Türbin motoru arızası - Turbine engine failure

Üzerinde felaket bir şekilde arızalanan motorun hasarlı fan diski United Airlines Uçuş 232

Bir türbin motoru arızası ne zaman oluşur türbin motoru beklenmedik şekilde üretimi durdurur güç dışındaki bir arıza nedeniyle yakıt tükenmesi. Genellikle için geçerlidir uçak, ancak diğer türbin motorları, enerji santrallerinde kullanılan yer tabanlı türbinler gibi arızalanabilir veya kombine dizel ve gaz gemiler ve araçlar.

Güvenilirlik

Günümüzün türbinle çalışan uçaklarında kullanılan türbin motorları çok dürüst. Motorlar, düzenli olarak programlanmış denetimler ve bakımlarla verimli bir şekilde çalışır. Bu birimlerin binlerce saatlik çalışma süresi içinde değişen ömürleri olabilir. Ancak, bazen uçuş sırasında bir motorun kapatılmasını gerektiren motor arızaları veya arızaları meydana gelir. Çok motorlu uçaklar bir motor çalışmaz haldeyken uçmak üzere tasarlandığından ve uçuş ekipleri bir motor çalışmaz haldeyken uçmak üzere eğitildiklerinden, bir motorun uçuş sırasında kapatılması tipik olarak ciddi bir uçuş güvenliği sorunu oluşturmaz.

Federal Havacılık İdaresi (FAA), türbin motorlarının bir başarısızlık oranı uçak pistonlu motorlar için her 3.200 uçuş saatine kıyasla 375.000 uçuş saatinde bir.[1]Genel havacılık piston motorlarının uçuş sırasında kapatılmalarının (IFSD) "brüt eksik raporlanması" nedeniyle, FAA güvenilir verilere sahip değildir ve "1.000 uçuş saatinde 1 ile 10.000 uçuş saatinde 1" oranını değerlendirmiştir.[2]Kıta Motorları FAA'nın, genel havacılık motorlarının her 10.000 uçuş saatinde bir arıza veya IFSD yaşadığını bildirdiğini ve Centurion motorları 2013-2014 yılları arasında 164 bin uçuş saatinde bire düşerek 20,7 bin uçuş saatinde birdir.[3]

General Electric GE90 milyonda bir motor uçuş saati uçuş sırasında kapanma oranına (IFSD) sahiptir.[4] Pratt & Whitney Kanada PT6 1963'ten 2016'ya kadar 333 bin saatte bir uçuş sırasında kapanma oranıyla güvenilirliği ile bilinir,[5] 2016'da 12 ayda 651 bin saatte bire düşürüldü.[6]

Acil iniş

Motorun kapatılmasının ardından, genellikle havalimanında ihtiyati iniş yapılır. yangın ve kurtarma ekipmanı pistin yakınında konumlandırılmış. Anında iniş, uçuşta daha sonra başka bir motorun arızalanması veya halihazırda meydana gelen motor arızasının, uçak sistemlerinde henüz bilinmeyen başka bir hasar veya arızadan kaynaklanmış olabileceği veya neden olmuş olabileceği riskine karşı bir önlemdir (yangın veya uçuş için devam eden bir risk oluşturabilecek uçak uçuş kontrollerinde hasar. Uçak indiğinde, itfaiye personeli uçağın emniyette olduğundan emin olmak için uçağın incelenmesine yardımcı olur. taksiler park konumuna.

Rotorcraft

Turboprop -güçlü uçak ve turboşaft güçlü helikopterler tarafından desteklenmektedir türbin motorları ve jet motorlu uçaklarla benzer birçok nedenden dolayı motor arızalarına maruz kalırlar. Bir helikopterde motor arızası olması durumunda, pilotun giriş yapması genellikle mümkündür. otomatik döndürme, uçağın inişini yavaşlatmak ve bir kontrol ölçüsü sağlamak için güçsüz rotoru kullanmak, genellikle motor gücü olmadan bile güvenli bir acil inişe izin verir.[7]

