湍达700发动机进气道消音板的结构和检查
2018-01-11师金达北京飞机维修有限公司成都分公司
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2017年6月，东航一架空客A330飞机在执行航班时，起飞后左发N1转速和振动值突然上升，机组返航后发现左发进气道蒙皮和消音板损伤，损伤情况如图1所示。
1 事件分析
图1 进气道损伤情况
这架A330飞机使用的是罗罗公司湍达700发动机。地面检查发现左发进气道蒙皮和消音板大面积撕裂并脱落，风扇叶片有击伤，无脱落。对损伤情况进行分析，发现发动机风扇叶片完整，没有叶片断裂，发动机进气道外壳不是被打穿的。根据进气道损伤的形式和现象，结合以往的经验，基本可以判定本次事件为进气道消音板脱落，导致整流罩塌陷、撕裂，残片被吸入发动机。据考察，此类故障在全球时有发生。
当发动机高速运转时，正向气流与侧向气流在进气道汇合，形成无序的湍流，撞击着发动机进气道，在力的作用下，进气道表面结构一旦存在瑕疵，就会承受不住巨大的力量而破损，导致残片被吸入发动机而破坏内部结构。罗罗公司这款湍达700发动机是专门为A330研发的，为减重大量采用复合材料，但复合材料的探伤、老化检测都比较困难，如果维护不到位，就很容易出现隐患。
2 湍达700进气道消音板结构
消音板结构是进气道的主要承载结构，其功能是减少发动机进气道区域的噪声。发动机进气道内筒为3块曲面消音板，通过碳纤维复合材料的拼接条纵向拼接而成（图2所示)。每块消音板的结构组成如图3所示，最外面一层是耐腐蚀的不锈钢网，由外到内依次是带孔的碳纤维板、蜂窝、碳纤维背板，通过粘接剂组合在一起。消音板的前边缘与进气道前隔框结构连接，后边缘与后隔框结构连接。
进气道消音板的分层一般情况发生在带孔碳纤维板与蜂窝结构之间。在执行SB71-H205之前，两侧的消音板与底部的消音板使用的蜂窝材质不同，两侧消音板使用SMS35 CL1 TY6 (23 - 24.5 Kg/cubic meter)蜂窝，底部消音板使用SMS35 CL1 TY6 (48 Kg/cubic meter)蜂窝。执行SB71-H205之后，增加了蜂窝密度，3块消音板使用了相同的蜂窝。
3 湍达700进气道相关检查和改装
由于这款发动机多次发生进气道损伤，发动机厂家和局方针对进气道的检查和改装发布了相关的SB和AD。
图2 进气道内筒由3块曲面消音板构成
图3 消音板结构示意图
1)局方文件EAD2011-0173R1(2014-8-21)CAD2011-A330-03R1（2014-08-27)要求，对进气道消音板进行敲击检查，每24个月重复检查。如果航空公司想终止此重复检查，可以选择执行SB71-H205（进气道消音板更换)。厂家推出的新型消音板的蜂格尺寸由3/4in减小到3/8in，蜂窝板厚度由1in减少到3/4in，消音板密度增加，使蒙皮与蜂窝间的粘接强度得到了加强，从而使消音板强度由1.5lb/ft3增加至3lb/ft3。
2)局方文件EAD2016-0086R1（2016-05-13)CAD2011-A330-02R1（2016-05-17)，发动机进气道孔探检查。要求：进气道前隔板组件结构（EO-A330-71-1003)的重检间隔为5000FC，引气防冰喷环及其安装连杆的重检间隔为2500FC。如果航空公司想终止此重复检查，可以选择执行SB71-H847（进气道主结构改装)，通过改变材料和增加厚度，加强前隔板连接角和连接片、前隔板肋板以及防冰喷射环的强度。
表1 进气道消音板允许损伤标准
4 湍达700进气道消音板的检查和维护标准
国内大部分A330飞机的湍达700发动机进气道尚未完成SB71-H205和SB71-H847，因此在航线维护中加强了飞机过站、航后对进气道的检查。
日常维护中，飞机在起飞和降落过程中进气道会吸入地面杂物，易造成消音板表面损伤。在飞机过站、航后对进气道进行检查时，检查方法不能仅限于目视检查。如果发现进气道消音板表面有损伤，应扩大检查范围，使用敲击检查方式来确认表面损伤周围有无分层。敲击检查时应注意敲击进气道消音板时声音音调的变化。声音清脆，说明蒙皮与蜂窝间粘接良好；声音沉闷，说明蒙皮与蜂窝间出现脱粘。进气道消音板为蜂窝夹心结构，一旦发生分层，由于进气道气流的撞击，碳纤板与蜂窝之间的脱粘将迅速扩展。脱粘面积发展到一定程度，消音板的强度不足以支撑进气道，必将重演湍达700进气道塌陷事故。加强对湍达700进气道消音板的航线检查，将缺陷发现在地面且未扩展之时，可避免飞机带故障飞行。
作为工程技术人员，熟练掌握A330进气道消音板的维护标准，在发现进气道消音板损伤时，能够依据手册快速判定损伤情况，可以有效保障飞机的安全，保障航班的可用率。根据N-SRM54-10-01，进气道消音板属于区域2，此区域各种损伤类型的允许损伤标准如表1所示。
5 总结
针对A330飞机湍达700发动机进气道消音板撕裂故障，分析了进气道消音板的结构，以及局方和发动机厂家对此故障发布的AD、SB的内容，掌握SRM手册上关于进气道消音板损伤的标准，可以快速准确地判定损伤情况，保障飞机的安全和可用率。
