2018年11月1日,一架WOW Air的A321-200飞机,注册号TF-WIN,执行WW-117航班,从 Keflavik (Iceland)飞往Baltimore,MD (USA)。飞机在爬升到大约FL210时,右发滑油量为0并出现滑油压力低警告,机组关闭右发,为了安全起见,机组决定在越洋前返航。
机组宣布PAN-PAN,在起飞约35分钟后安全降落在Keflavik 的19号跑道上。随后检查发现右发放油堵头严重漏油,滑油量已降至需要关闭发动机的水平。左发也发现放油塞 漏滑油。该机当时正在进行ETOPS飞行。因此这起事件被评定为严重事件。
2021年8月5日,RNSA发布了最终报告,总结出严重事故的可能原因为:
报告原文:
http://www.rnsa.is/media/4849/final-report-tf-win-loss-of-oil-spanssure-and-return-to-bikf-on-1-november-2018.pdf
WOW-117航班是15:30从Keflavik机场(BIKF)到巴尔的摩(KBWI)的定期航班。飞行前检查由机长执行,在检查过程中没有发现任何异常情况。
航班于15时48分在Keflavik机场(BIKF)从跑道28起飞,飞往巴尔的摩(KBWI)。起飞正常,副驾驶是操纵飞行员(PF)。
根据FDR数据,在爬升过程中的15:51:42,当通过MSL 7040英尺时,机组收到以下ECAM警告信息:
机组查看了ECAM,ECAM显示2号发动机(右发动机)的滑油量已降至3夸脱。而据机组人员回忆,两台发动机在飞行前滑油量大约都是18.5夸脱。
机组人员在参考QRH后继续爬升。根据QRH,应监测滑油压力和滑油温度。根据FDR数据,在15:51:42时,2号发动机的滑油压力为46 psi,滑油温度为63.5℃。
根据FDR数据,15:54:58,当飞机通过MSL 10916英尺时,2号发动机的滑油量已降至零。同时,在ECAM上,2号发动机的滑油量指示变成了“XX”。由于滑油压力和温度似乎没有变化,机组最初考虑滑油量传感器是否有故障。
大约30秒后,2号发动机的滑油压力开始下降,机组人员得出结论,发动机漏滑油。
机组在15:57拍摄了发动机指示的照片,显示2号发动机机滑油量“XX”以及2号发动机滑油压力已降至24 psi。
2号发动机滑油压力下降导致16:00:15 ECAM给出滑油压力低压警告。机组参考QRH,QRH要求关闭2号发动机。
机组将技术问题告知ATC,并获得返回Keflavik机场的许可。
16:01,机组根据QRH关闭2号发动机,并掉头返回Keflavik机场。
16:05分,在进近过程中,机长接管为操纵飞行员。
机长在16:06宣布PAN-PAN,并通知ATC已关停2号发动机。
机组人员向乘务长简要介绍了情况,并告知乘客,由于技术原因,他们将返回Keflavik机场。
在下降过程中,机组执行了进近检查单,参考QRH 25.07A超重着陆检查单,并对Keflavik机场的19号 跑道进行着陆性能计算。
16:23飞机降落在Keflavik机场的19号跑道上。
飞机在机坪停下后,对2号发动机进行了检查。发现2号发动机整流罩的内部被滑油浸湿。发现2号发动机主滑油供油滤上的放油塞和保险丝一起松动。
11月1日晚上,在进一步检查漏油的过程中,还对1号发动机(左发动机)进行了全面检查。在检查过程中,还在1号发动机整流罩内部发现 漏油,1号发动机主滑油供油滤上相同的放油塞与保险丝一起松动。
Engines 1 and 2 – Loss of oil quantity and oil spanssure
根据飞行人员的说法,两台发动机在飞行前都有大约18.5夸脱的油。记录本记录的发动机起动时间为15:30。
根据FDR,在15:34:31 ,1号发动机的滑油量为17.5夸脱,2号发动机的滑油量为15.75夸脱。
