原创 新加坡航空公司A380失压的分析

新航A380失压讨论

2014-1-27修改 

最近（2014-1-7）新加坡航空公司A380失压迫降，氧气面罩都了放下来。这是迄今最严重的失压事故，如果再有其它干扰，人工来不及干预，那494人就必死无疑了。当局归罪于门的关系。我做了点功课，觉得门的问题虽是起因，但觉得关键还是控制系统失效了，而控制系统的失效可能还是TTP/C通信失效造成的。TTP/C通信失效参见我以前的博客: 飞机用的TTP/C由出错到功能失效的过程(1) - 杨福宇的博客 - 电子工程专辑http://forum.eet-cn.com/BLOG_ARTICLE_19029.HTM

我整理了一些A380失压的事件，涉及至少4架飞机：

1. 2012-7-1  法国航空公司巴黎到东京A380航班A276放油、速降紧急返航

2. 2012-3-27 中国南方航空公司的CZ3000航班A380返航

3. 2012-？   中国南方航空公司A380坐舱压力发生故障

4. 2012-5-2  中国南方航空公司北京到广州航线A380发生故障返航

5. 2013-11-8 马来西亚航空公司A380座舱压力发生故障返航

6. 2014-1-7  新加坡航空公司A380 317航班失压放氧气面罩、在巴库迫降

下面是与A380门有关的讨论；

http://www.dailymail.co.uk/news/article-2279416/My-terror-27-000ft-Jet-door-blew-open-crew-plugged-gap-blankets-says-Briton.html

2013年2月15日阿联酋由曼谷到香港的A380航班EK384上有乘客报料讲门有故障，出现有约4厘米的口子，可见天空，寒风吹入，人心惶惶，机组未返航，而用枕头毛毯堵缝了事。航空公司方面承认门有噪声，无碍安全，空客讲门是朝内开的，有闭锁机构，飞行中不会打开。

http://blogs.crikey.com.au/planetalking/2013/02/17/emirates-a380-door-explosion-story-is-rubbish

第二天就有人讲这消息是垃圾，论点有：门要朝内拉后才可打开，内外压差是保持门关紧的（所以不会自动打开）；压差只会使风向外，所以不会有冷风吹入，舱内温度不会下降到冰点；舱内压力有非常先进的系统保持，否则氧气面罩就会自动跌落（未见啊！）；经济舱与头等舱在不同楼层（经济舱的人看不到头等舱内门发生的事！）；所以这是虚构的事实。

http://www.aeroinside.com/item/588/air-france-a388-near-gothenburg-on-jul-1st-2012-door-problems

第二个有关报道发生在2012年7月1日，法航巴黎到东京A380航班A276经瑞典空域时发生"门事件"，将油卸入巴尔的海后返回巴黎。提到飞机的飞行高度的下降（FL370-->FL250），没有更详细报道。

http://www.mycarforum.com/topic/2692557-sia-a380-loss-of-cabin-pressure/

最近的一次是2014年1月7日伦敦到新加坡的新航A380 317航班在阿塞巴疆巴库的紧急迫降。门处噪声大到难听清对话，漏气使舱压下降，氧气面罩释放。新航疑故障根源为门密封问题。注意:起飞后20分钟有人听到门处有大的噪声并告知机组人员，温度下降。然后数小时后事情才恶化到急速下降，放氧气罩，迫降。

http://www.aeroinside.com/item/3543/singapore-a388-near-baku-on-jan-6th-2014-loss-of-cabin-pressure

2014年1月14日空客发现该架客机门的前上方有坏

http://www.pprune.org/archive/index.php/t-531316.html

请注意在新航事件评论中的一个发言：只有在门出故障时泄漏的量大于飞行状态中泄气量时才会引起舱压下降。如果没有其它非正常泄漏，或者泄气阀或者其控制部分同时出故障（没能使它充分关闭），此时门密封的泄漏才会把已经恶化的工作点推出边缘。作为空客（非380）的机长我认为你这观点ok，门泄漏不少见，它只是制造了讨厌的噪音，我认为密封加压的设计可以对付得了1扇（或更多扇）窗被吹走。

http://en.wikipedia.org/wiki/Talk:Cabin_pressurization

关于能抵抗多大的漏洞，有这样的说法：…传说（我无法证实）波音777在3个舷窗吹开后门仍能维持压力。

http://www.aeroinside.com/item/3260/singapore-b773-at-singapore-on-oct-18th-2013-cabin-pressure-problems

波音777也发生过失压

http://travel.aol.co.uk/2013/03/22/Thomas-cook-flight-loses-cabin-pressure-mid-air/

A320也发生过失压

从这些素材如何理清我们的思路？

三件事故中新航A380已发生失压，法航A380放油、速降、返航可能是预判可能失压，阿联酋航没发生失压。但是均归为门故障，而航空公司的态度是逐渐变化，从门有泄漏不影响安全到失压是门造成的，他们总在避重就轻。

1。A380的舱门有些问题。由于舱是薄壳结构，虽然有支承部分，由于负载分布可能的的变化，门和壳的配合出现应力变化，发出声响，密封损坏都是可能的，从网上见到的门泄漏的看法都是“并不少见”。舱密封损坏后是否有风能吹进来，并不全部取决于内外的静压差，如果外边的气流正对缺口，动压大于静压差也是有可能的，例如车窗开时，内外的静压差近似为0，坐在车窗口的人仍吹得到风。门误打开应该是没有的事，所以这三件门故障应该是密封坏了。

2。密封坏后虽然有可能吹进冷风，但更大的可能性是内部的压力使空气漏出去。

3。内部空气漏走后舱压控制系统将进行调整，减小排气阀开度。有二种可能使失压事件发生：气源没了；或控制系统失效。网上有介绍（但无法证实）A380是由大气直接引入空气加以压缩。然后调温调湿，所以气源不会没有。要么是控制系统已调到极限，要么是控制系统失效。

4。门发生泄漏后并未立即发生失压，从上面三个例子中可以见到，有充分时间可以急速下降，只有在新航的事件中不处理，等到几小时后控制不了才失压放面罩，从反面证实失压是控制系统失效造成的。

5。控制系统的极限能力对付1扇舷窗破裂是一个合理的推定，[据说（我未找到权威资料）A380有4个排气阀，每个都有舷窗大]

http://www.airteamimages.com/airbus-a380_A6-EDK_emirates_169855_large.html我没找到原始资料，但查到过排气阀的样子，新的排气阀阀板是向外开的，据此估计图上的位置，希望知情者纠正，这个图可以比较舷窗和排气阀的大小。

6。数值计算

A380的仓体高24.09m,上层长44.93m,宽5.8m.主舱长44.90m,宽6.54m,由此可见容积近似24*6.5*45=7020m³, 空客称可按3分钟换气一次，那么供气量为7020/180= 39m³/s。

飞行中的舱内外压差为dp=8.3psia=0.58kgf/cm²=0.58kgf*10⁴/m²。在米-公斤力-秒制（MKGFS）中，在此压差下空气流速可近似算出：v=sqrt(dp*2/ρ)，其中ρ为密度=0.123kgf*s²/m⁴，v=307m/s。舷窗为300mm园时面积为s=0.07m²，一个窗口没了时的泄漏量为307*0.07=21.7m³/s。

门的密封的裂口截面积决不可能有一个舷窗大，所以控制系统到极限的假设不会满足。

飞行时客舱供风是由发动机的进气压缩段取得的，出现门密封损坏能听到强的发动机噪声，说明供风源没有停止。失压唯一的原因是控制系统失效了。 

图不清楚可下载附件