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良好设计假设对航空维修安全的启示①

2020-01-08姜琪

科技创新导报 2020年15期
关键词:蜂巢航班蜜蜂

姜琪

(厦门航空有限公司飞机维修工程部 福建厦门 361009)

生物进化的研究,对人类智力最大的挑战之一是蜜蜂舞蹈语言,卡尔·冯·弗里希的经典实验发现:进化的最终产物看起来太复杂、太精巧,以至于很难想象中间产物是什么,只能假设为一个良好的设计。

1 蜜蜂八字舞

蜜蜂常以编码舞蹈为手段,相互转告哪里有鲜花。如果食物离蜂巢很近,就跳圆形舞。其它蜜蜂兴奋起来,争先恐后地在蜂巢附近搜索。奇特的事情发生在食物离蜂巢很远的情况下。它们跳摇摆舞,在蜂房垂直上方表演。蜂巢里边很黑,其它蜜蜂是看不见。但它们是感觉到、听到的,舞蹈路线呈8字形,中间有一段直行,直行线指向蕴含着一种巧妙的密码,告诉食物方向。蜜蜂飞行时以太阳来导航。弗里希发现蜜蜂能感知光的偏振方向,即使看不见太阳,也能知道太阳的位置。但把太阳当作指南针存在的第二个问题是,随着时间的推移,以太阳为参照物在空中会移动,但蜜蜂靠生物钟来解决问题。令人难以置信的是寻找食品归来之后,在蜂巢中被关了数小时后,会慢慢改变其直行的方向,就像这条线是24h制时钟的时针一样。在蜂巢内看不见太阳,却慢慢地转动着跳舞的方向,以跟上太阳的运动,告诉它们外面太阳位置在不断变化。

舞蹈的直行线垂直向上,表示食物朝向太阳,垂直向下表示食物背离太阳,介于两者之间的角度代表相应的方向。蜜蜂舞蹈里蕴含着与食物距离的密码,距离与跳舞时发出的嗡嗡声的速率的对数成反比。有趣的是,如果原来那只蜜蜂为了寻找食物而飞了弯路的话,它向同伴指引的方向,不是它所飞过的弯路,而是通过调整后的直接指向食物的方向。

2 蜜蜂八字舞“良好设计假设”的验证

蜜蜂实验被美国生物学家詹姆斯·L·古尔德证明是正确的。开始,他并不否认蜜蜂跳舞,问题是其他蜜蜂能否读懂了方向和距离信息。古尔德的天才实验是:在蜂巢里开一盏灯,蜜蜂会全然不顾重力,将灯泡代替太阳作为舞蹈参考方向。当跳舞的蜜蜂将灯泡作为参照物后,其它蜜蜂也改变了方向,因此舞蹈所传达的信息还是一致的。接着古尔德把黑色虫胶涂在跳舞蜜蜂的眼睛上,使它看不到灯泡已经点亮。蜜蜂仍然按照正常的重力规则来跳舞。但是其它跟着跳舞的蜜蜂没有被蒙住眼睛,仍然能够看见灯泡,所以它们以灯泡规则进行舞蹈,观察舞蹈的蜜蜂测量着相对光源的方向,而跳舞的蜜蜂则根据重力线决定角度。弗里希的舞蹈语言 “良好设计假设”在怀疑声中被证明是完全正确的。

古尔德创造性的设计出实验,不厌其烦的去验证,他没有被“良好设计假设”诱入歧途,花很多时间精力去做实验。很多生物学家即使能够想到那个“蒙眼”蜜蜂实验,也懒得去做实验,因为这个“良好设计假设”太完美、太精彩了,不可思议。

3 “良好设计假设”对航空维修安全的启示

维修人员工作目的是排除飞机故障、监控检查缺陷以持续保证处于适航状态。工程师提前捕获故障或隐患信息,提出预防性维修策略,避免发生重大不安全事件。

制定维修方案时,可借鉴良好理论的思想,充分进行研究、设计、验证、隔离,最终证实良好理论的正确性,不轻易错误的做出判断,一旦发生重大疏漏,可能导致机毁人亡的重大恶性事故。