在15:47:30左右,1号发动机和2号发动机的滑油量突然下降:
大约5夸脱(两台发动机)的滑油量突然下降是由于起飞过程中的大量吸油(oil gulping)造成的。这是因为高功率时需要从滑油箱中吸取出更多的滑油以供发动机运行。
对于1号发动机,在15:47:54时,油量下降后稳定在13夸脱左右。这是受起飞后飞机机头向上的影响。
对于2号发动机,滑油量在爬升过程中持续下降,并在15:53:58达到0夸脱,当时飞机已达到10900英尺的高度。
由于某些油量下降(两台发动机)是由于发动机在较高功率下运行时大量吸油造成的,因此通过比较飞行前滑行过程中油箱中的油与飞行后滑行过程中油箱中的油,可以发现实际的油量损失。
对于1号发动机,在15:34:31起飞前滑行期间,发动机滑油量为17.5夸脱。飞行后,在16:28:29滑行期间,发动机滑油量为16.75夸脱。
因此,比较滑行时FDR数据,1号发动机在飞行过程中损失了略低于1夸脱的滑油。考虑到如机组人员所述 ,飞行前两台发动机的原始油量约为18.5夸脱,1号发动机损失的油量略少于2夸脱。
15:34:31,在飞行前滑行期间,2号发动机的滑油量为15.75夸脱。飞行后,在16:28:29 滑行期间,发动机滑油量为0.75夸脱。
因此,2号发动机在飞行过程中几乎失去了所有滑油。飞行前后FDR滑行滑油量值的比较显示损失了15夸脱油。考虑到如机组人员所述 ,飞行前两台发动机的原始油量约为18.5夸脱,2号发动机损失的油量略低于18夸脱。
从发动机滑油压力数据可以明显看出,两台发动机的滑油压力在15:47:10和15:47:22之间增加,这与选择起飞功率一致。
在起飞过程中,大约在两台发动机滑油压力达到最大的后8秒(选择起飞功率后), 1号发动机和2号发动机的滑油量在15:47:30时迅速下降。这是正常的,因为在高功率选择时,发动机需要额外的滑油。
2号发动机机滑油压力低的初始ECAM警告发生在16:00:15。但是,从图6后面的数据可以明显看出,2号发动机机滑油压力在15:54:30左右,或2号发动机滑油量达到零后32秒开始下降。
ITSB注意到,在2号发动机失去滑油压力后,1号发动机的滑油压力值在约50-55 psi的上限值和约25-35 psi的下限值之间波动。
对比发动机滑油压力、发动机指示和发动机油门参数,发现1号发动机在2号发动机关车后没有在高功率下连续运行。
根据发动机制造商的说法,这是因为自动推力接通在N1调节模式,机组没有对油门采取任何行动。在此模式下,飞机向EEC提供数据,以驱动发动机 达到特定的N1。自动推力在15:48:29和16:23:19之间接通。
当机组在16:01关闭2号发动机并掉头返航时,飞机位于FL200 ,距离19号跑道入口69海里。
2018年10月15日至10月28日,该机在斯洛文尼亚卢布尔雅那机场的Adria Tehnika做C检。C检时该机总飞行小时7036:43,总飞行循环1698。
该飞机于UTC 2018年10月28日12:00,即严重事故发生前4天,从C检出厂。直到本次严重事件飞行为止 ,这架飞机在C检之后飞行了13个航段,总共飞行了56小时25分钟。
在C检和本次事件之间,该机发动机滑油添加记录如下:
10月28日:双发发动机各加油3夸脱,滑油消耗率0.25夸脱/小时
10月29日:左发加油4夸脱,滑油消耗率0.36夸脱/小时;右发加油3夸脱,滑油消耗率0.27夸脱/小时
10月30日:双发发动机各加油3夸脱,滑油消耗率0.53夸脱/小时
10月31日:双发发动机各加油3夸脱,滑油消耗率0.27夸脱/小时;双发发动机各加油1夸脱,滑油消耗率0.20夸脱/小时
11月1日:双发发动机各加油1夸脱,滑油消耗率0.18夸脱/小时
根据空客飞机维护手册(AMM),正常油耗预计不会超过0.60夸脱/小时。在本次事件之前,滑油消耗率 从未超过此限值。