Motor arızası olmayan kapatmalar

Uçuş sırasındaki duruşların çoğu zararsızdır ve muhtemelen yolcular tarafından fark edilmez. Örneğin, ihtiyatlı olabilir uçuş ekibi düşük olması durumunda bir motoru kapatmak ve önlem amaçlı iniş yapmak yağ basıncı veya kokpitte yüksek yağ sıcaklığı uyarısı. Ancak, bir jet motorlu uçak diğer motor olayları tarafından oldukça alarma geçebilir. kompresör dalgalanması - motorun girişinden ve egzoz borusundan gelen yüksek sesle ve hatta alevlerle karakterize edilen bir arıza. Bir kompresör dalgalanması, motorun bozulması, motorun girişinde yan rüzgar, motor girişi çevresinde buz birikmesi, yabancı madde yutulması veya bir dahili bileşen arızasından kaynaklanabilen bir gaz türbini jet motorundan hava akışının bozulmasıdır. kırık bıçak ağzı. Bu durum endişe verici olsa da, motor hasar görmeden iyileşebilir.[8]

Yakıt kontrol arızası gibi jet motorlarında meydana gelebilecek diğer olaylar, motorda fazla yakıtla sonuçlanabilir. yakıcı. Bu ilave yakıt, motorun egzoz borusundan alevlerin yayılmasına neden olabilir. Ne kadar endişe verici görünse de, hiçbir zaman motorun kendisi gerçekten yanmıyor.[kaynak belirtilmeli ]

Ayrıca, motordaki bazı bileşenlerin arızalanması, yağın hava sızırmak Bu, kabinde kokuya veya yağlı buğulanmaya neden olabilir. Bu bir duman olayı. Duman olaylarının tehlikeleri hem havacılıkta hem de havacılıkta tartışma konusudur. ilaç.[9]

Olası nedenler

Motor arızalarına, türbinin kısımlarında hasar veya yağ sızıntıları gibi motorun kendisinde meydana gelen mekanik sorunların yanı sıra yakıt pompası sorunları veya yakıt kirliliği gibi motor dışındaki hasarlar da neden olabilir. Türbin motoru arızası, aşağıdaki gibi tamamen harici faktörlerden de kaynaklanabilir: volkanik kül, kuş çarpmaları veya gibi hava koşulları yağış veya buz örtüsü. Bunlar gibi hava durumu riskleri, bazen ek ateşleme veya buzlanmayı önleme sistemleri kullanılarak karşılanabilir.[10]

Kalkış sırasındaki arızalar

Türbinle çalışan bir uçağın kalkış prosedürü, bir motor arızasının uçuşu tehlikeye atmamasını sağlamak için tasarlanmıştır. Bu, kalkışları üç kritik nokta etrafında planlayarak yapılır. V hızları, V1, VR ve V2. V1, kritik motor arızası algılama hızıdır, bir motor arızasıyla kalkışa devam edilebilen hız ve durma mesafesinin artık garanti edilmediği hızdır. kalkış reddedildi. VR, rotasyon olarak bilinen bir süreç olan burnun pistten kaldırılma hızıdır. V2, tek motorlu güvenlik hızı, tek motorlu tırmanma hızıdır.[11] Bu hızların kullanılması, kalkışa devam etmek için yeterli itme kuvveti veya onu reddetmek için yeterli durma mesafesinin her zaman mevcut olmasını sağlar.[kaynak belirtilmeli ]

Uzatılmış işlemler sırasında arıza

Ana makale: ETOPS

İkiz motorlu uçakların, uygun bir yönlendirme havalimanından bir saatten fazla olan daha uzun rotalarda uçmasına izin vermek için, ikiz türbin motorlu bir hava taşıtının kullanılmasını sağlamak için ETOPS (Genişletilmiş İkiz Motorlu Operasyonel Performans Standartları) olarak bilinen bir dizi kural kullanılır. bir motor arızasından veya kapatıldıktan sonra yönlendirme yapan bir havaalanına güvenli bir şekilde ulaşmanın yanı sıra arıza riskini en aza indirgemek. ETOPS, sık ve titizlikle kaydedilen denetimler gibi bakım gereksinimlerini ve uçuş ekibi eğitimi ve ETOPS'a özgü prosedürler gibi operasyon gereksinimlerini içerir.[12]

Kapsamlı ve denetimsiz arızalar

Motoru Delta Air Lines Uçuş 1288 1996'da yıkıcı kontrolsüz kompresör rotor arızası yaşadıktan sonra.

