Frage:
Warum treten immer noch nicht enthaltene Motorausfälle auf?
Sean
2018-11-15 07:29:04 UTC
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Eine der absoluten Anforderungen an die Installation eines Flugzeugturbinentriebwerks (normalerweise eine Art Turbofan oder Turboprop) besteht darin, dass im Falle eines zerstörerischen Ausfalls des Triebwerks die Triebwerksverkleidung in der Lage sein muss alle dabei entstehenden Fragmente zu enthalten. Für Laien: Motor explodiert, Motorteile bleiben in der Motorhaube. Die Fähigkeit der Motorhaube, einen Motorzerfall einzudämmen, muss in Tests nachgewiesen werden. All dies ist ausnahmslos seit Jahrzehnten der Fall.

Und doch nicht enthaltene Engine Fehler weiterhin auftreten. Noch im Oktober 2016 explodierte der Motor eines 767 beim Start. (Ja, ich weiß von dem mit dem 737 Anfang dieses Jahres, aber dieser wird noch untersucht und ist daher nicht zum Thema gehörig, bis die NTSB ihren Abschlussbericht veröffentlicht.)

Warum ist das so? Es kann nicht an mangelnden Testmöglichkeiten liegen, da die Motorenhersteller Motoren in ihren Prüfständen in die Luft sprengen können und müssen, um ihre Unfähigkeit zu überprüfen, ihren Motorhauben zu entkommen. und einen Motorausfall für einen solchen Zweck zu verursachen, ist lächerlich einfach: Wickeln Sie einen Detcord um einen Lüfter oder eine Turbinenschaufel (um zu testen, ob der Motor eine Schaufel wirft), binden Sie ihn an einen Lüfter oder eine Turbinenscheibe (um zu testen, ob einer der Rotoren sieht fit, um im Flug auseinander zu kommen) oder wickeln Sie es um die Motorwelle (um gegen eine Wellentrennung und die daraus resultierende Überdrehzahl und Auflösung der Turbine zu testen, LOT 007 -Stil), lassen Sie den Motor auf Hochtouren laufen, und drücken Sie den Knopf. Warum enthalten Motorhauben manchmal immer noch keine schnellen ungeplanten Motorzerlegungen?

Weil das Universum kein perfekter Ort ist.
Ich bin mir fast sicher, dass ich hier bereits fast identische Fragen beantwortet habe. Die Suche nach verwandten Fragen funktioniert leider nicht gut. Mal sehen, ob ich sie finden kann.
@JanHudec [Dieser] (https://aviation.stackexchange.com/q/50732/62)?
Es gibt keine "absoluten" Anforderungen.
@Pondlife, ja, sieht so aus. Es war also doch nicht so identisch, und ich habe es nur kommentiert - aber es hat dieses Thema diskutiert.
Fünf antworten:
#1
+39
Jan Hudec
2018-11-15 12:32:46 UTC
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Eine der absoluten Anforderungen an die Installation eines Flugzeugturbinentriebwerks (normalerweise eine Art Turbofan oder Turboprop) besteht darin, dass die Triebwerksverkleidung im Falle eines zerstörerischen Ausfalls des Triebwerks alle und enthalten muss Alle dabei freigegebenen Fragmente.

Nein, es gibt nicht . Die Anforderung besteht darin, dass die Motorhaube Fragmente enthalten muss, die bei einem Ausfall eines Einzelblatts freigesetzt werden.

Wenn nur ein Blatt ausfällt, bricht es häufig stromabwärts, aber Solange sich nur die Klingen lösen, sollte das Gehäuse sie stoppen können und dies im Allgemeinen auch tun.

Wenn jedoch die Scheibe, die die Klingen selbst hält, bricht, ist die Energie viel höher und die Motorhaube kann ' t hör auf damit. Es ist nicht wirklich möglich, es stark genug zu machen, um dies einzudämmen, da es für den Flug zu schwer wäre, daher ist es keine Anforderung.