在Adria Tehnika进行C检期间,更换了1号发动机和2号发动机的主滑油供油滤滤芯。
事件后的检查显示,1号和2号发动机主供油滤上的放油塞漏油。发现放油塞及其保险丝松动:
放油塞很容易用手转动,并不符合AMM task 79-21-10-920-002 [subtask 79-21-10-420-060-A]中规定的力矩值。
AMM subtask 79-21-10-420-060-A 中提供了用于安装主供油滤滤芯的方法。
更换主滑油滤滤芯需要经过授权人员的复检。
维修人员1对2号发动机进行了主供油滤滤芯 的更换,并对1号发动机进行了复检。他被授权执行这两项任务。
维修人员2 对1号发动机执行了主供油滤滤芯的 更换。他被授权执行此任务。
维修人员3 对2号发动机执行了复检。他被授权执行此任务。
在空客AMM subtask 79-21-10-420-060-A中,第(4)步的标题行如下:
(4) Install the oil supply filter element (20) in the lube filter housing.
然而,(4)步的(a)-(e)说明只是将过滤芯(下图中的项目20)安装到油滤盖(图中的项目40)、润滑封圈(图中的项目50)和安装O形封圈(图中的项目50):
但直到在第(7)步中,才将滤芯(已连接到油滤盖)安装到发动机滑油滤壳体中:
Replacement of the Engines 1 and 2 Oil Supply Filters
ITSB调查确定,维修人员在C检期间更换滑油滤未正确遵循空客AMM subtask 79-21-10-420-060-A。
该工作根据顶行(标题)执行,而不是按照详细的工作说明执行。 因此,在第(4)步中,由于标题具有误导性 ,供油滤滤芯(项目20)被安装到润滑组件外壳中。然后将盖子(项目40)安装到润滑组件外壳上,然后安装放油塞(项目60)。
通过这种方式进行安装,第(4)至(7)步在滤芯已安装到发动机中的情况下完成。这样就无法检查滤芯是否正确安装在油滤盖上。这也阻止了在安装后详细检查定位销是否正确对齐的可能性,因为它根本看不见。最后,这也阻碍了去确保滤芯销(20)接触油滤盖(40)肋的侧面而不是位于肋的顶部。
ITSB得出结论,如果安装不正确,当放油塞(60)安装过程中达到所需力矩时,油滤滤芯(20)和油滤盖(40)之间仍可能存在间隙,例如,如果油滤定位销(可能是部分)位于油滤盖(40)内的肋条顶部。
在安装后和本事件之间的56:25飞行小时内的长时间振动,可能会导致滤芯移动,从而将滤芯 定位销从油滤盖内的肋条顶部移开。
这将允许油滤滤芯(20)由于振动而自由移动,使油滤盖(40)和油滤之间产生间隙。
这将导致放油塞不再紧紧固定在油滤盖(40)上,从而使放油塞的力矩值无效,并允许放油塞(60)向右转动。这可以解释为什么发现保险丝松动,并且无论安装过程中的怎么拧力矩,放油塞上所需的力矩都不够。
CFM发布了关于正确安装供油滤滤芯的培训视频,视频中强调了先将油滤安装到油滤盖上再安装到壳体上的重要性:
您的设备不支持视频标签。
下图显示了该过程的一部分:
▲ 将黑色O形封圈(50)安装到油滤盖(40)凹槽中
▲ 将放油塞(60)穿过油滤盖(40)拧紧到油滤滤芯中
Inspection of other aircraft for the same condition
在这起事件发生后,该航空公司检查了其空客机队中具有相同放油塞的所有发动机上的放油塞。发现三架飞机存在与该事件相关的问题,如下所示:
机号TF-DAD:
发现2号 发动机油滤放油塞的O形封圈(支承环)损坏。该发动机最后一次油滤更换由Adria Tehnika完成。
机号TF-GMA:
发现1号和2号发动机的放油塞安装不正确。最后一次油滤更换由本公司完成。
机号TF-SON:
