1986年1月28日上午11:38,在佛罗里达州卡纳维拉尔角的肯尼迪航天中心,“挑战者”号航天飞机正在进行第十次发射。 在发射台上点火腾空,一切似乎进行得很顺利。

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但是73秒后,升空高度达到16公里后,发生了事故。 “挑战者”爆炸,爆炸产生的大量碎片掉入大西洋。七名宇航员遇难,包括平民太空飞行女老师麦考利夫(McAuliffe),她正准备在太空中教学生。

这次空难的发生严重破坏了当时的航空航天工业,并且是人类航空航天历史上的重大悲剧。随后的调查发现,爆炸是由右侧实心火箭推进器上的O形环失效引起的。该O形环密封位于右侧的固体火箭推进器的两个下部组件之间。由于恶劣的天气条件和发射期间的低温,O形环密封件在低温下会失去弹性,会变硬并破裂,从而导致密封件失效。该环导致最初密封的固体火箭助推器中的高压和高温气体泄漏。热气点燃外部燃油箱中的燃油。相邻的外部燃油箱在泄漏火焰的高温下失效,最终导致高速航天飞机在高空解体。

事故导致NASA航天飞机计划被暂停32个月。直到1988年9月29日,发现号航天飞机才发射升空。

1979年,由于机翼发动机固定螺丝的损坏,从华盛顿机场起飞的DC-10客机坠毁。共有275人丧生。整个过程仅用了50秒。此外,1991年和1992年三架波音747货机坠毁的原因还在于中心梁固定螺丝的断裂,这导致两台发动机坠落并拉低机翼。

1988年,阿罗哈航空公司(Aloha Airlines)的243架波音737-200航班从希洛国际机场起飞。在飞往檀香山期间,由于严重的腐蚀和疲劳,舱口盖的强度降低了。飞机前部的左侧有一小块。天花板突然破裂,机舱立即失去压力,尽管驾驶舱奇迹般地安全降落在毛伊岛的卡富瑞机场,但很大的机舱天花板从驾驶舱的后部撕裂到机翼附近并与车身分离。十多分钟后,不幸的是一名机组人员被吸出机舱而死亡。

1995年,由于氯渣对螺旋桨叶片的侵蚀,大西洋东南航空529号飞机巴西航空工业公司的EMB-120支线客机从哈茨菲尔德-杰克逊亚特兰大机场飞往美国的格尔夫波特-比洛克西机场。疲劳和断裂导致左发动机舱和机翼侧面变形。飞机未能进行强制降落并撞上地面。机身分为两半。之后,残破的飞机残骸中残留有燃油,引起了起火。事故中有9人丧生。

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从上述示例中可以看出,材料故障的后果可能危害飞行安全,迫使飞机组着陆,必须将大量飞机或发动机送回工厂进行维修和更换,并且最坏的情况可能导致飞机失事和死亡的灾难性飞行事故。因此,进行了深入的故障分析和故障预研究,以及时,准确地识别事故的性质和原因,采取有效措施防止类似事故的再次发生,并促进了新技术,新技术的应用。材料和新工艺,改进设计,提高可维护性以及提高飞行安全性和可靠性具有重要意义。

世界上第一架喷气客机是英国的“彗星”客机。喷气客机使飞机飞行了4000多米,机舱开始增压。在1952-1954年之间,有8架“彗星”客机相继坠毁,对从深海打捞的飞机残骸进行了分析,并发现了最初损坏的结构部件。之后,在地面上进行了大规模的模拟测试,并将机身放入水箱中进行加压疲劳测试。最终确定机身结构在高空飞行过程中出现疲劳断裂。从那时起,新的飞机设计规范要求飞机要接受完整的飞机疲劳测试,并规定每种飞机应具有疲劳寿命。

飞机设计规范中刚度要求的产生

随着飞机飞行速度的不断提高,自1930年代初期以来,空气动力颤振的问题就变得越来越严重。英国的“猫蛾”战斗机连续9次在高亚音速飞行中分解了事故。对事故原因的调查表明,机翼,方向舵和电梯在高亚音速飞行过程中会颤动,导致部件断裂,这使人们意识到仅增加强度而不增加刚度就无法解决此类问题。从那时起,飞机设计规格中对刚度的要求提高了。

自1903年12月世界上第一架飞机诞生以来,航空业已经经历了117年的发展。在本世纪中,借助故障分析大大提高了飞机的安全水平。 随着未来飞机的发展,新设备,新材料和新工艺将继续在飞机上出现。航空工作者更有必要集中精力,采用更先进的检测方法和分析技术来解决故障分析面临的新问题。获得新的发展。