4 “良好设计假设”案例分析

影响维修安全的主要因素有:飞机故障信息识别与分析、与飞行机组的沟通、与机务人员的沟通和放行维护标准的判定。

4.1 飞机故障信息识别与分析

一飞机执行航班时,机组反映右发滑油滤旁通灯亮。落地后,发动机控制系统测试,无故障信息,滑油压差指示检查,电门正常。磁堵检查,有较多铝屑,发动机回油滤正常,发电机静子有损伤。按照故障隔离手册,分析认为金属屑来源于发电机磨损,电门可能存在高压力时的瞬时故障,拟定排故方案,更换回油滤、压差指示电门和损伤发电机。

以上信息来看,排故方案正确,完全遵循了故障隔离手册的检查要求;但从理论上分析,油滤位于磁堵下游,若磁堵有铝金属屑,则油滤一定会有金属屑,但现场回报检查正常,这是一最大的疑问,此时,利用良好理论进行分析,找到下游的金属屑存在位置、数量、尺寸等关键因素,进一步检查,确认回油滤是否有金属屑。最终,经仔细检查油滤滤芯夹层缝隙有较多铝屑,孔探检查,发现齿轮箱内部的EEC发电机静子安装座磨损,后更换受损发动机。

若未进行良好理论分析验证,按照原方案放行,则发动机运转一段时间后,会再次触发旁通灯点亮,导致空中停车,造成巨大经济损失。

4.2 与飞行机组的沟通

一飞机滑出后,发动机起动时右点火系统失效,转双点火后起动正常,继续正常执行航班。

是否遵从机组的建议继续执行航班,利用良好理论分析,依据局方批准营运人最低设备清单MEL,对于飞机靠自主动力滑行前的故障,需依据MEL进行处理后方可放行,因此需通知飞机滑回维修机位,关停发动机,打开风扇整流罩,对飞机进行检查并完成对调左右电缆。若遵从机组建议直接放行飞机,未完成该MEL程序,放行后若空中出现电源故障,则备用电源无法提供发动机点火电源,会影响发动机空中再起动功能,则会导致重大安全隐患。

4.3 与机务人员的沟通

一飞机执行航班时,发动机起动时整流罩附近有一股白色雾气冒出。此时,飞机已经正常滑出等待空管的起飞指令。

工程师接到报告后,通常由两种方式处置,一种是不影响飞机执行航班,待飞机落地后安排检查;另一种是判断可能存在重大安全隐患,通报机组滑回机位检查。如何合理做出决策,利用良好理论进行分析,如判断无影响,则采取第一方案,若判断白色烟雾可能由起动机失效引起,则飞机起飞后发动机滑油可能会大量泄漏,会引起空中停车,须终止航班执行,检查起动机是否失效的。通常要对起动机使用时间、起动机上次修理情况、天气、近期维护工作、航班起降地点、航班时间等诸多因素进行评估。若存在影响,须采取第二种方案进行维护检查。

4.4 放行维护标准的判定

一飞机更换发动机点火电嘴时,松动紧固件,无法拆下电嘴,经连续多次反复除锈清洁仍无法取出点火电嘴。孔探检查发现电嘴尖端有蘑菇状烧蚀变形,导致与机匣干涉无法取出。工程师决定对点火系统进行功能测试,若正常则,放行飞机,后续修理厂人员支援修复。

按照方案执行功能测试应会正常通过,当日发动机点火正常,测试完成后可正常放行飞机。但从理论上分析,电嘴头部烧蚀变形为蘑菇头状,是否会有其它安全性影响,需要利用良好理论进行分析。工程师经过充分讨论分析,认为点火电嘴区域高温高压,且位于燃烧室内部,若发生意外脱落掉块,会导致发动机叶片断裂、空中停车等情况,会造成重大安全事件。综合评估后,通报厂家,评估认为无法放行,更换发动机。

5 结语

航空维修压力大时间紧,事关人员安全,工作时刻如履薄冰,工程师制定维修方案,充分理解并运用的“良好设计假设”的有关理念,对提升航空维修安全水平,有很好的帮助。

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