近日空中客車A380飛機機翼出現裂紋,歐洲航空安全局(EASA)提出檢查建議,要求對符合相關限定條件的空中客車A380飛機進行檢查。空客項目副總裁湯姆·威廉斯表示,A380機翼內部大約4000個支架的鋁合金選材不當及設計缺陷致使支架所承壓力過大,顯現裂紋。針對“空中巨無霸”出現的這一隱患,本報記者采訪了中航工業力學性能表征和失效分析首席技術專家、航材院副總工程師陶春虎和北航教授、飛機專家黃俊。
分析事件原因,黃俊認為湯姆·威廉斯的說法基本到位:“機翼出現裂紋的原因可能包括設計、加工、選材、安裝幾個方面,其中一種原因或多種原因的組合都可能造成該問題。從設計上講,飛機零件的基本功能就是承載飛機飛行過程中的工作載荷。如果實際工作載荷超過了設計載荷,就可能發生問題;如果加工過程中存在初始缺陷,也可能引起該問題;材料選擇不當或材料的缺陷也可能是重要原因;安裝零件時如果螺釘擰得過緊也可能產生預應力,從而造成類似故障的發生。” 陶春虎表示:“從已有的報告綜合判斷,出問題的L型支架屬于機翼里連接翼肋與蒙皮的連接件,最大可能是設計考慮不周導致裝配產生殘余應力,與工作應力疊加致使開裂,屬于早期故障。鋁合金做這一類制件,強度不會太高,這類殘余應力一般在整機靜力考核試驗中很難發現。” 盡管空客發言人表示,檢查和維修正在有序進行,符合EASA的要求,但事件發生之后,A380的飛行安全性仍遭質疑。陶春虎解釋道,如果出現大量支架開裂,會對安全有較大影響,但“該支架不屬于結構承力件,出現少量開裂不會導致事故,對安全性不會產生嚴重影響”,但會影響機翼的整體剛性和緊固性。黃俊也持相似觀點,他認為故障不會立即導致機翼失效,但會影響到機翼的結構完整性,裂紋長時間存在確實是一種安全隱患。至于是否會影響到A380的適航性問題,黃俊表示,在飛機交付前,機翼嚴格按照EASA的適航要求完成了試驗,取得了適航證,該問題應由EASA和A380使用國的民航當局決定。 按照威廉斯的說法,空客方面已經找到了修復方法,從長遠來看,空客打算更換機翼內部支架的合金材料。陶春虎告訴記者,連接件可以替換,作為短期措施更換是可以的。但從長期來看,必須進行設計改進,對安裝的連接件進行應力分析和測試,如通過調整過盈量、避免采用硬連接等來解決。黃俊分析道,空客已經發出通報,飛行1800起落以上的飛機要全部進行檢查。A380機翼外翼主要采用金屬材料,金屬材料飛機結構的修理技術比較成熟,短期的處理可以采用更換新零件的方法。修復在一定時間內是有用的,但要通過科學和明確的檢查維護來保證安全。更重要的是要找到原因,在未交付的飛機上徹底解決。
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