李杉
受新冠疫情影響,2020年國內民航運輸機隊飛行時間較2019年度下降了28.55%,SDR數量相應下降了27.60%,SDR事件率基本穩定。主流型號飛機的重大和重復多發故障仍常有發生,如全年發生了15起重力放起落架事件。
1 國內民航運輸機隊情況
截至2020年底,國內按CCAR—121部運行的飛機數量為3779架,較2019年底增加70架,增長率為1.89%。由于新冠疫情影響,民航運輸業受到重創,機隊規模增長率較2019年進一步降低。其中空客機隊1909架,占比為50.52%,包括空客A320、A320neo、A330、A350和A380系列飛機,比2019年底增加了73架;波音機隊1679架,占44.43%,包括波音737CL、737NG、747、757、767、777和 787系列飛機,比2019年底減少13架;其他機型191架,占比5.05%,包括ARJ21、CRJ900、ERJ190和MA60飛機。
2020年度國內按CCAR—121部運行的飛機空地飛行時間為883萬小時,比2019 年降低28.55%。2010—2020 年十年間國內按 CCAR—121 部運行的飛機空地飛行時間平均增長率僅為5.77%,十年平均增長率自2006年SDR系統有運行數據記錄以來首次被拉低到個位數。
2020年底國內按CCAR—121部運行的飛機平均機齡為7.53 年,比2019年增加 0.63 年,機隊平均機齡于2015年達到谷值(6.10年)后呈逐年增加趨勢。2020年在用飛機中10 年以下機齡比例為73.78%,10~20年機齡比例為22.44%,20年以上機齡比例為 3.78%,最大機齡為 31.34年,為一架 波音757貨運飛機。具體情況如圖1所示。
2 國內民航運輸機隊SDR情況
2020年國內按CCAR—121部運行的航空公司報告SDR共3924起,比2019年減少1496起,增長率為-27.60%,其中機械類故障導致的SDR事件2629起,機械類SDR千時率為0.2977,按飛機型號分布的SDR事件數量/千時率如圖2所示。各型號飛機SDR千時率中波音757、波音737CL、波音767、波音747均為老齡機隊,主要為貨運構型,其SDR千時率總體處于高位,其中波音747機隊2020 年機械類SDR千時率有較大攀升,增長率為43.97%;MA60、ARJ21作為支線飛機,故障率相對于干線飛機偏高,其中ARJ21 機隊機械類SDR千時率處于明顯下降趨勢,降低了42.03%,但MA60機隊有所攀升,增長了35.93%。
機械類SDR事件中,空客機隊報告1103起,占比41.96%;波音機隊報告1390起,占比52.87%;其他機型報告136起,占比5.17%。按飛機型號統計,SDR數量前三位的分別是波音737NG飛機(937起)、空客A320飛機(794起)和空客A330飛機(174起)。按ATA章節統計,除動力裝置外SDR數量前三位的分別是導航系統(292起)、飛行操縱系統(278起)和起落架系統(242起),如圖3所示。
波音737NG飛機故障件主要集中在皮托管(件號為0851HT-1)、自動油門伺服馬達ASM(件號為305RAA1)、速度剎車起飛警告S651電門(件號為V3L2228)、整體驅動發電機(件號為761574B)、應急電源電池組件(件號為D717-02-001)、啟動活門(件號為3289630-2)、空氣渦輪起動機(件號為3505945-12)、襟翼、縫翼位置傳感器(件號分別為18-1738-12、80-207-01)、臨近電門電子組件(件號為285A1600-6)、雷達罩(件號為284A1801-4)、前輪(件號為2607825-2)。
空客A320飛機故障件主要集中在臨近電門(件號為8-933-01)、壓力調節活門PRV(件號為6774G010000)、電磁閥(件號為341F010000)、皮托管(件號為0851HL)、電子艙蒙皮空氣進口/出口活門(件號為 VFT210B00和 VFT300B00)、主輪(件號為C20195162)、起落架控制接口組件LGCIU(件號為80-178-03-88013)、渦輪冷卻活門(件號為1014600-2)、空氣渦輪起動機(件號為3505582-28)。
空客A330飛機故障件主要集中在燃油計量組件FMU(件號為FMU702-03)、飛行控制主計算機FCPC(件號為LA2K2B100DH0000)、飛行控制輔助計算機FCSC(件號為LA2B00300A40000)、輪溫傳感器(件號為2610603)、主輪(件號為2612201-3JL)、發動機進氣道(件號為SJ30820)。
3 重力放起落架事件
2020年按照CCAR—121部運行的飛機共發生重力放起落架事件15起,其中13起為機械類原因造成,2起為維修人員差錯造成。
空客A320飛機發生重力放起落架事件6起,其中機械原因事件5起,分別為EDP單向活門封圈老化導致漏油、液壓綠系統副翼作動器(件號為31073-110)本體漏油及電磁閥內部螺桿斷裂、1發液壓控制組件液壓管漏油、1發發動機驅動泵(件號為3031863-001)本體漏油、右大翼5號擾流板作動筒(件號為31077-11)本體上一個端蓋的保險絲斷裂導致端蓋松動后漏油;非機械原因事件1起,為維修差錯,維修人員執行綠系統方向舵作動筒修理時,使用的作動筒本體堵頭保險絲直徑不符合手冊要求,長時間使用后保險絲在拉力作用下斷裂,導致堵頭松動漏油。
