Varför uppstår inte oupphörliga motorfel?

One of the absolute requirements of an aircraft turbine engine (usually some sort of turbofan or turboprop) installation is that, in the event of a destructive failure of the engine, the engine cowling must be able to contain any and all fragments released in the process.

Nej, det finns inte . Kravet är att motorkrogen måste kunna innehålla fragment som släpps i händelse av ett enkelt blad fel.

Om bara ett blad misslyckas, kommer det ofta att bryta sig nedåt, men så länge det bara är knivar som går sönder, ska höljet kunna stoppa dem och gör det vanligtvis.

Men om den skiva som håller knivarna själv sönder, är energin mycket högre och cowlen kan inte stoppa det. Det är inte riktigt möjligt att göra det tillräckligt starkt för att innehålla detta eftersom det skulle vara för tungt för flyg, så det är inte ett krav.

Alla de senaste fallen av obehandlade motorfel var att hela skivan bröt och lämnade motorn i flera stora bitar.

¹ Den Southwest-flygningen 1380, B737 nära Philadelphia den 17 april 2018 är ett slags undantag. Det var bara ett bladfel, men det var också ursprungligen innehållet . Bladet som misslyckades stoppades faktiskt av cowling. Men då inträffade ett sekundärt misslyckande av inloppskedjan, långt före fläkten, och det var det som orsakade ytterligare skador och skador.

Det har påpekats att ett enda blad kan innehålla, men att ha ett helt skede misslyckas är en extremt hög energi händelse. Höghastighetsspolen hos en turbinmotor snurrar vid tiotusentals rpm. Energin i det systemet är för hög för att innehålla ekonomiskt.

Men du kan inte bara få motorer att explodera och göra ingenting om det. Som med alla säkerhetsfrågor kommer det ner till en förhandling mellan tillverkaren och tillsynsmyndigheterna. Om felet inte kan innehålla, måste du mildra risken på något annat sätt.

Tillverkare tittar på hur ett misslyckande kommer att uppstå och gör sitt bästa för att skydda kritiska system, antingen genom att dirigera dem på annat håll eller genom att skydda lokala områden. FAA har publicerat AC 20-128 för att adressera detta. Det är särskilt viktigt att den andra motorn i ett tvillingmotorns luftfartyg är skyddat, såväl som hydrauliska system och kritisk struktur.

Otillräckliga misslyckanden tas fortfarande ganska seriöst av utredare, och de arbetar för att hitta svar så att framtida händelser kan förhindras.

För att göra det absolut omöjligt skulle det innebära att man skapar ett motorhölje så tjockt och tungt att det skulle göra det meningslöst att få motorn i första hand, eftersom det knappast skulle kunna lyfta motorhöljet, än mindre hela flygplanet.

Så kompromisser måste göras, och det innebär att designa saker där chanserna för ett blad som lossnar med hög hastighet minimeras så mycket som möjligt, såvida inte andra katastrofala händelser händer som skulle bringa flygplanet ändå ner.

Det är alltid fallet med teknik. Den perfekta lösningen för en uppsättning krav tenderar att leda till någonting som är opraktiskt minst sagt i verkligheten, därför måste du byta ut någonting för något annat och komma fram till en arbetslösning som gör jobbet gjort inom de beskrivna parametrarna och är den bästa möjliga lösningen överallt inom budgeten (det är energi, kostnad, storlek, risk eller vanligtvis en kombination av dem).

Därför är moderna kärnkraftverk så stora och har massivt tjocka betongkupoler över reaktorerna. Det är inte för något scenario som sannolikt kommer att hända i verkligheten, det är för den extremt avlägsna chansen att en stor asteroid faller på kupolen, eller någon flyger ett stort flygplan in i den med hög hastighet.

För sådana saker är vikt och till en viss kostnad inte en faktor för att bestämma vad som kan byggas, så de går ut och kan minska riskfaktorn till ungefär 0.

Kan inte göra det i ett flygplan där du är begränsad hårt av både vikt och storlek och i stor utsträckning kostnad (gör det för dyrt och du har inte längre en konkurrenskraftig produkt), och det är innan du ens överväger material som betyder att inom storleken och viktbegränsningarna kan du inte få mer än en viss styrka, oavsett kostnad.