Motor arızaları "içerilen" veya "korunmayan" olarak tanımlanabilir.

  • Kapsamlı bir motor arızası, bileşenlerin motorun içinde ayrılabileceği, ancak motor kasası içinde kalabileceği veya egzoz borusundan motordan çıkabileceği bir durumdur.[13]
  • Bir motor arızası, dönen motor parçalarının motor kasasına girip çıkmasıyla sonuçlandığında, kontrolsüz bir motor olayı meydana gelir. Bir uçak motorundaki kontrolsüz türbin motoru diski arızaları, bir uçak ve yolcuları için doğrudan bir tehlike arz eder, çünkü yüksek enerjili disk parçaları, kabin veya yakıt tanklarına girebilir, uçuş kontrol yüzeylerine zarar verebilir veya yanıcı sıvı veya hidrolik hatlarını kesebilir.[14]

Motor kasaları, arızalı türbin disklerini içerecek şekilde tasarlanmamıştır. Bunun yerine, diskleri, arızasının uçak için doğrudan bir tehlike oluşturması muhtemel bir motorun parçaları olarak tanımlanan, güvenlik açısından kritik parçalar olarak tanımlayarak, kontrolsüz disk arızası riski hafifletilir.[14] Motor üreticilerinin FAA tarafından bıçak koparma testleri bıçak ayrılması meydana gelirse şarapnelin muhafazasını sağlamak için.[15]

