【行业动态】调查人员是如何在格陵兰的冰盖下找到航空发动机的
导读：据CNN网站10月14日报道，2017年9月，法航66号航班正从巴黎飞往洛杉矶，在飞行了大约4个小时后，该航班的4台发动机之一发生“爆炸”，发动机前部的部件包括风扇从天而降，坠落到了冰冷的格陵兰冰原上，而当时机上载有500多人。
然而，据法国航空监管机构关于这一事件的报道来看，闪烁的警示灯并没有引起飞行员们足够的重视，直到机上一个空乘人员进入驾驶舱才意识到问题的严重性。空乘人员带来了一位乘客的手机，上面有一张发动机损坏的照片，从飞机机舱右侧的乘客可以通过窗户轻松看到被严重损坏的发动机。
这架飞机就是号称空中巨无霸的空客A380客机，并可以在37,000英尺的高度舒适巡航，但意识到事故严重后，飞行员选择两小时后在加拿大紧急降落，所幸没有人受伤。但是航空监管机构警告说，如果爆炸产生的发动机碎屑击中了飞机而不是直接掉到了地上，则该事件可能是另外一个故事。
这场事故使法国航空监管当局承担了长达数年的任务，以寻找丢失的发动机零件并查明问题的根本原因，这要求调查人员去搜索广阔得格陵兰冰原，忍受深处看不见的裂缝地形甚至北极熊的攻击，几个月的恶劣风暴，有限的日光和低能见度也阻碍了这项工作。美国研究人员奥斯汀-莱恩斯（Austin Lines）表示，研究人员最终偶然发现了关键的碎片：发动机的风扇，机器人绘制的冰川裂缝时恰好滑过风扇被掩埋的地方。当时已经过了近2年的时间，部件已经被四米厚（或约12英尺）的雪和冰中。
通过对回收的碎片进行的研究表明，该发动机在维护期间并未损坏，这与研究人员最初预测一样。相反，该问题似乎与用来制造发动机巨型风扇的金属本身缺陷有关-根据法国调查与分析局（BEA，Bureauof Enquiry and Analysis）9月份的报告。这看起来像是一个本身产品缺陷事故，可能不是孤立的事件。发动机制造商已经在努力解决该问题，但是BEA现在呼吁美国和欧洲的监管机构仔细研究飞机发动机的设计、制造和适航认证方式，希望通过更加仔细的审查可以消除这种情况。
据美国和欧洲航空监管当局称，飞行中的发动机故障仍然极为罕见。但是，BEA调查中出乎意料的结论突显了如何在21个月内艰苦地寻找丢失的发动机零件是了解如何防止同一场灾难发生两次的关键。
搜索格陵兰的冰原
在2017年法航飞行之后的第二天，BEA调查人员以及飞机和发动机制造商的代表（包括空客，GE和普惠公司）聚集在加拿大机场以调查飞机的损坏情况。
BEA报告称：“在调查的早期，就确定了丢失零件的范围，特别是风扇轮毂的碎片，对于确定造成这种事故的情况和因素至关重要。”
调查人员仔细检查了飞机飞行数据记录仪（“黑匣子”）中的数据，以准确算出爆炸发生的时间，并确定碎片可能位于格陵兰西南部的纳萨尔苏格（Narsarsuaq）约60英里的地方。几天之内，便派出了直升机，调查人员在纯白色的土地上搜寻了发动机的大风扇。但是经过一周的搜索飞行和三次失败后，该地形已经完全被新雪覆盖。
随后由于几个月来严峻的冬季天气，调查人员决定在次年春天恢复搜索。他们将使用配备合成孔径雷达（用来创建地球3D地图的雷达）的飞机，来试图在冰雪表面以下寻找看不见的物体。
还有一组研究人员携带地面雷达进行徒步搜索，这是一种看起来像割草机的设备，考古学家通常会使用它来搜寻埋藏的文物。但是，这两项最初的努力也都失败了，部分原因是雷达没能在冰面以下搜寻得足够深。随着另一个残酷的冬天临近，搜索再次暂停。
莱恩斯表示，调查人员曾模拟将另外一台发动机的风扇也扔到雪中，以测试他们用的雷达能够准确地搜索出埋藏的金属，但结果显示他们不能，几个月后，演习用的发动机风扇也丢失了。
法国的Onera研究实验室致力于在飞机上使用SAR雷达来定位碎片，但该实验室很快发现其收集的数据太乱了，从工程角度来说完全是“嘈杂的”，Onera团队花费了数月的时间开发了新的分析方法，在最终将搜索范围缩小到几个可能的位置。
莱恩斯开发了一个名为FrostyBoy的四轮机器人，该机器人旨在绘制裂缝，这些裂缝是团队回收发动机碎片最大的障碍，该该机器人最终成为整个回收项目的关键。在寻找裂缝时，机器人的传感器获取了一个异常的读数，纯粹出于偶然，机器人一下找到了丢失风扇的确切静止位置。
莱恩斯在谈到FrostyBoy的发现时表示：“我们很幸运。我当时想，如果一群笨拙的家伙带着一个机器人出去然后一无所获，可能也不会引起什么非议。”
但是，即便找到了丢失的风扇，要将它回收仍面临一系列的问题，根据BEA的文件，它被埋在距离13英尺宽的裂缝不到20英尺的地方，而冰川裂缝可能深达数百英尺。
艰难的挖掘
去年6月，包括莱恩斯在内的5人小组乘直升机飞往挖掘现场。在为期三天的挖掘工作中，搭建了一个小圆顶形帐篷以抵御强风。晚上，他们在步枪旁边的睡袋里睡觉，这是防止北极熊袭击的预防措施。
隐藏的裂缝使挖掘队员们的脚一直陷于地下，他们不断地冒险，他们使用金属棒检查冰的深度，然后再徒步进入新的领域。挖坑的下方甚至还隐藏着一个看不见的缝隙，因此当他们铲雪时，他们戴着束有绳子的吊带，将其固定在附近的锚点上。
发动机风扇上方的前几米积雪很容易铲除，但莱恩斯使用链锯将厚而致密的霜层进一步劈开。机组人员在开挖场上雕刻了一个坡道，以便可以使用由滑轮系统操作的雪橇将大约20吨的雪从坑中穿出。
莱恩斯说：“我们有很多阳光，因为（一年中的那个时候）太阳一直没有真正落下。所以我们都整夜工作，然后上床睡了几个小时，然后醒来，再次开始挖掘。”
最终，在第三天，发动机风扇叶片的尖端出现了。
在临时滑轮系统将冰拖到地面之前，使用工业加热器将冰从风扇上融化。在团队挖掘镜头中，莱恩斯和其它机组人员在直升机空运时大叫并鼓掌，这片巨大的风扇碎片从2017年爆炸中被扭曲，但仍基本完好无损。
后来这个被挖出的风扇碎片被证明对于了解2017年法航航班实际出了什么问题至关重要，研究人员确定这不是以前认为的维护问题。发动机实际上是由于一种称为“冷滞疲劳（cold dwell fatigue）”的现象而失效的，这种现象导致发动机风扇中金属失效的时间比预期寿命要早得多。问题的部分原因可能是由于航空发动机设计人员没有完全了解用于这种发动机的钛类型（称为Ti-6-4）的局限性和弱点，这种材料在整个航空航天业中也极为普遍。
实际上，根据BEA的最终报告，“在事故发生时，未完全了解冷滞疲劳引起裂纹的机理，而今天仍未完全了解。”
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