2004年6月29日 发动机设计缺陷+机组缺乏复杂状态改出经验

1 概述

2004年6月29日，民航飞行学院绵阳分院TB-200/B-8830号飞机执行本场教学训练任务，使用32号跑道起飞，左起落航线一转弯时，坠毁在绵阳南郊机场309度方位、1海里处，机上教员及学员两人遇难，飞机报废，构成一起通用航空重大飞行事故。

事故发生后，西南管理局立即成立了事故调查组，迅速赶赴现场，对此次事故展开全面调查，调查情况如下。

2 事实情况

2.1 事故经过

6月2 9日，民航飞行学院绵阳分院长行二部教员x x（右座）及带飞学员×××（左座）在绵阳南郊机场按计划执行本场起落科目训练，驾驶TB-200/B-8830号飞机北京时间09:44,正常完成一次起落航线训练落地后，09:51连续起飞，按照指挥员指令左转加入左起落航线。在左转弯过程中机组报告“发动机抖动”，随后与地面失去联系，北京时间09:52坠地失事，机组两名成员当场遇难。飞机撞击点地理坐标北纬31°26'27''，东经104°43'24''，位于绵阳南郊机场跑道中心309 度方位、1海里处。

据目击者称：09:52左右，听到空中一架飞机发出两声“砰、砰”巨大响声，然后飞机冒出一股黑烟，在空中“打了两个旋儿”，最后一头栽到地面，飞机坠毁时，感觉地面都在抖动。

2.2 飞机残骸及失事现场勘察情况

飞机残骸整体较完整，呈头南偏东，尾北偏西力向。飞机翼展10米，头尾距离6.3米；左翼有多处破损和变形，右翼断裂，机头插入松软的泥土内约50厘米。机身前部挤压变形严重，驾驶舱起落架损毁；机身后部水平尾翼、垂尾完整。发动机本体基本完整，部分附件因撞击脱落。螺旋桨仍固定在发动机上，位于地表上的一片桨叶基本完好，埋在土中的另一片桨时沿根部向后弯曲。桨叶顶端无卷曲现象，地面无扫刮痕迹，表明飞机在撞地时发动机处停车状态。失事现场周围树木无倒伏、切削、擦挂痕迹。坠地后，飞机未发生爆炸、燃烧。

飞机坠地后部分仪表显:飞机左右空速表指示均为145海里，坡度指示为右坡度25度左右，俯仰指示下俯大于30度，升降速度表指示为2100英尺，飞机襟翼在收上位。

驾驶舱内磁电机开关处于“关”位，油门杆、桨距操纵杆在最大位，混合比操纵杆在关位，其他电门因撞击损毁严重已无法判断位置。

发动机上混合比操纵开关在全开位，与驾驶舱内操纵杆位置不一致。经分析，可能是驾驶舱内混合比操纵杆在飞机坠地时被撞击移位。

拆检飞机燃油滤、滑油滤情况正常，未发现杂质。

2.3 飞机配载及天气实况

经核查，该架飞机配载符合规定。

09:00天气实况：凤向10度，风速2米/秒，能见度3000米，轻雾；

10:00天气实况：风向不定，风速1米/秒，能见度4500米，轻雾。

2.4 人员情况

2.4.1 飞行员情况

教员，1980年8月26日出生，2003年毕业于中国民航飞行学院后留校任教。于2003年12月5日按照大纲完成增加TB机型正驾驶等级和飞行教员训练，技术检查结论合格。2004年2月20日完成年度复训地面理论课训练，2004年2月26日完成复训技术检查，结论合格，开始担任飞行教员执行带飞任务。因正式商用驾驶员执照在办理过程中，持有有效商用驾驶员临时执照和I级体检合格证。事故发生前总飞行时间为693小时，TB飞机教员飞行时间为398小时。

学员，1981年8月15日出生，中国国际航空公司大学生改驾驶学员训练，于2004年6月4日到绵阳分院开始飞行训练，2004年6月25日开飞，事故发生前的飞行训练总时次为2:52/5次。持有有效I级体检合格证。    

