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)行訓練任務時突然空中解體,就是上述顧慮的最佳例證。失事當時,這架編號80-0034的F-15C正執(zhí)行基本戰(zhàn)斗機機動(Basic Fighter Maneuvers)演練,與僚機進行一對一的空中攻擊及防御動作訓練。在進行第二次的接戰(zhàn)練習時,失事機以450節(jié)的空速快速右轉,機體承受負載約為7.8G,此時機體開始劇烈抖動,飛行員立即將飛機改為平飛狀態(tài),機體承受負載迅速降到1.5G,數秒鐘后,前機身于座艙罩后面位置處斷裂并與機體完全脫離,機體空中解體為兩截,所幸飛行員跳傘后平安獲救。
F-15C 80-0034空中解體示意圖
失事后的調查報告顯示︰失事發(fā)生原因為機身斜站位(Canted Fuselage Station)CFS337處的右側上縱梁斷裂,失事機上縱梁殘骸經金相分析(Metallurgical Analysis)后,發(fā)現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)也較藍圖規(guī)定粗糙。過薄的破斷面直接造成上縱梁局部應力大幅升高,在反復的飛行負載作用下,上縱梁很容易由粗糙面產生多處的疲勞初始裂紋,繼而在后續(xù)的飛行負載中持續(xù)成長,最后導致上縱梁完全斷裂。
問題就出在這根縱梁上
對其他F-15檢查后也發(fā)現了裂紋
這架F-15C于1982年開始服役,失事時飛行時數接近5,900小時。F-15C原始設計規(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)設計規(guī)范后,重新依據此規(guī)范進行分析,服役壽限延長到8,000飛行小時,并以16,000飛行小時的全機疲勞試驗來加以驗證。由于分析數據顯示上縱梁的裂紋成長壽命高達31,000飛行小時,依據設計規(guī)范其定期檢查時距為15,500飛行小時,遠超過飛機的服役壽限,且上縱梁在全機疲勞試驗過程中也未發(fā)現有任何損傷,所以雖屬攸關飛行安全的主要結構件,但在服役期間內并不需要進行定期檢查。
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