Önemli kontrolsüz motor arızası kazaları

  • Ulusal Hava Yolları Uçuş 27: a McDonnell Douglas DC-10 1973'te Miami'den San Francisco'ya uçmak, bir General Electric CF6 -6, bir ölümle sonuçlandı.[16]
  • İki LOT Polonya Havayolları her ikisi de uçuşlar Ilyushin Il-62'ler, 1980'lerde kontrolsüz motor arızalarına maruz kaldı. İlki 1980'de LOT Polonya Havayolları Uçuş 7 Uçuş kontrolleri yok edildiğinde, gemideki 87 kişi öldü. 1987 yılında LOT Polish Airlines Uçuş 5055, uçağın iç sol (# 2) motoru, dış sol (# 1) motora hasar vererek, hem ateşe verdi hem de uçuş kontrollerinin kaybına neden olarak, uçaktaki 183 kişinin tamamının ölümüne neden olan bir kazaya yol açtı. Her iki durumda da 2 numaralı motordaki türbin mili, eksik silindirler olan motor yataklarındaki üretim hatalarından dolayı parçalandı.[17]
  • Krasnoyarsk yakınlarında Tu-154 kazası 23 Aralık 1984 Pazar günü Krasnoyarsk civarında meydana gelen büyük bir uçak kazasıydı. 1. Krasnoyarsk birleşik havacılık biriminin (Aeroflot) Tu-154B-2 uçağı, Krasnoyarsk-Irkutsk rotasında SU-3519 yolcu uçuşunu gerçekleştirdi, ancak tırmanma sırasında 3 numaralı motor başarısız oldu. Mürettebat kalkış havalimanına dönmeye karar verdi, ancak iniş yaklaşımı sırasında kontrol sistemlerini tahrip eden bir yangın çıktı ve sonuç olarak uçak, Yemelyanovo havaalanı pist eşiğinden 3200 metre yere düştü ve çöktü. Gemideki 111 kişiden (104 yolcu ve 7 mürettebat) biri hayatta kaldı. Felaketin nedeni, yorulma çatlaklarının varlığı nedeniyle meydana gelen 3 numaralı motorun düşük basınç devresinin ilk aşamasının diskinin tahrip olmasıydı. Çatlaklara, orijinal malzemeden daha yüksek bir mikro sertliğe sahip olan bir titanyum-nitrojen bileşiğinin dahil edilmesi olan bir üretim hatası neden oldu. O sırada disklerin üretimi ve onarımı için kullanılan yöntemlerin yanı sıra kontrol araçlarının kısmen eski olduğu bulundu, bu nedenle bu tür bir kusurun kontrolünün ve tespitinin etkinliğini garanti etmediler. Kusurun kendisi muhtemelen bir titanyum süngerin kazara yutulması veya nitrojenle zenginleştirilmiş bir parçanın külçesini eritme suçlaması nedeniyle ortaya çıktı.
  • Kamerun Havayolları Uçuş 786: a Boeing 737 Douala ve Garoua arasında uçarken, 1984'te Kamerun'da bir başarısızlık vardı. Pratt & Whitney JT8D -15 motor. İki kişi öldü.[18]
  • British Airtours Uçuş 28M: 1985'te Manchester'dan Korfu'ya uçan bir Boeing 737, kontrolsüz bir motor arızasına maruz kaldı ve kalkışta yangın çıktı. Kalkış iptal edildi ve uçak bir taksi yoluna döndü ve tahliyeye başladı. Elli beş yolcu ve mürettebat kaçamadı ve duman solumaktan öldü. Kaza, uçak tahliyelerinin beka kabiliyetini iyileştirmek için büyük değişikliklere yol açtı.[19]
  • United Airlines Uçuş 232: a McDonnell Douglas DC-10 1989'da Denver'dan Chicago'ya uçuyor. Arkadaki başarısızlık General Electric CF6 -6 motor, pilotları kullanarak iniş yapmaya zorlayan tüm hidroliklerin kaybına neden oldu diferansiyel itme. 111 ölüm. United 232 kazasından önce, her üç hidrolik sistemin de aynı anda arızalanma olasılığı milyarda bir kadar düşük kabul ediliyordu. Ancak istatistiksel modeller eskiden bu rakamın ortaya çıkması, iki numaralı motorun tüm hidrolik hatlara yakın kuyruğa monte edilmiş olması ya da bir motor arızasının birçok yönden birçok parçayı serbest bırakması ihtimalini hesaba katmıyordu. O zamandan beri, daha modern uçak motoru tasarımları, şarapnelin uçağa girmesini engellemeye odaklandı. kaporta veya kanal sistemi ve giderek artan bir şekilde yüksek mukavemetli kompozit malzemeler Ağırlığı düşük tutarken gerekli penetrasyon direncine ulaşmak için.[kaynak belirtilmeli ]
