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波音777客機特定機型全面停飛,起因於又一起發動機失效事故

2021/03/01閱讀時間約 10 分鐘

波音建議將裝備普惠發動機的777客機全面停飛,這是近年來777客機的第三起疑似關聯事故

2021年2月20號一架從丹佛國際機場起飛,前往夏威夷檀香山的波音777客機,於起飛後不久右側發動機起火。這次事故航班為聯合航空所有,發生事故後隨即折返回丹佛機場緊急降落,229位乘客與10位機組人員均平安。相關調查由美國國家運輸安全委員會(NTSB, National Transportation Safety Board)主導進行中,但21日波音就建議各航空公司將特定機型:裝備普惠公司(Pratt & Whitney) PW4000系列發動機的777客機,共128架飛機全面停飛。
波音777客機,機翼下方的圓桶型裝置就是發動機,
還有正常狀態下發動機風扇和發動機外罩的樣子
這次事故是近年來,第三架裝備PW4000系列發動機的777客機發生發動機相關故障或事故,前兩次分別是2018年2月聯合航空與去年12月日本航空的班機。除了是第三起相同機型與發動機的事故外,這次發動機外罩(cowling)分離的狀況很嚴重,散落大片殘骸在丹佛鄰近村鎮,掉下來的殘骸很大。從BBC的影片可以看到著火的發動機和掉下來的發動機外罩。
22日NTSB做了一個線上的初步報告與記者Q&A,初步說明事發原因是發動機前半部的兩片風扇葉片(fan blade)斷裂,第一片扇葉斷裂原因是金屬疲勞,第二片扇葉斷裂原因是被斷掉的扇葉打到後也斷裂。至於為什麼發動機外罩會大片脫離,和切斷燃料供給後為什麼發動機的火勢還在持續,以及詳細的事發經過和飛機檢修紀錄還需要經過實驗室檢測和資料調閱。
從機上乘客拍攝的影片可以很清楚的看到發動機起火,而且發動機外罩脫離飛機看不到了,不過目前NTSB沒有認定這次事件是uncontained engine failure,因為現有的證據與資料不符合嚴格的定義下uncontained engine failure,不過調查還在進行中還沒結案。
NTSB公布的飛機圖片,畫面正中央的就是那個起火的發動機 來源:Flickr
發動機從前方拍攝的近照,可以看到斷了的扇片,
據調查員的說法,可以明確看到金屬疲勞的痕跡
受傷的機腹

發動機失效的嚴重性與危險性

關於發動機失效可以分成兩種contained engine failure和uncontained engine failure,中文分別是包容性發動機失效和非包容性發動機失效。contained或uncontained engine failure之所以重要,在於是發動機在設計時,會針對發動機裡零件損壞或分離的情況做設計,目標讓碎片們可以「安全地」待在發動機裡或由尾管(tailpipe)離開,不要亂飛打到飛機其他部位。
因為飛散的零件碎片第一個可能造成飛機油槽、機翼與機身等部位受損,造成燃料外洩、客艙失壓或其他嚴重危機。
即便現今民用客機都至少裝有兩個發動機,在一個發動機部分失效或完全失效的情況下,可以使用單發動機持續飛行數小時,但若是碎片打破機身上的窗戶,就可能造成立即性的傷亡和危機。像是在2018年西南航空一架飛機因為飛出的發動機零件打破客艙窗戶,造成一名乘客死亡。此外,飛機掉落的殘骸也可能會造成地面上建物與人員的傷害,幸好這次飛機只有機翼和機身連結的下半部一處較大受損,整體機身的受傷不嚴重,地面上也沒有人受傷。
台灣2018年7月時也曾發生過一件飛機發動機非包容性失效事故:遠東航空公司FE8026班機,波音MD82型客機。事故原因是發動機裡的一片渦輪轉子葉片因為金屬疲勞斷裂,並造成其他葉片斷裂,脫落及斷裂的葉片擊穿渦輪扇旁通機匣和發動機外罩,造成左發動機非包容性失效。事故發生時,飛機處於五邊進場階段,是飛機降落前最後一段航段,幸好當時駕駛員的操作得當,順利平安降落。有興趣的話,可以讀台灣運安會的調查報告,裡面有被葉片擊穿的發動機照片。
這次UAL328的調查才剛開始,後續可以追蹤NTSB的網站上。
比較零散的內容就寫在最後。
在台灣,長榮、華航、台灣虎航和星宇的機隊,全部都是噴射客機(Jets),發動機大致看起來就是第一張圖那樣。立榮和華信的機隊的話,噴射客機和螺旋槳飛機都有。德安只有螺旋槳飛機,主飛離島區域。(不討論直昇機)
在台北區域,去松山機場旁的飛機巷,或附近看到飛機的話,其實還滿常是渦輪螺旋槳飛機,就是發動機前方是有螺旋槳的。
螺旋槳飛機的樣子,可以確定這架是ATR-72 圖庫:Unsplash
另外,波音777客機是廣體客機,每排可以放到9-10個座位,但不像747和A380這兩款巨無霸客機這麼大。因為飛航技術的提升跟ETOPS監管機制革新(規範和認證雙發動機飛機在一顆發動機失效後,可以安全飛行並降落的飛航管理制度),現在幾乎所有跨洋航線都可以用雙發動機的飛機飛行,相較於三或四發動機,雙發動機的配置也比較省油。後續波音和空巴研發的787跟A350,也都不是很大的機型,一來因為飛機不需要這麼大,二來發動機性能比以前更好,三或四發動機幾乎完全沒有必要性。因為疫情,有些747飛機又提前退役,坐上四發動機飛機的機會越來越少。如果下次,不知何時的未來,看到航程有747或A380可以選擇,可以考慮看看要不要特別選那些航班,因為他們時代真的要過去了,錯過可能就再沒有機會。
A380,搭到A380的機會應該高一點吧,畢竟它比較新,應該吧! 圖庫:Unsplash
寫在寫完後,
想說要補完整參考資料,順便再讀一次確認我沒有理解錯誤,突然發現一個問題:渦輪螺旋槳飛機是噴射機嗎?
會有這個問題是因為很久以前飛機是往復式活塞發動機+螺旋槳的形式,後來才有渦輪噴射發動機(turbojet engine),而後使用在民用客機。
再然後,渦輪螺旋槳發動機(turboprop engines)被研發出來,當初的目的就是為了改善最早期渦輪噴射發動機(turbojet engines)的特性:很快但太耗燃料。
到了現在中長程客機使用的渦輪扇噴射發動機(turbofan engines),則是更後來的研發成果,相較於渦輪螺旋槳發動機噪音更小,速度更快,適合飛在平流層。