经调查了解，两人在飞行前无异常现象。

2.4.2 机务维护及放行人员情况

当日机务维护及放行人员均持有有效专业维护人员执照，符合规定。

2.4.3 管制及指挥人员情况

当日管制及指挥人员证照有效，均满足岗位上岗资格要求。

2.5 飞机及发动机基本情况

2.5.1 飞机情况

型号：TB-200，制造序号1682，于1994年8月24日由法国苏柯达公司制造出厂。

适航证编号：AC 0900，于1995年1月17日首次签发，2004年6月经西南地区管理局适航维修处年检合格再次签署，有效期至2005年12月31日。

国籍登记证编号：NR0700，1999年4月21日签发，长期有效。

电台执照编号：2003-371， 2003年12月17日颁发，有效期3年。

该机无规定使用年限，规定使用寿命为14 600小时，翻修时限为2000小时。至2004年6月2 9日，已使用6388小时13分钟，197个起落。2004年3月8日在民航飞行学院飞机修理厂（维修许可证号：D.4401 )完成2000小时定期检修工作。2004年6月23日在民航飞行学院绵阳分院（维修许可证号：D.4405）完成50小时定期检修工作。定检后使用35小时17分钟。

该次飞行前，航前维护工作正常，无保留故障项目。

经查证该机近一段时间维修记录，未发现有故障记录。

2.5.2 发动机情况

型号：IO-360-A1B6

序号：L-26434-51A

制造厂：美国莱康明公司

该发动机无规定总寿命，翻修时限为2000小时。于1997年7月8日出厂，2004年1月9日经民航飞行学院飞机修理厂检修排除金属沫故障后，装于B -8830飞机。至2004年6月2 9日，总使用时间3287小时15分钟，翻修后使用1287小时15分钟。检修后使用390小时12分钟。

所有涉及该机的适航指令、服务通告和服务信函均已处理，无违反规定的情况。

2.6 燃油、滑油检查情况

事故调查组分别从加油车、机燃油箱和发动机管道内提取燃油样品，从发动机中提取滑油样品进行检测，检测结果符合要求。

2.7 公安保卫情况

经现场检杳和走访调查，末发现有爆炸和人为破坏痕迹，可排除"6. 29”民航蝇行学院绵阳分院B- 8830号飞机失事坠毁系受到外来干扰、人为破坏所致。

2.8 发动机分解检查情况及试验验证情况

6月3 0日～7月7日，在民航飞行学院机务部门和发动机厂家菜康明公司发动机专家的协助下，事故调查组在民航飞行学院飞机修理厂对发动机残骸进行了分解检查。发动机本体、燃油系统附件和点火系统附件均未发现不正常机械损伤。分解汽缸发现3＃汽缸点火电嘴和缸体呈灰白色，表面无积炭现象。1#、2＃和4＃汽缸点火电嘴和缸体表面有较多积炭。上述证据表明：在发动机最后工作阶段，3＃汽缸严重贫油，1#、2＃和4#汽缸严重富油。进一步检查，发现3＃汽缸燃油喷嘴内有异物部分堵塞，经试验台测试，燃油流量明显低于正常值（正常值为30.7 - 33.3 pph，实测值为12.0 pph )。

根据飞机和发动机残骸分解检查结果，事故调查组初步认定：3＃汽缸燃油喷嘴突然堵塞是造成发动机停车的主要原因。为进一步验证故障，调查组另选一个正常燃油喷嘴，人为将其部分堵塞，模拟事故发动机3＃汽缸燃油喷嘴工作流量（模拟喷嘴流量为12.7 pph)，将其装人一台正常发动机同样位置，送试车台进行试车。发动机转速在2000转/分以下时，3#汽缸缸头温度较其他三缸缸头温度高，但发动机工作仍较平稳，无明显振动和功率丢失情况，所有汽缸排气管均无黑烟排出。表明3＃汽缸虽处于贫油状态，但尚能工作；其余三个汽缸处于正常工作状态。随着油门增大，转速增加到2000转/分以上时，3＃汽缸缸头温度开始快速下降，表明3#气缸因过度贫油停止工作；1#、2#、4#气缸排气管开始喷黑烟，并有明显回火现象，表明1#、2#、4#气缸进入富油工作状态。发动机振动明显增大。当油门杆推到最大位时，发动机转速最大只能达到2300转/分，并迅速下降到1400转/分以下，有停车趋势。将油门杆回收，发动机在2 000转/分以下恢复平稳工作状态。多次试验结果一致。模拟试验现象与事故目击者描述悠机失事前现象基本吻合。

