陈光谈航发78｜新加坡航空公司的波音777为什么在北京首都国际机场迫降？

陈光/文

事故回顾

2007年1月24日上午,新加坡航空公司一架波音777-200(即B777-200)飞机,在执行北京至新加坡的SQ811航班任务过程中,起飞不久,驾驶员发现右侧发动机因故障起火,不得不紧急要求返回北京迫降。

经北京首都国际机场紧急布署安排该机迫降的各项应急措施后,上午10时32分,故障飞机安全迫降。机内227名旅客、17名机组人员从机内迅速平安撤离。机场地面消防人员迅速赶到事故飞机前,以防止发动机复燃。

随后的检查中发现,发动机在飞行中并未着火,只是发动机内涵道中某处出现损坏,高温燃气外泄,使火警探测器受到高温的灼烤,发出了火警信号(当火警探测器感受到一定温度后,即自动向驾驶舱发出火警信号)。

驾驶员接到火警信号后,立即启动灭火系统向发动机喷射灭火剂,随后关闭了发动机,飞机以另一台发动机推动继续飞行。因此这一返航迫降事件并非由发动机着火所引起。

B777是当今世界上最大也是最先进的双发(即装有两台发动机)旅客机,新加坡航空公司的这架飞机出现“发动机失火”返航迫降事件后,引起各方面的广泛注视。 飞机的生产厂家———美国的波音公司于当日向媒体发表了“安全是波音公司一直以来奉行的最高原则。

B777是航空史上唯一的一种在服役之初就获得美国联邦航空局(FAA)批准作180分钟双发延程飞行(ETOPS)的飞机。这项技术法规是保障飞机安全的众多举措之一”的声明。 那么,怎么理解波音公司的这份声明呢?

下面谈谈B777飞机与其使用的发动机特点及什么是180分钟双发延程飞行(ETOPS)。

波音777的一些特点

B777是美国波音公司于1990年初提出、计划用五年时间研制,在1995 年中投入运营的大型双发动机客机,是波音公司在20世纪推出的最后一个机型,是第1种无图纸的飞机,也是一个冒极大技术风险的产品。

B777的研制目的是要在投入运营之初,就具有双发客机开通只能由3发与4发客机飞行

的任意航线的能力(截至20世纪90年代初,还没有任何一种双发客机具有这种能力),同时填补波音公司系列宽体客机中四发的 B747 400型(约400余座)与双发的 B767 300型(约200余座)之间的空当,如图1所示,以便与当时的麦·道公司3发MD 11,空中客车工业公司的4发 A340、双发 A330相竞争而发展的一种最新型号的双发客机。

图1、波音公司的旅客机

波音公司在研制B777时,第一次对所有部件、零件及整机的设计采用了三维图形的计算机辅助设计技术,即采用了 CATIA(ComputerAided Tri DimensionalInterfaceApplica-tion)CAD/CAE/CAM 一体化软件。

波音公司在B777项目中,应用CATIA 设计了除发动机以外的100%的机械零件。并将包括发动机在内的100%的零件进行了预装配。B777也是迄今为止,唯一进行100%数字化设计和装配的大型喷气客机。

参与B777项目的工程师、工装设计师、技师以及项目管理人员超过1700人,分布于美国、日本、英国等不同地区。他们通过1400套CATIA工作站联系在一起,进行并行工作。波音公司的设计人员对 B777 的全部零件进行了三维实体造型,并在计算机上对整个 B777进行了全尺寸的预装配。

预装配使工程师不必再制造一个物理样机,工程师在预装配的数字样机上即可检查和修改设计中的干涉和不协调。波音公司宣布在B777项目中,与传统设计和装配流程相比较,由于应用 CATIA节省了50%的重复工作和错误修改时间。直到今天,波音公司仍为在研制B777中采用了100%数字化设计和装配而感到自豪。

B777的初始型号有两种,即标准“A”市场型(后命名为200 型,这次迫降北京首都国际机场的新加坡航空公司的B777即为 200型)与“B”市场型(后命名为 300型)。1995年6月投入运营的是B777 200(美国联合航空公司),B777300于1998年5月投入运营(香港国泰航空公司)。

B777在200、300的基础上,又发展了200 与 300 的加大航程型 200ER 与300ER 型,以及航程最大的 200LR型;2004年又提出了 B777的货机型即 B777F,因此,在 B777系列飞机中共有6个机型,截至2012年6月已生产1025架。

B777 200型起飞总重为247吨,可载乘客305~328人(三级布局,即头等舱、公务舱与经济舱),如全部为经济舱则可载440名乘客,航程为10900千米。

B777 300型起飞总重为300 吨,可载乘客368 人(三级布局),如全部为经济舱则可载550名乘客,航程为10900千米。

B777 200ER 型的载客量同于 200型的,但航程加大到14260千米,为了多载燃油以满足航程的要求,飞机的起飞总重增加到297吨。 200ER于1997年2月投入运营(英国航空公司)。

B777 300ER 型的载客量同于300型的,但航程加大到13350千米,为了多载燃油以满足航程的要求,飞机的起飞总重增加到351吨。 300ER于1997年2月投入运营(法国航空公司)。后来,对飞机机翼等结构进行一些改进,提高了效率,使航程加大到14590千米。

B777 200LR 不仅是B777系列飞机中航程最远的旅客机,也是世界上航程最远的旅客机,在载客量为300人(三级布局)时航程为17440千米,首架 200LR于2006年初交付巴基斯坦国际航空公司投入运营。2005年11月9日,一架B777200LR从香港起飞,飞行22小时42分钟后于11月10日抵达伦敦希思罗机场,从而创造了不着陆连续飞行21601千米的旅客机航行最远的世界纪录。

波音公司于2004年11月提出在 B777 200LR的基础上,发展一种专门运货的货机即B777F 型。B777F 起飞总重约为348吨,载货量约为104吨,航程为9000余千米,于2005年5月首飞,2008年4月由法国航空公司投入运营。

我国南方航空公司与中国国际航空公司的机队中,均有 B777,图2为南方航空公司的B777。