2007年11月2日上午,一架隸屬于美國密蘇里州空中國民兵(Air National Guard)的F-15C,在執(zhí)行訓(xùn)練任務(wù)時突然空中解體,就是上述顧慮的最佳例證。失事當(dāng)時,這架編號80-0034的F-15C正執(zhí)行基本戰(zhàn)斗機(jī)機(jī)動(Basic Fighter Maneuvers)演練,與僚機(jī)進(jìn)行一對一的空中攻擊及防御動作訓(xùn)練。在進(jìn)行第二次的接戰(zhàn)練習(xí)時,失事機(jī)以450節(jié)的空速快速右轉(zhuǎn),機(jī)體承受負(fù)載約為7.8G,此時機(jī)體開始劇烈抖動,飛行員立即將飛機(jī)改為平飛狀態(tài),機(jī)體承受負(fù)載迅速降到1.5G,數(shù)秒鐘后,前機(jī)身于座艙罩后面位置處斷裂并與機(jī)體完全脫離,機(jī)體空中解體為兩截,所幸飛行員跳傘后平安獲救。
F-15C 80-0034空中解體示意圖
失事后的調(diào)查報(bào)告顯示︰失事發(fā)生原因?yàn)闄C(jī)身斜站位(Canted Fuselage Station)CFS337處的右側(cè)上縱梁斷裂,失事機(jī)上縱梁殘骸經(jīng)金相分析(Metallurgical Analysis)后,發(fā)現(xiàn)破斷面處的厚度僅有0.039英寸(不到一毫米)到0.073英寸,完全不符合藍(lán)圖規(guī)定的0.090到0.110英寸厚度,且上縱梁表面粗度(surface roughness)也較藍(lán)圖規(guī)定粗糙。過薄的破斷面直接造成上縱梁局部應(yīng)力大幅升高,在反復(fù)的飛行負(fù)載作用下,上縱梁很容易由粗糙面產(chǎn)生多處的疲勞初始裂紋,繼而在后續(xù)的飛行負(fù)載中持續(xù)成長,最后導(dǎo)致上縱梁完全斷裂。
問題就出在這根縱梁上
對其他F-15檢查后也發(fā)現(xiàn)了裂紋
這架F-15C于1982年開始服役,失事時飛行時數(shù)接近5,900小時。F-15C原始設(shè)計(jì)規(guī)范為“安全壽命”(Safe Life),服役壽限為4,000飛行小時,在美國空軍頒布“容許損傷”(Damage Tolerance)設(shè)計(jì)規(guī)范后,重新依據(jù)此規(guī)范進(jìn)行分析,服役壽限延長到8,000飛行小時,并以16,000飛行小時的全機(jī)疲勞試驗(yàn)來加以驗(yàn)證。由于分析數(shù)據(jù)顯示上縱梁的裂紋成長壽命高達(dá)31,000飛行小時,依據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范其定期檢查時距為15,500飛行小時,遠(yuǎn)超過飛機(jī)的服役壽限,且上縱梁在全機(jī)疲勞試驗(yàn)過程中也未發(fā)現(xiàn)有任何損傷,所以雖屬攸關(guān)飛行安全的主要結(jié)構(gòu)件,但在服役期間內(nèi)并不需要進(jìn)行定期檢查。
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