发现1号和2号发动机的放油塞安装不正确。最后一次油滤更换由本公司完成。
因此,放油塞安装不正确并非Adria Tehnika的个例。
此外,作为调查的一部分,斯洛文尼亚的Adria Tehnika还检查了其机库中安装有相同发动机放油塞的所有空客飞机。
发现另一台发动机放油塞安装松动。该发动机刚刚从位于布鲁塞尔的汉莎航空技术公司(Lufthansa Technik)接收到,而Adria Tehnika并未对发动机放油塞进行维修。
ITSB注意到滑油滤滤芯和滑油滤盖的设计可能导致安装不正确。
关于漏油,调查中确定,Adria Tehnika 维修人员讲述了一种“更理想的安装方式”,即图中的O形圈项目50安装在放油塞上,而不是按照AMM将其安装到油滤盖中。这是不正确的,如第(4)部分子部分(e)中的警告所述:
CAUTION: DO NOT INSTALL THE BLACK PACKING (50) ON THE DRAIN PLUG (60).
拆下渗漏的放油塞(60)后,发现O形圈(50)嵌套在绿色备用封圈(80)上。参下图:
在第(5)步放油塞的安装,子步骤b)中,有以下注释:
NOTE: If the inner packing (50) sits on the back-up seal (80), the packing installation done before is possible incorrect.
注释:如果内封圈(50)位于备用密封(80)上,则之前完成的封圈安装可能不正确。
调查确定,此次事件中漏油的原因是黑色O形圈安装不正确,如上图所示。
根据空客和CFM发动机手册,黑色O形圈应位于下图中深绿色圆圈区域(距离六角螺母更远的那一个) 的肩部:
ITSB确定滑油渗漏的原因是:Adria Tehnika维修人员错误地使用了“更理想的安装方式”安装黑色O形封圈(50),在将油滤盖(40)与放油塞(60)连接之前,已经将滑油滤滤芯(20)安装到了发动机滑油滤壳中。
油滤盖(40)和放油塞(60)倒置,使得黑色封圈(50)难以安装到油滤盖(40)的凹槽中,因为它可能从凹槽中掉落:
在滤芯未首先安装到油滤盖上之前,不得将油滤滤芯安装到壳体中。
基于放油塞松动的调查结果,安装主供油滤滤芯 未正确遵循空客AMM subtask 79-21-10-420-060-A 。
但是,可以改进任务的工作说明,以防止误解,调查使空客和CFM都注意到了这一点。
事件发生时(2018年11月1日),AMM subtask 79-21-10-420-060-A 中第(4)和(7)步 的顶行/标题如下:
(4) Install the new oil supply filter element (20) in the lube filter housing
(7) Install the filter cover (40) as follows
在调查期间,CFM和空客在2019年11月1日发布的修订版中,对AMM subtask 79-21-10-420-060-A 第(4)步和第(7)步的顶行/标题进行了修改,以防止可能的误解,即错将供油滤芯直接安装在滑油滤壳体中。
在2019年11月1日 ,AMM subtask 79-21-10-420-060-A中第(4)和(7)步的顶行/标题修改为如下:
(4) Install the new supply filter (20) in the filter cover (40)
(7) Install the filter cover (40) with the supply filter (20) as follows
参考CFM56-5B SB 79-0038,CFM于2019年采取了一项安全措施,引入了经改进后的供油滤。SB的目的是减少因滤芯定位销对齐而导致安装错误的风险。
无