解釋完問題,所以渦輪螺旋槳飛機是噴射機嗎?
這個嘛,先說結論是大體上渦輪螺旋槳飛機是不會被歸類為噴射機,但這個問題本身有點小問題。
主要原因是:渦輪螺旋槳飛機跟噴射機這組分類不是嚴謹的,往復式活塞發動機跟渦輪發動機在飛機上才是一組飛機發動機的分類。
那哪些飛機會被叫做噴射機(Jets)?照理說,只有最早裝渦輪噴射發動機(turbojet engines)的飛機才叫Jets吧?但不只,裝渦輪扇噴射發動機(turbofan engines)的飛機也被大家叫Jets,就是這樣子。
因為回到一般生活,你在網路上買機票,基本上那架飛機的發動機要不是渦輪螺旋槳發動機,就是渦輪扇發動機。直接把客機分為兩種:螺旋槳飛機(Turboprops)跟噴射飛機(Jets);兩種長的很不一樣的類型。以現在的客機來說,其實也是一種滿實用,大部分人都能夠意會的分類方式。
新聞
Boeing Tells Airlines to Ground Some 777 Jets After Engine Failure https://www.wsj.com/articles/faa-orders-immediate-inspections-after-united-engine-failure-11613952428
Boeing 777: Dozens grounded after Denver engine failure https://www.bbc.com/news/world-us-canada-56149894
波音777全球128架全面停飛https://tw.appledaily.com/international/20210223/MPE63VXNGJDS5IJCT7ZZZZ3MWY/
NTSB資訊和飛機討論
United Airlines Flight 328 Boeing 777 Engine Incident https://www.ntsb.gov/investigations/Pages/DCA21LA085.aspx
NTSB Media Briefing on the investigation into United 328 engine incident
https://www.youtube.com/watch?v=-VfGJsfS13g
The Difference Between Contained & Uncontained Engine Failures
https://simpleflying.com/engine-failure-differences/
When Will The Airbus A380 Actually Retire From All Airlines?
https://simpleflying.com/airbus-a380-retirement/
渦輪噴氣發動機的種類與缺點
http://www.taeda.org/?p=163
http://www.taeda.org/?p=165
渦輪風扇發動機 (這兩篇是台灣航空教育發展協會寫的,要一起看,只是文章被切斷)

失去動力了該怎麼辦?(介紹ETOPS的文章)
https://lmfstanding.medium.com/etops-d4f854c03a75
波音 737 算不算喷气式飞机?喷气式飞机和螺旋桨飞机本质区别在哪儿?
https://www.zhihu.com/question/29040994
Turboprops Vs Jet Engines – What's The Difference?
https://simpleflying.com/turbo-prop-vs-jet-engine/
《從基礎就一清二楚 客機大百科》



Michelle
Michelle
Gen Z,人生目標是當個有趣的人,喜歡心理學和咖啡。
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