空客A320neo飛機發生重力放起落架事件4起,其中兩起為液壓管路(件號為D2902083800000)裂紋漏油,廠家計劃引入改進機加工型號的液壓管路來解決該問題,預計在2023年第一季度發布;另外兩起分別為液壓綠系統壓力電門(件號為450-2-3100-00)故障和起落架控制手柄組件(件號為215TS07Y00)故障。
空客A330飛機發生重力放起落架事件3起,均為機械類原因,分別為前起落架旋轉選擇閥5100GC的PORT A接口液壓軟管(件號為00-200-630)金屬編制層斷絲嚴重引發漏油,綠系統勤務總管組件(件號為70902-6)漏油,散裝貨倉處綠系統方向舵供壓金屬軟管(件號為AE2463967J0191)斷絲破裂引發漏油。
波音737飛機發生重力放起落架事件一起,為備用剎車選擇活門上游供壓管喇叭口松動漏油導致,該機在前一日航后檢查過程中,維修人員發現主輪艙備用剎車選擇活門有掛油痕跡,執行該活門更換過程中未對松開管路進行擰緊,且未按手冊步驟進行準確測試,導致事件發生。
ARJ21飛機發生重力起落架一起,為2號交流電動泵(ACMP)到壓力組件的壓力導管(件號為229A3402-000-007C)接頭漏油。
4 空客A320飛機機載計算機安裝問題
2020年空客A320飛機發生一起無線電通訊失效導致機組返航的事件。飛機落地后,維修人員檢查發現飛機電子設備艙音頻管理組件(AMU)松動,相應的設備安裝架上的緊固鎖扣松脫,造成AMU計算機松動斷電,導致飛機無線電通訊失效。松動的計算機為原始裝機件,投入運行后無相關維修記錄。該公司普查發現 5 架飛機存在計算機固定鎖扣松動或斷裂情況。
經調查,松脫事件可能的原因為AMU 計算機安裝不到位,計算機在沒有完全推入到位的情況下,安裝人員就將鎖扣鎖緊。由于計算機與安裝座后部存在間隙,經過長時間運行后,固定鎖扣在長期振動中松脫,最終導致計算機松動斷電。目前,鎖扣斷裂的原因還需進一步分析。為避免類似事件發生,建議各相關航空公司、維修單位對空客系列機隊計算機安裝情況實施普查,及時處置發現的計算機安裝缺陷;優化維修方案,定期對空客系列飛機機載計算機安裝情況實施檢查;對空客系列飛機計算機安裝工作風險進行專項培訓,建立計算機安裝工作的復查機制,確保安裝可靠。
5 空客A330飛機VHF 2天線斷裂
2020年國內空客A330機隊連續發生3起2號甚高頻(VHF 2)天線斷裂事件。同型號的VHF天線在A330飛機上共安裝有3部,VHF 1和VHF 3在機身上部, VHF 2在機身下部靠后。VHF天線航線維護為地面目視檢查,如天線根部出現損傷,不易被維修人員日常檢查發現。該型號VHF 2天線在世界空客機隊(A320、A330 和A380)斷裂事件已超過90起。
調查認為,由于天線設計強度不夠,導致在氣流擾動作用下發生振動,長期振動引起根部出現疲勞應力損傷,且該天線位于機身下部,易受水汽/液體影響,導致其根部材料出現腐蝕裂紋,裂紋擴展導致天線斷裂丟失。空客曾發布運行服務信息ISI 23.12.00002,建議更換A330的VHF 2天線,安裝件號為2409-89-00的增強型天線,并且更新了相關維修手冊(23-12-11-200-801-A)中關于VHF天線的檢查內容,建議相關運營人評估該措施的可行性。
6 波音737飛機風擋加溫層裂紋
對近三年風擋裂紋事件統計發現,波音737飛機風擋裂紋事件較為多發,其中大多與加溫或電弧有關。
調查發現,波音737飛機風擋容易由于封嚴風蝕老化導致水汽侵入到加熱匯流條區域,造成導電條焊點附近產生電弧,致使外層玻璃(非結構層)局部溫度過高出現裂紋。對于件號141A4800系列的1號風擋,在序號19207Hxxxx(xxxx為生產序號,19207指19年第207天生產)之前的風擋,廠家制造過程中使用了粘接性能較差的快干膠,容易開膠導致水汽進入風擋,進而可能導致電弧破裂。對于2號風擋,由于風擋形狀不規則,加熱膜設計不均勻和工藝問題等,容易造成局部過熱。另外,風擋加溫電纜為金屬網編織帶,電纜安裝進玻璃夾層時,會受力、彎曲或出現壓痕,導致編織帶的橫截面不均勻及散熱不好,繼而容易氧化變黑。長時間使用后,電纜變黑區域的電氣性能衰減,導通電阻逐漸變大,導致發熱、散熱不均的情況惡化,最終發展為電纜變黑區域的跳火、熔斷。
建議相關公司強化風擋目視檢查,尤其是焊點區域,如發現導電條區域出現氣泡、分層時,應加強管控并及時更換。對斷絲、跳火等造成的電纜黑斑等情況,嚴格按廠家新修訂的AMM手冊標準檢查及更換。
7 總結
對機隊運行過程中發生的異常及故障進行持續監控及分析可以及時發現普遍和重點問題,有效指導和監督相關生產廠家開展產品設計缺陷改進,同時盡可能規避已暴露的維修過程中的人為差錯,對不斷提高航空器運行的安全性和可靠性發揮著重要作用。未來將持續對包括使用困難報告系統在內的維修信息系統進行優化升級,力求信息準確詳實,加強信息的共享和交流,為局方開展持續適航維修精準監管提供數據支撐,也為運營人提升維修工程管理水平提供行業運行參照數據。