效的情況下，飛機降落后無法啟動反推力裝置，這會讓降落距離大大增加。由于眼睛曾經受傷，達爾達諾機長的視力受到了一定的影響，他無法準確判斷飛機的高度。千鈞一發(fā)之際，客機飛躍了防洪堤前的水泥屏障后，跌跌撞撞地落在了濕滑的草地上。飛行員奮力剎車，飛機終于停了下來。

機組成員立刻展開疏散行動，乘客在引導下有序進行撤離。110號航班的迫降創(chuàng)造了一個奇跡，這是波音737飛機首次在失去動力的情況下迫降成功，事故中無一人死亡，僅有7人受傷。事后，大家才發(fā)現110號航班迫降的地點位于美國國家航空航天局（NASA）米角裝配基地旁邊，這里距離組裝航天器的工廠只有咫尺之遙。

低速時遭遇冰雹

美國國家運輸安全委員會（NTSB）的調查員在數小時后便趕到了現場，他們勘查完現場后便開始詢問機組成員。110號航班搭載兩臺CFM56型發(fā)動機，這是CFM國際公司制造的一款先進渦扇發(fā)動機，主要用于波音737、空客A320、A340-200/300和KC-135上，至今累計產量超過2萬臺。CFM56有很好的穩(wěn)定性，雙發(fā)同時失效的概率極低。

事發(fā)時，110號航班正在飛越雨水和冰雹混合的區(qū)域。為此，調查員一開始就將重點放在天氣因素上。他們發(fā)現，客機的機身上有冰雹撞擊后留下的痕跡，這些冰雹會不會將發(fā)動機砸壞？

渦輪風扇發(fā)動機由進氣道、風扇、環(huán)形燃燒室、高低壓渦輪、噴管等部分組成。如果有異物吸入發(fā)動機的核心區(qū)域，就很可能造成破壞。有時候，一只大鳥就會釀成悲劇。創(chuàng)造“哈德遜河奇跡”的全美航空1549號航班，就是在起飛階段吸入了幾只加拿大黑雁而造成雙發(fā)失效，最后不得不迫降在哈德遜河上。

調查員通過內窺鏡觀察110號航班的發(fā)動機，他們發(fā)現里面的渦輪葉片呈焦黑色，這意味著它們都熔化了，怪不得發(fā)動機會失效。

在設計發(fā)動機時，工程師們就充分考慮了飛機在暴雨環(huán)境中飛行的情況，CFM56發(fā)動機能確保只有小部分雨水進入核心區(qū)，而且進入的水能很快以蒸汽的形式被排出。調查員將一臺CFM56發(fā)動機送到俄亥俄州的通用電氣發(fā)動機測試中心進行吸水測試。試驗結果表明，即便是遇到暴雨的侵襲，發(fā)動機也不會熄火。

調查員重新翻閱事發(fā)時的氣象資料。信息顯示，110號航班飛入了4級雷暴區(qū)，進入發(fā)動機的不僅有水，還可能有冰雹。冰雹在雷暴中生成，當水滴上升至凍結高度時，就會凍成冰塊，然后就會變重而落下，當它表面吸附了一層水后，便開始再次上浮。該現象多次反復后，便會形成冰雹。小尺寸的冰雹會通過風扇和葉片，深入到發(fā)動機的核心區(qū)域。

根據110號航班的飛行情況，調查員大致估算出了可能進入發(fā)動機核心區(qū)域的冰雹數量。然后，他們又進行了一次試驗。然而，在試驗過程中，發(fā)動機始終保持運轉狀態(tài)。后來，調查員通過研究飛行數據發(fā)現，發(fā)動機停車前功率輸出降至35%，當時飛機正在最后進近的途中，為了在空中減速，飛行員降低了發(fā)動機的輸出功率。為此，調查員決定采用更小的輸出功率進行吸水試驗，這一次，他們找到了想要的答案。

試驗表明，當發(fā)動機轉速較慢時，冰雹就會更容易通過葉片的間隙進入發(fā)動機核心區(qū)域，這會導致發(fā)動機停車。發(fā)動機停車之后，如果不是在合適的條件下重啟，便會發(fā)生熱啟動故障，這表示發(fā)動機中的燃油相對于進氣量而言太多了，使得渦輪過熱而失效。“黑匣子”中的飛行數據也印證了發(fā)動機過熱的現象。

防患于未然

調查員最后的任務是找到避免類似事故再次發(fā)生的方法。經過研究，工程師們對發(fā)動機前鼻錐的外形和葉片的間距進行了調整，使之能有效防止冰雹進入核心區(qū)域。此外，他們還增加了額外的排水閥門，能夠更有效地排出發(fā)動機中的積水。

在110號航班事故發(fā)生后的一年里，運營中的737-300客機都進行了類似改造。編號N75356的這架客機經過維護后又重新投入運營。達爾達諾和洛佩茲的精妙操作也成為航空史上的傳奇。當時，如果他們決定降落在水面上，有可能發(fā)生災難性的后果。達爾達諾英雄般的表現也影響了很多人，他的一對兒女追隨他的腳步，都成為優(yōu)秀的飛行員。這次事故給航空發(fā)動機工程師們一個啟示：在設計發(fā)動機時，必須要將所有惡劣的條件都考慮進去，才能避免悲劇的發(fā)生。