  • Baikal Airlines Uçuş 130: 2 numaralı motorun marş motoru Tu-154 dan Irkutsk -e Domodedovo Moskova, 1994 yılında, motor çalıştırıldıktan sonra durmayı başaramadı ve 40.000 dev / dak'nın üzerinde motorlardan açık hava alma valfleri ile çalışmaya devam etti, bu da marş motorunun kontrolsüz bir şekilde arızalanmasına neden oldu. Ayrılan türbin diski, yakıt ve yağ besleme hatlarına (yangına neden olan) ve hidrolik hatlara zarar verdi. Yangın söndürme sistemi yangını durduramadı ve uçak Irkutsk'a geri döndü. Bununla birlikte, hidrolik basınç kaybı nedeniyle mürettebat uçağın kontrolünü kaybetti ve daha sonra bir mandıra çiftliğine düştü ve uçakta 124 ve yerde bir kişi öldü.[20][21]
  • Delta Air Lines Uçuş 1288: a McDonnell Douglas MD-88 1996'da Pensacola, Florida'dan Atlanta'ya uçmak, kompresör rotor göbeğinde çatlak bir arızaya sahipti. Pratt & Whitney JT8D -219 motor. İki kişi öldü.[22]
  • Qantas Uçuş 32: bir Airbus A380 2010'da Londra Heathrow'dan Sidney'e (Singapur üzerinden) uçmak, kontrolsüz bir başarısızlık yaşadı. Rolls-Royce Trent 900 motor. Arızanın, yorulma kırılmasına yol açan bir saplama yağ borusu içindeki yanlış hizalanmış bir karşı delikten kaynaklandığı bulundu. Bu da bir yağ sızıntısına ve ardından motorda bir yağ yangına neden oldu. Yangın, Ara Basınç Türbini (IPT) diskinin serbest kalmasına neden oldu. Ancak uçak güvenli bir şekilde indi. Bu, tüm Qantas A380 filosunun topraklanmasına yol açtı.[23]
  • British Airways Uçuş 2276: a Boeing 777-200ER 2015'te Las Vegas'tan Londra'ya uçmak, # 1'de kontrolsüz bir motor arızası yaşadı. GE90 Kalkış sırasında motor, iskele tarafında büyük bir yangına neden olur. Uçak, kalkışı başarıyla iptal etti ve uçak ölümle sonuçlanmadan tahliye edildi.[24]
  • Southwest Airlines Uçuş 3472: a Boeing 737-700 2016'da New Orleans'tan Orlando'ya uçmak, tırmanış sırasında 1 numaralı motorunda kontrolsüz bir motor arızası yaşadı, bu da gövdenin sol tarafında bir delinmeye neden olarak kabin basıncında bir kayba ve kanatta ve gövdede hasara neden oldu. Uçak, başka bir olay yaşanmadan yaklaşık 20 dakika sonra 17 numaralı pistte güvenli bir iniş için Florida'daki Pensacola Uluslararası Havaalanı'na yönlendi. Yaralanma olmadı.[25]
  • American Airlines Uçuş 383: a Boeing 767-300ER 2016'da Chicago'dan Miami'ye uçmak, kalkış sırasında 2 numaralı motorunda kontrolsüz bir motor arızası yaşadı ve dış sağ kanadı tahrip eden büyük bir yangına neden oldu. Uçak kalkışı iptal etti ve 21 küçük yaralanma ile tahliye edildi, ancak ölüm olmadı.[26]
  • Air France Uçuş 66: bir Airbus A380, F-HPJE'nin Paris, Fransa'dan Los Angeles, Amerika Birleşik Devletleri'ne uçuş gerçekleştiren tescili, Grönland, Nuuk'un yaklaşık 200 deniz mili (230 mil; 370 km) güneydoğusunda, 2017'de feci bir motor arızasına maruz kaldığında yolundaydı. mürettebat uçağa indi ve yaklaşık iki saat sonra güvenli bir iniş için Kanada, Goose Bay'e yöneldiler.[27]