2.9 异物来源及属性分析

为进一步查清异物的属性及来源，事故调查组将燃油喷嘴内取出的异物送中国民用航空总局航空安全技术中心分析化验。异物由红色和白色两种物质黏结形成，红色物质呈“桔瓣”形，白色物质呈薄片透明状。根据化验结果，红色物质是尼龙，白色物质是聚四氟乙烯。异物进入燃油系统的可能途径有：

（1）随燃油进入。从飞机燃油箱到燃油喷嘴先后设置有多级油滤，异物大小的物体根本无法通过油滤到达燃油喷嘴，这种可能性可以排除。

（2）发动机内部零部件破损。调查组检查了燃油控制组件、燃油软管和燃油分配器内的所有非金属零件，未发现有尼龙制零件，虽有部分零件由聚四氟乙烯制成，但未发现有破损现象。异物的形状也无机件破损脱落的特征。调查组认为异物来自发动机内部机件破损的可能性基本可排除。

（3）在发动机进行维修工作时不小心落入。事故调查组走访了绵阳分院机务工程部和飞行学院飞机修理厂，调阅了维修工艺和维修记录，检查了维修现场。未发现在维修过程中需使用上述材料，维修现场也未发现同异物类似的物质。该发动机自修理出厂已正常使用390小时，在使用过程中无不正常反应，也未进行过燃油系统的拆卸和分解。因此，调查组认为异物在发动机维修过程中落入的可能性较小。

（4）发动机燃油控制组件至燃油分配器的燃油软管在制造中存在缺陷。经取样分析，发动机燃油软管内壁为聚四氟乙烯材料。调查组经分析后认为，最大的可能是：在发动机燃油软管的制造过程中，多余的材料附着在管道内壁上。使用初期，附着的异物对燃油系统几乎没有影响；经燃油长期冲刷后，附着的异物突然脱落并随燃油进入燃油喷嘴。

3 原因分析

TB-200飞机燃油系统工作原理是：燃油经燃油控制组件调节后进入燃油分配器，燃油分配器再将其均匀分配，通过对应的燃油喷嘴喷入相应汽缸。从燃油控制组件出来经燃油分配器到燃油喷嘴没有油滤。这段油路中附着的异物在燃油的冲刷下突然脱落后，将随燃油进入燃油喷嘴。由于燃油喷嘴入口大，出口小，异物无法随燃油喷人汽缸，卡在燃油喷嘴中造成堵塞。当3＃燃油喷嘴在发动机处于大功率状态时被异物突然部分堵塞后，进入3＃汽缸的燃油急剧减少，此时的油气混合比已无法满足汽缸工作条件，汽缸因极度贫油停止工作；同时，由于总供油并未减少，造成其他三个燃油喷嘴供油压力增加，进入其他汽缸的燃油过量，1#、2#、4＃汽缸进入富油工作状态。发动机出现振动大，冒黑烟、回火现象。此时，若不及时处置，1#、2＃和4＃汽缸也将因过度富油停正工作，发动机停车。因此，3＃燃油喷嘴突然被异物部分堵塞是导致发动机停车的直接原因。

在大功率状态油路部分堵塞时，若及时减小发动机功率，燃油控制组件将减少总燃油供量，进入各汽缸的燃油也将相应减少，缸内油气混合比将得到改善，重新回到正常工作范围，发动机可维持正常工作。因此，机组在发动机出现抖动时未及时调整功率是导致发动机停车的重要原因。

4 事故结论

发动机油路中异物部分堵塞燃油喷嘴，造成发动机工作不正常，机组末能及时正确处置，导致发动机空中停车。

这是“起机械故障引发，人为处置不当造成的通用航空重大飞行事故。

5 事故教训

5.1 发动机在设计上存在一定缺陷

莱康明发动机是一种应用较广泛的通用航空发动机，技术较为成熟，但由于受到经济成本所限，发动机在设计上对保护功能考虑较少，容错能力较差。本次事故就是因单个燃油喷嘴被部分堵塞而导致整个发动机工作并不正常。国际上已有多起该型发动机因油路堵塞造成工作不正常的报告。莱康明发动机用户对此必须要有清醒的认识。