Alle¹ jüngsten Fälle von nicht enthaltenen Motorausfällen waren, dass die gesamte Festplatte kaputt ging und ließ den Motor in mehreren großen Teilen stehen.


¹ Der Südwestflug 1380, B737 in der Nähe von Philadelphia am 17. April 2018 ist eine Art Ausnahme. Es war nur ein Blade-Fehler, aber es war auch anfangs enthalten . Die ausgefallene Klinge wurde tatsächlich von der Motorhaube gestoppt. Dann trat jedoch ein sekundärer Ausfall der Einlassverkleidung selbst weit vor dem Lüfter auf, und dies verursachte den weiteren Schaden und die weitere Verletzung.

Bemerkenswert ist auch die EASA CS-E 510 (a) (3), die besagt, dass Sie durch Analyse weniger als einen energiereichen, nicht enthaltenen Ausfall pro 10 ^ 7 Flugstunden nachweisen.
#2
+13
fooot
2018-11-15 21:57:11 UTC
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Es wurde darauf hingewiesen, dass eine einzelne Klinge enthalten sein kann, aber ein Ausfall einer ganzen Stufe ein extrem energiereiches Ereignis ist. Die Hochgeschwindigkeitsspule eines Turbinentriebwerks dreht sich mit Zehntausenden von U / min. Die Energie in diesem System ist zu hoch, um sie wirtschaftlich zu speichern.

Aber Sie können nicht einfach Motoren explodieren lassen und nichts dagegen tun. Wie bei jedem Sicherheitsproblem kommt es auf eine Verhandlung zwischen dem Hersteller und den Regulierungsbehörden an. Wenn der Fehler nicht eingedämmt werden kann, müssen Sie das Risiko auf andere Weise verringern.

Hersteller prüfen, wie ein Fehler wahrscheinlich auftritt, und bemühen sich, kritische Systeme zu schützen, indem sie sie an eine andere Stelle weiterleiten oder durch Abschirmung lokaler Bereiche. Die FAA hat AC 20-128 veröffentlicht, um dies zu beheben. Es ist besonders wichtig, dass das andere Triebwerk eines zweimotorigen Flugzeugs sowie die Hydrauliksysteme und die kritische Struktur geschützt sind.

Unkontrollierte Fehler werden von den Ermittlern immer noch ziemlich ernst genommen und sie arbeiten daran, Antworten zu finden damit zukünftige Ereignisse verhindert werden können.

+1 für "wirtschaftlich. Aber wie wäre es mit einem schwereren Streifen oben, um zu verhindern, dass die Klingen in den Flügel schießen?
@MontyThreeCard Die Energie, die Sie in einem * einzelnen * freigegebenen Blatt benötigen, entspricht in etwa der eines mittelgroßen Autos. Die Passagiere sitzen auf jedem Sitz mit einer Geschwindigkeit von ca. 120 km / h und stoßen mit dem Kopf gegen etwas Starres wie die Betonstütze einer Brücke. Wenn bei mehreren Blattausfällen der gesamte Lüfter zerfällt, bedeutet dies, dass nicht nur ein "Auto" angehalten werden muss, sondern etwa 25 gleichzeitig abstürzen. Überlegen Sie, wie groß Ihr "schwererer Streifen" sein müsste, um mit dieser Situation fertig zu werden, und ob Sie der Meinung sind, dass es * wirtschaftlich * möglich ist, so etwas hinzuzufügen.
Hinzu kommt, dass Flügel und Rumpf auch so konstruiert sind, dass sie Schäden absorbieren können (wieder so weit wie möglich). Dies ist einer der Vorteile der Montage von Motoren unter dem Flügel anstatt über dem Flügel oder um das Heck. Bei einem explosiven Motorschaden muss der Splitter durch den Flügel * und * den Rumpf gelangen, bevor er die Insassen oder die meisten kritischen Systeme trifft. Es hält auch den vertikalen Stabilisator aus dem Weg des Splitters. Wie Sie sagen, geht es nicht um Perfektion, sondern nur darum, das Deck * wirklich * stark zu Ihren Gunsten zu stapeln.
Ok, aber mit der gleichen Logik würde JEDE Reduzierung der Energie der Klingenfragmente die Auswirkungen auf den Flügel, den Stabilisator (und die Kabine!) Stark reduzieren. Nein, ich glaube nicht, dass ein einzelner Streifen jeglichen Schaden verhindern würde, aber eine Verringerung der Kraft könnte die Auswirkungen verringern. https://en.wikipedia.org/wiki/Qantas_Flight_32
#3
+9
jwenting
2018-11-15 11:04:38 UTC
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Um es absolut unmöglich zu machen, müsste ein Motorgehäuse geschaffen werden, das so dick und schwer ist, dass es sinnlos wäre, den Motor überhaupt zu haben, da es kaum möglich wäre, das Motorgehäuse anzuheben, geschweige denn das gesamtes Flugzeug.