Referanslar

  1. ^ Steven E. Scates (Eylül 2007). "Havadan Perspektif: Uçan Dolar ve Anlam". Profesyonel Sörveyör Dergi.
  2. ^ "Uçak Pistonlu Motor Arızası: Karmaşık Tasarlanmış Bir Sistemdeki Arızanın Analizi" (PDF). Avustralya Ulaşım Güvenliği Bürosu. 2007.
  3. ^ "Continental: 4 Milyon Dizel Uçuş Saati" (Basın bülteni). Continental Motorları. 10 Nisan 2014.
  4. ^ "Dünyanın En Büyük, En Güçlü Jet Motoru Rekor Yılı" (Basın bülteni). GE Havacılık. 19 Ocak 2012.
  5. ^ "Pratt & Whitney Kanada Başkanı John Saabas ile Bir Tartışma". AirInsight. 9 Haziran 2016.
  6. ^ Mike Gerzanics (6 Haziran 2016). "Uçuş testi: Yükseltilmiş Pilatus PC-12 önde çalışıyor". flightglobal.
  7. ^ Rotorcraft Uçan El Kitabı (PDF). ABD Hükümeti Baskı Ofisi, Washington D.C .: ABD Federal Havacılık İdaresi. 2000. s. 30. ISBN  1-56027-404-2. FAA-8083-21. motor arızası durumunda bir helikopter güvenli bir şekilde inebilir
  8. ^ https://www.faa.gov/aircraft/air_cert/design_approvals/engine_prop/media/engine_malf_famil.doc
  9. ^ Sarah Nassauer (30 Temmuz 2009). "Havada: Uçaklardaki 'Duman Olayları' Hakkında Yeni Endişeler". Wall Street Journal. Alındı 29 Aralık 2012.
  10. ^ "Sevk Sistemi ve APU İle İlgili Hava Aracı Güvenlik Tehlikelerine İlişkin Teknik Rapor" (PDF). Federal Havacılık İdaresi. Alındı 31 Aralık 2012.
  11. ^ "Havacılık Bilgi Kılavuzu". Kanada nakliye. Alındı 29 Aralık 2012.
  12. ^ "ETOPS, EROPS ve Enroute Alternatifleri" (PDF). Boeing Şirketi. Alındı 31 Aralık 2012.
  13. ^ "Kontrolsüz Motor Arızası - SKYbrary Havacılık Güvenliği". www.skybrary.aero. Alındı 5 Mayıs 2018.
  14. ^ a b "Son Kontrol Edilmemiş Dört Motor Arızası Olayı NTSB'den FAA'ya Acil Güvenlik Önerileri Yayınlamasını İstedi". ntsb.gov. Alındı 27 Mayıs 2010. Bu makale, bu kaynaktan alınan metni içermektedir. kamu malı.
  15. ^ Bıçak muhafazası ve rotor dengesizlik testleri. Arşivlendi 12 Haziran 2011 Wayback Makinesi, 14 CFR 33.94, 1984
  16. ^ "Uçak Kazası Raporu: National Airlines, Incorporated, DC-10-10, N60NA, Albuquerque yakınında, New Mexico, 3 Kasım 1973" (PDF). Ulusal Ulaştırma Güvenliği Kurulu. 15 Ocak 1975. Alındı 3 Ekim 2018.
  17. ^ Antoni Milkiewicz (Ekim 1991). "Jeszcze o Lesie Kabackim" [Kabacky Ormanı hakkında daha fazla bilgi]. Aero: technika lotnicza (Lehçe). Varşova: Oficyna Wydawnicza Simp-Simpress: 12–14. ISSN  0867-6720.
  18. ^ Ranter, Harro. "ASN Uçak kazası Boeing 737-2H7C TJ-CBD Douala Havaalanı (DLA)". aviation-safety.net. Alındı 18 Nisan 2018.
  19. ^ "Manchester pist yangını dersleri". 23 Ağustos 2010. Alındı 5 Temmuz 2018.
  20. ^ "ASN Uçak kazası Tupolev 154M RA-85656 Mamony". Aviation-safety.net. 3 Ocak 1994. Alındı 18 Nisan 2018.
  21. ^ "Катастрофа Ту-154М а / к 'Байкал' в районе Иркутска (борт RA-85656), 03 января 1994 года. // AirDisaster.ru - авиационные происшестддыска инистысаватысавистыа. www.airdisaster.ru. Alındı 18 Nisan 2018.
  22. ^ "Chron.com - Houston Chronicle'dan haberler, arama ve alışveriş". 11 Mayıs 2009. Arşivlenen orijinal 11 Mayıs 2009. Alındı 18 Nisan 2018.
  23. ^ "Qantas, korkudan sonra A380'leri toprakladı". 4 Kasım 2010. Alındı 18 Nisan 2018 - www.bbc.com aracılığıyla.
  24. ^ Phipps, Claire (9 Eylül 2015). "British Airways uçağı, Las Vegas havaalanı # BA2276'da alev aldı". gardiyan. Alındı 18 Nisan 2018.
  25. ^ "DCA16FA217". Ntsb.gov. 27 Ağustos 2016. Alındı 18 Nisan 2018.
  26. ^ Shapiro, Emily (28 Ekim 2016). "Chicago O'Hare Havaalanında American Airlines Uçağının Yangını Yakalamasından Sonra 20 Yaralı". ABC Haberleri. Alındı 29 Ekim 2016.
  27. ^ Editör, Reuters. "Motor hasarlı Air France uçuşu Kanada'da acil iniş yapıyor". Alındı 18 Nisan 2018.
Bu makale, Amerika Birleşik Devletleri'ndeki bir yayından metin içermektedir. Ulusal Ulaştırma Güvenliği Kurulu. burada bulunabilir [1] Birleşik Devletler Federal Hükümeti'nin bir çalışması olarak, kaynak kamu malıdır ve USC Başlık 17'ye göre serbestçe uyarlanabilir; Bölüm 1; §105 (bkz. Wikipedia: Kamusal Alan).