5.2 机组在处置本次发动机故障时存在一定的技术失误

（1）根据发动机制造厂家技术专家对右其他国家发生的发动机空中抖动的处置情况所作通报，以及对模拟事故发动机喷嘴进行地面试车结果表明，如果机组在发动机出现抖动时能够及时减小发动机功率，此次发动机空中停车可能是可以避免的。

（2）结合事故现场残骸情况、飞行仪表最后指示以及目击证人所反映情况可以判明，飞机是在进人螺旋状态后失控撞地。机组在出现特殊情况时，忽视了保持好飞机姿态和速度这一首要任务，导致飞机进入螺旋状态，最终失控撞地。

5.3 飞行学院在安全管理上存在薄弱环节

（1）学院在近年发展压力大、训练任务比较繁重的情况下，对发展与安全、教学与安全关系认识存一定偏差，存在一定的急躁情绪，训练的组织和实施不够规范。训练上为了赶进度，甚至违反相关法规的规定，在学员尚未取得学生驾驶员执照的情况下就组织开飞。在此次事故中遇难的学员于6月25日开始飞行训练，而在事故发生当天还未取得学生驾驶员执照（该学员执照于6月29日签发）。

据一线悠行教员反映，平时训练时间较长，飞行比较疲劳。虽然目前未发现飞行教员有飞行超时的情况，但由于训练飞行条件较为艰苦，起落次数多，训练机型老旧，教员又承担着保证飞行安全和教学质量的双重压力，因此其工作强度很大，人员容易疲劳。据了解，在飞行学院飞行教员工作时间长、飞行疲劳是一个比较普遍的现象，特别是在夏季炎热的气候条件下，教员的教学飞行时间经常在连续6个小时以上，工作强度非常大。这对于保证飞行安全和教学质量，尤其是确保机组有足够的精力来预防和处置特殊情况非常不利。

（2）学院一些安全基础性工作还较薄弱。从TB机型引进后绵阳分院已因起飞阶段发动机空中停年发生3次事故，但学院对此仍未引起高度警觉，未在训练中采取针对性对策，也未制定有完善、切实可行的特情处理预案。据飞行教员反映，由于在起飞阶段演练处置发动机故障难度较大，并且会影响机场的训练容量，因此平时在训练中很少针对起飞和爬升过程中发动机故障进行处置训练。从此次事故的处置上可以看出，机组对于处置起悠后发动机故障以及预防和改出复杂状态缺乏经验。

5.4 飞行学院在技术训练方面还需加强

学院引进TB飞机已十余年，但对莱康明发动机的工作原理及特点研究不细，使用注意事项不明确。飞行员对飞机和飞行手册的理解和掌握还有欠缺。调查组在调查过程中发现，部分飞行员对油门杆、混合比杆的使用和发动机出现抖动时应采取的应急处置程序不甚了解，有的甚至有一些错误概念。对技术的总结和交流不够，平时分院和飞行部很少组织专门的技术交流和研讨，技术研讨一般只限于教员之间的私下交流。飞行和机务人员平时也很少就飞机使用和维护，以及飞机关键性和多发性的故障进行讨论。

6 安全建议

（1）飞行学院要树立科学发展观，正确地处理发展与安全、教学与安全的矛盾，合理安排教学计划。特别是在近年民航高速发展，飞行员需求缺口大的情况下，要保持清醒的头脑。要量力而行，杜绝违章飞行和疲劳飞行。要加强安全管理，针对单发训练飞机多，多数训练机场地形复杂，学员技术熟练程度低，安全裕度小的特点，加强飞行教员的特情处置训练和考核，同时根据不同机场、不同阶段的实际情况，制定切实可行的特情处置预案，并将其列入日常训练内容。

（2）机务维护部门要加强飞机的维护工作，在维护中要特别注意保持燃油系统的清洁，防止外来异物进入燃油系统。

（3）飞行学院要加强技术培训工作，要组织专门力量加大对飞机/发动机的原理和特点研究工作，找出影响安全的规律性问题有针对性地制定预防措施。要加强飞行人员的基础理论学习，加深对飞机工作原理的理解。