Es müssen also Kompromisse eingegangen werden, und das bedeutet, Dinge zu entwerfen, bei denen die Wahrscheinlichkeit, dass sich ein Blatt mit hoher Geschwindigkeit löst, so gering wie möglich gehalten wird, es sei denn, es passieren auch andere katastrophale Ereignisse, die das Flugzeug bringen würden sowieso runter.

Das ist beim Engineering immer der Fall. Die perfekte Lösung für eine Reihe von Anforderungen führt in der Regel zu etwas, das gelinde gesagt unpraktisch ist. Daher müssen Sie etwas gegen etwas anderes eintauschen und eine funktionierende Lösung finden, die die Arbeit innerhalb der beschriebenen und erledigten Parameter erledigt Die bestmögliche Lösung überall im Budget (sei es Energie, Kosten, Größe, Risiko oder normalerweise eine Kombination davon).

Deshalb sind moderne Kernkraftwerke so groß und haben massiv dicke Betonkuppeln die Reaktoren. Das ist nicht für ein Szenario, das im wirklichen Leben wahrscheinlich vorkommt, sondern für die extrem entfernte Wahrscheinlichkeit, dass ein großer Asteroid auf die Kuppel fällt oder jemand ein großes Flugzeug mit hoher Geschwindigkeit hineinfliegt.

Für diese Dinge , Gewicht und bis zu einem gewissen Grad Kosten sind nicht wirklich ein Faktor bei der Bestimmung, was gebaut werden kann, also gehen sie alle aus und können den Risikofaktor auf nur etwa 0 senken.

Kann das nicht tun Ein Flugzeug, bei dem Sie sowohl durch Gewicht und Größe als auch zu hohen Kosten stark eingeschränkt sind (machen Sie es zu teuer und Sie haben kein wettbewerbsfähiges Produkt mehr), und das, bevor Sie überhaupt Materialien in Betracht ziehen, die dies innerhalb der Größe und des Gewichts bedeuten Einschränkungen Sie können nicht mehr als eine bestimmte Stärke erhalten, unabhängig von den Kosten.

