伊朗航班事故：如果客机的发动机突然坏了会怎样?

　　据美联社报道，10月15日，伊朗一架载有426名乘客的波音747型客机在飞行时，客机3号发动机部分脱落并砸坏了机身。所幸的是，客机立即返航安全迫降于机场，并未造成人员伤亡。

　　那么，问题来了，少了一个发动机的客机，还能继续飞行吗?

　　10月15日，伊朗一架波音747客机飞行时，3号发动机部分脱落，所幸客机随即安全迫降于机场，并未造成人员伤亡。图片来源：aljazeera.net

　　随着民用航空技术的飞速发展，商业客机不断更新换代。以波音公司为例，旗下的波音747系列和737系列都是商业客机中的常青树，在近半个世纪的演变中，737系列生产数量接近9000架，最先进的波音737 MAX首架预计在后年交付。商业客机的升级离不开先进的航空技术，比如航空电子、气动优化以及强劲而可靠的动力系统等。航空电子设备的飞跃让驾驶飞机变得更加简单，巡航阶段由自动驾驶仪控制，飞行员负责起降介入。

　　气动布局的成熟使得商业客机的飞行品质更高，在应对单发、双发失效的紧急情况下有更出色的表现。强劲的发动机则赋予了客机更有力的心脏，在双发配置下，即便一台出现故障停车，另一台仍然可以完成起飞和降落。对于一些更先进的双发商业客机，还被赋予了ETOPS延程飞行能力，在单发状态下能够继续飞行至少180分钟。

　　对于双发客机而言，如果一台发动机故障而停车，还能依靠另一台继续飞行至备降机场。图片来源：airliners.net

　　多种气动布局的优化

　　气动布局对商业客机而言，重要性相当于先天条件，如果气动从一开始就设计错误，或者存在安全隐患，亦或影响经济性，那么这款客机的寿命也不会长久。第一代喷气式客机基本采用了翼根式发动机布局，把动力系统内安装在机身与机翼的结合部位。这样设计的优势在于风阻较小，在发动机推力还不给力的年代，有利于增强飞行员对客机的控制能力。发动机距离客机重心较近，也能在一侧发动机失效的情况下，减小推力分配的不平衡性，这对商业客机安全性而言是非常重要的。

　　除了翼根式外，还有机尾式发动机布局，将发动机安装在机尾两侧。比较经典的有麦道-80/90系列，苏联的图-154客机等。如今也有现代客机使用这样的布局，比如我国的ARJ-21、加拿大庞巴迪CRJ系列等，区别在于后者属于支线客机。对于干线客机而言，最优的方案仍然是翼下吊挂式发动机。波音737之所以能风靡半个世纪，是因为它一入门就选对了气动。吊挂式可减轻翼根位置的结构压力，在先进的飞控介入下，单发推力不平衡的问题可以解决。经过半个世纪的发展，大型客机的气动都使用了翼下吊挂式，支线小飞机可使用机尾式发动机布局，以至少两台发动机为基本配置，重点优化单反飞行、双发失效情况下的迫降能力。

　　翼下吊挂式发动机的优势在于降低翼根负荷，同时也有维修的便利。图片来源：airliners.net

　　单发飞行与双发失效迫降

　　使用两台以上发动机的商业客机，如果其中一台出现故障，就可以使用另一台继续飞行。在巡航阶段中出现单发停车的故障并不罕见，飞行员能够利用一台发动机找到最近的机场降落。2014年11月，南航CZ 3739航班就遭遇一侧发动机起火冒烟，单发着陆的事件;海航HU7606航班在2011年也遇到单发失效。对于巡航状态的双发或四发发动机，单发失效仍然有很大的概率安全降落，但是若处置不当，也可能造成严重后果。

　　单发飞行也被适用于起飞状态，现代客机在设计时充分论证了使用一台发动机起飞的能力。波音最新型号的波音787-9，在试飞时就进行了全面的单发起飞验证。飞行员在起飞过程中关掉一台发动机模拟故障发生，787-9立刻出现推力不平衡现象，机身往一侧偏离，此时飞行员可通过垂直方向舵和襟翼的配合使用，让机身保持稳定并起飞。进行单发起飞性能测试目的在于，让客机进入接近极限的起飞状态，给出一个起飞决断速度，一旦超过这个速度，那么即便判断为单发失效，客机也能够安全起飞。如果没有达到这个临界速度，那就猛踩刹车吧，至少前面的跑道还够长。

　　单发飞行示意图，利用舵面平衡力矩。图片来源：skybrary.aero

　　当双发客机两台发动机全部失效时，只能通过滑翔降落。此时经过优化的气动就帮上大忙了，如果风阻较小，那么滑翔距离肯定更远，这就为迫降赢得了更多的时间。

　　1983年加拿大航空公司波音767执飞的143航班就遭遇双发空中停车。由于对载油量的计算失误，导致这架767在飞行中途把燃油用光了。发动机全部停车后，大部分仪表盘也一片空白。幸运的是，这位机长是一位滑翔机飞行员，而且经验丰富，在一边掉高度的情况下估算出了可能的滑翔距离。不幸的是，767仍然无法滑翔到迫降机场。

　　奇迹再次出现，副驾驶曾经是加拿大皇家空军飞行员，知道附近有个被关闭的空军基地。他当时不知道的是，这条跑道被改成了卡丁车赛道，于是143航班就这么一路滑翔完成迫降。由此看出，对于双发客机而言，双发失效比单发失效更为恐怖，失去全部动力也面临着失去液压控制和电力的风险。

　　1983年加拿大航空公司的波音767执飞的143航班遭遇双发空中停车，最终滑翔迫降。图片来源：u-cursos.cl

　　为了保证双发客机的安全性，国际民航组织提出，当双发客机发生一台发动机故障时，客机能够利用剩余一台发动机继续工作，并且抵达最近的备降机场，这个能力也被称为延程飞行。延程飞行主要针对的是越洋航班，毕竟海洋上飞行备降机场很少，如果执飞客机没有延程飞行能力，那么就要把航线沿着海岸线来飞。

　　随着商业客机发动机技术的进步，空中停车故障率也大幅度下降，延程飞行被逐步放宽到180分钟以上，这意味着最近的备降机场可能距离你2000千米以上。对航空公司而言是个利好消息，可以开拓更多的洲际越洋航线。

　　这一切的基础是现代客机拥有先进而可靠的发动机，具备单发飞行能力，即便在双发失效的低概率事件中，也能利用气动滑翔迫降。

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