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A320飞机垂尾都飞掉了一部分,机组居然没有发现异常……
2020-05-25 17:07:26 352
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    2020年5月19日,一架斯威夫特航空公司的波音737-800飞机在美国圣地亚哥降落,飞机垂尾一部分丢失。



    一位航空摄影爱好者刚好拍到了这张照片。



    起初他以为飞机是由于某种原因,按CDL这样适航放行的。后面看到官方公布的消息后,才知道垂尾部分丢失,是发生了意外。



    目前不知道垂尾前缘和侧面的盖板是由于什么原因掉落的,这架737-800机龄也长达21年。具体掉落的原因,是安装错误原因,还是鸟击等其他原因,只有等最终的调查结果了。


    作为一个技术号,当然不是天天看别人笑话,等着吃瓜的。所以下面就顺便讲一下737NG大尾巴的故事。



    垂尾:垂直安定面。从字面意思也能看出来,是保持飞机横向稳定性的,比如左右偏转。


    其实很多人应该都注意到了737NG和其他的机型垂尾不一样:



    737NG多出来这一部分三角形的东西学名叫:Dorsal Fin,背鳍


    这东西有什么用呢?这个要从737的历史说起。早期的737-100/200和A320一样,垂尾前缘也是只有平滑过渡区,没有专门拉长的三角形:



    737-200使用的是JT8D-15和JT8D-17发动机,分别提供15500磅和16000磅的推力。


    虽然波音737-200飞机后来装备了更省油的JT8D-9A发动机,但与当今的现代发动机相比,这三种发动机都效率低下,无法为更大的机身提供动力。


    这些发动机产生的推力相对较小,使得在没有增加背鳍的情况下,飞行员也能够在空中保持稳定。然而,随着民航的发展,载客量需求增加,很明显,飞机也要更大,发动机动力也要更大,如是便有了737CL(737-300/400/500)。


    737CL采用了CFM国际公司的高效CFM56涡扇发动,根据不同型号,额定推力在20007至22008磅之间。


    机身更长、发动机推力更高,要满足地面和空中的操纵要求,必须要相应的增加垂尾的面积。特别是要应对起飞单发失效的极端情况,必须要增加垂直尾翼的面积,产生足够的偏转力纠正飞机姿态。


    最简单的就是增加垂尾的高度。而当时作为波音的客户——美国西南航空马上提出:“波音老兄啊!小短腿增加垂尾面积没问题,但是不能加高哦!你看他腿那么短,尾巴太高不成比例啊,再说俺们机库完全按照小短腿的尺寸建造的,就那么高,再高没法进门,顶棚也会被捅破了啊!”


    以客户为上帝的波音只能重开脑洞,既然不能加高,那咱就横着前移拉长。于是垂直的前背鳍(DorSal Fin)被设计了出来,就是那个著名的折角



    除了面积增加之外,背鳍还额外带来了空气动力学上的一个好处:更接近机身的、斜度更大的这部分Dorsal Fin相对更不容易失速,改善了整个垂尾在高速度情况下的稳定性。


    所以好多飞机也采用了前背鳍的设计,战斗机\ERJ客机\协和客机,等等。



    到了设计737NG的时候,发动机推力水平进一步增加,需要一个更大的垂直安定面,仅仅增加背鳍的尺寸是不够的。


    波音公司将垂直安定面的高度增加了约5英尺,以确保使用高推力发动机后,依然具有足够的方向控制能力。



    一直到737MAX,还是延续这种前背鳍设计。


    综上,背鳍的主要作用是增加垂尾的面积,在极端情况,比如单发失效时,依然能保持飞机的可操控性,所以正常情况下,即使背鳍部分缺失,飞行员也感觉不到明显异常。


    但是,这种飞机上部件脱落情况,对飞行安全造成的潜在威胁还是不小,比如万一是掉落后砸坏了水平安定面,情况就会相当危险了。还有就是空中掉落后,砸到地面上的人……


    图中水平安定面也要明显损伤


    最后,提醒在安装飞机盖板时,一定要注意螺钉的位置标识,特别是螺钉长短不一样时,最后还要检查力矩,确保全部已按要求拧紧。


    参考:

    美西南The History of Dorsal Fins

    https://community.southwest.com/t5/Blog/The-History-of-Dorsal-Fins/ba-p/42766



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