Wie wir in Fukushima erfahren haben, sind Kernreaktoren leider keine Festungen, und sie können außerhalb des gepanzerten Sicherheitsbehälters so stark beschädigt werden, dass sie für ein fehlerhaftes Notfallmanagement anfällig sind ... Ich erinnere mich, dass ich das Rohvideo einer bemannten Aufklärung in den Isolationskondensator gesehen habe Raum in Fuku I Einheit 1 ... Und als die "prozentualen vollen" Anzeigen an jedem Tank bei 65% und 83% standen ... * in der Verwirrung hatten sie * die ICs abgeschaltet, die (ansonsten) so viel sind von einem "Ich gewinne" Knopf, dass die nächste Generation von Reaktoren sie haben wird ...
"Es ist für die extrem entfernte Chance, dass ein großer Asteroid auf die Kuppel fällt" - ich bezweifle, dass die Kuppeln für große Asteroiden gedacht sind. Der beste Weg, eine Nuklearpflanze vor einem großen Asteroiden zu schützen, besteht darin, die Pflanze auf der anderen Seite der Erde zu bauen, von wo aus der Asteroid trifft. Aber vielleicht würde die Kuppel vor einem kleinen Meteoritenfragment schützen, das ab und zu durch jemandes Dach kracht oder jemandes Auto zerschmettert.
Das "Flugzeugabsturz" -Szenario ist ein realer Entwurfsfall. Der "große Asteroid" ist mit ziemlicher Sicherheit nicht.
@Harper das Sicherheitsbehälter funktionierte jedoch wie vorgesehen. Es waren die "weichen Strukturen", die es umgaben, die den Schaden nahmen, einschließlich eines Kühlbeckens voller Brennstäbe, da die Überschwemmung natürlich im schlimmsten Moment stattfand, gerade als ein Reaktor von seinen Brennstäben befreit worden war, der Ersatz jedoch nicht noch installiert, so gab es 2 Ladungen Kraftstoff in diesem Pool.
@WayneConrad groß ist hier offensichtlich relativ.
#4
+3
Daniel K
2018-11-16 07:11:10 UTC
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Alle vorhandenen Antworten sind sehr gut, aber lassen Sie mich versuchen, eine abstraktere Frage zu beantworten: Warum passieren Unfälle? Zum Beispiel

  • Es ist eine Anforderung, dass Brücken nicht herunterfallen und Bauingenieure wissen, wie man Brücken herstellt, die nicht herunterfallen, aber gelegentlich brechen Brücken zusammen.
  • Es ist eine Anforderung, dass Autos Unfällen standhalten können, und die Autohersteller wissen, wie sie Autos sicherer machen können, aber gelegentlich sterben Menschen bei Autounfällen.
  • Es ist eine Anforderung, dass Lebensmittel sicher sind, und wir wissen Wie man Essen kocht, um Bakterien abzutöten, aber manche Menschen bekommen immer noch eine Lebensmittelvergiftung.

Die Antwort auf all diese Fragen ist im Grunde die gleiche wie die Antwort auf Ihre Frage. Alles birgt ein inhärentes Risiko. Risiken können gemindert werden, jedoch auf Kosten. Je mehr Sie das Risiko reduzieren möchten, desto teurer wird es. Das Risiko auf absolut Null zu senken, hätte im Wesentlichen unendliche Kosten. In einer bestimmten Situation hat irgendwann jemand (entweder ein einzelner Verbraucher oder eine staatliche Regulierungsbehörde oder nur die Gesellschaft im Allgemeinen) entschieden, dass eine weitere Reduzierung des Risikos die erhöhten Kosten nicht wert ist. Der Kosten-Nutzen-Kompromiss wurde möglicherweise nicht bewusst durchgeführt, aber er wurde definitiv durchgeführt.

Laut CDC sterben in den USA jedes Jahr etwa 3000 Menschen an Lebensmittelvergiftungen. Angesichts der Tatsache, dass die US-Bevölkerung etwa 300 Millionen beträgt, besteht in diesem Jahr eine Wahrscheinlichkeit von 1 zu 100.000, an einer Lebensmittelvergiftung zu sterben. Wenn ich Ihnen sagen würde, dass ich Ihre Wahrscheinlichkeit, an einer Lebensmittelvergiftung zu sterben, auf 1 zu 1.000.000 reduzieren könnte, aber Sie 50 US-Dollar für einen Hamburger aus Ihrem Lieblings-Fast-Food-Laden zahlen müssten, anstatt 5 US-Dollar, würden Sie das tun? Wahrscheinlich nicht. Das Risiko ist bereits sehr gering, und Sie möchten diese 45 US-Dollar lieber für etwas anderes ausgeben. Sie kaufen also den \ $ 5-Hamburger und gehen Ihr Risiko ein.

Die Kosten-Nutzen-Kompromisse ändern sich häufig im Laufe der Zeit. Wenn sich neue Technologien entwickeln, mit denen Risiken für weniger Geld reduziert werden können, sinkt das Risiko. Wenn die Öffentlichkeit ein geringeres Risiko fordert und bereit ist, mehr Geld dafür zu zahlen (z. B. 50-Dollar-Hamburger), sinkt das Risiko.

Die breite Öffentlichkeit weiß auch nicht, wie viel Arbeit * geleistet * wird, um solche Risiken zu minimieren. Zum Beispiel gibt es ein internationales Komitee von Branchenexperten, das * noch aktiv * daran arbeitet, wie eine Wiederholung eines Flugzeugabsturzes (der durch ein Problem mit dem zur Herstellung eines Bauteils verwendeten Material verursacht wurde) am besten verhindert werden kann *, fast 30 Jahre * nach dem Absturz. Die Erkennungsrate bei der Inspektion von 100% ähnlichen Materials zur Verhinderung eines erneuten Auftretens beträgt ungefähr * eins pro Jahr * - und die meisten davon sind falsch positiv. Diese Art von Dingen liegt weit außerhalb des realen Begriffs "Risiko" der meisten Menschen.
AiliabcjhxCMT United 232?
#5
+1
user44237
2019-09-30 07:17:05 UTC
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Nachdem ich jahrelang in einem Triebwerksüberholungsgeschäft für eine Fluggesellschaft gearbeitet habe, werde ich meine 2 Cent hinzufügen.

Erstens ist "Verkleidung" die falsche Nomenklatur. Eine "Verkleidung" bezieht sich auf die Abdeckung oder die Umrandung eines am Rumpf montierten Motors, obwohl "Verkleidung" üblicherweise für jede Motorabdeckung verwendet wird.

Die Verkleidung oder Gondel soll nichts enthalten. Es dient der Aerodynamik und enthält möglicherweise Vögel und ähnliche verletzte Fremdkörper *, die nicht durch den Kernmotor gelangen Die meisten abgehenden Teile unter den meisten Bedingungen. Hinweis: Ich sagte "am meisten", NICHT "alle". Dies ist Schwermetall wie der Motorblock eines Autos, aber aus verschiedenen Metallen. Im Allgemeinen sind es die Kompressor- / Turbinenschaufeln, die ausfallen und hauptsächlich verschluckt werden Schmutz (und Ermüdung) und vorwärts gebrochene Schaufeln, die sich achtern durch den Kern bewegen, der mehr Schaufeln herausnimmt. Denken Sie darüber nach. Der Motor bewegt die LUFT, und dabei bewegt sich die LUFT durch rotierende Schaufelscheiben und nicht viel anderes. Es sind diese Schaufeln und Scheiben, die sich mit einer Drehzahl von über 30.000 U / min drehen und beschädigt werden können, explosionsartig auseinanderfallen und im Wesentlichen enthalten sein müssen d im Kernfall bei zerstörenden Tests.

Das vorderste Blatt oder Lüfterblatt ist wirklich wie eine Stütze mit Kanal. Sollten die Teile, die es halten, oder die Welle, die es mit einem oder mehreren Turbinenschaufeln verbindet, ausfallen, kann / WIRD der Lüfter die Klimaanlage wie eine Kreissäge verlassen, die den gesamten Einlassabschnitt vor dem Schaufel abnimmt und durch alles schneidet, was er berührt.

Beide Fehler treten explosionsartig auf und zerstreuen viele kleine und große Teile mit enormer Kraft in ALLE Richtungen, wie eine Bombe. Nichts, was der Mensch baut, kann jederzeit perfekt gegen die Kräfte der Natur sein.

Ich habe gesehen, wie die Klimaanlage mit nichts als einer leeren Gondel zurückkehrte, wo sich ein Motor befand, als die Klimaanlage abfuhr. Die Klimaanlage hatte überall im Rumpf, in den Tragflächen usw. Löcher. Der gesamte Kernmotor verließ die Flugzeugzelle und hinterließ eine hohle Gondel!



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