中华航空611号班机空难

中华航空611号班机空难

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前言：

作为科技支柱之一的材料技术的发展直接关系到国家经济、科技的发展水平，材料失效问题普遍存在于各类材料中，它直接影响着产品的质量，关系到企业的信誉和生存。材料失效分析的建立是发达国家工业革命的一个重要起点，材料的失效分析和预测预防工作在经济发展中占有十分重要的地位，对于材料失效问题的判断和解决能力，代表了一个国家的科学技术发展水平和管理水平。

事故经过：

15时07分：华航611号从中正机场滑行起飞。班机机长易清丰，副驾驶谢亚雄，飞航工程师赵盛国。

15时16分：台北飞航情报区的区管中心指示该班机爬升至350空层（FL350，海拔35,000呎），这是航管与该班机最后的通话。

15时28分：飞机突然从雷达屏幕上消失，搜救行动展开。[2] 15时32分：在澎湖海域目斗屿北方约10海浬处上空发生意外事故。

18时：在澎湖县目斗屿外40海浬海面发现飞机残骸（包含行李、文件、杂志）中华航空611号班机空难相关图片如下：

事故原因：

中华航空611班机空难由台湾当局飞航安全委员会调查，ntsb亦有派员到台湾协助调查。由于611班机的坠毁非常突然，事故发生前飞行员与地面塔台间的联络一切正常没有前兆，因此飞机刚坠毁时关于失事的原因众说纷纭。雷达纪录显示CI611在坠毁时曾先分裂成四大块结构后才坠入海中，因此遭导弹击中、恐怖攻击的说法曾被列在肇因名单的前几位，除此之外像是被陨石击中、遭到匿踪战机之类的武器误击也曾被认为是可能原因之一，但这些可能都一一被否定。在调查期间，调查人员发现本次空难和1996年环球航空800号班机空难十分相似，包括：

●两架客机都是波音747（TWA800是747-131，CI611是747-209B。

发动机也是同一生产商，TWA800是普惠JT9D-7AH，CI611是

普惠JT9D-7AW。）

●两架客机都是在爬升阶段解体

●两架客机解体时没有预警

●两架客机都是在大热天时起飞

不过CI611班机的中央油箱没有爆炸的痕迹，因此油箱起火并不是导致CI611班机坠毁的原因。

当调查员发现其中一块机尾蒙皮有修补过的现象，并有浓烈燃料味。他们将该块蒙皮送往中山科学研究院检查，发现该块蒙皮有严重金属疲劳的现象，经翻查肇事飞机的维修纪录后，继而发现了整个空难的始末：

⏹1980年2月7日，该航机曾在香港启德机场执行CI009号班

机时因机尾擦地损伤机尾蒙皮，造成飞机失压，当天被运回台湾，次日进行了临时维修。

⏹损伤到机尾后，华航于1980年5月23日至26日做了永久性

维修：用一块面积与受损蒙皮相若的铝板覆盖该处（根据波音的维修指引，新蒙皮的面积须较受损的蒙皮面积增加至少30%），并没有依波音所订的结构维修手册（Boeing Structural Repair Manual，SRM）把整块蒙皮更换，但负责维修人员于维修纪录上写明依照波音维修指引进行维修。

⏹22年来，后续维修人员相信该维修纪录而未更进一步检查。

该修补部分因此累积了金属疲劳的现象。1988年阿罗哈航空243号班机事故之后，机务规范要求对飞机可能产生腐蚀的位置进行直接目视检查；这种检查被归入华航的飞机维护程序里面。虽然华航这架飞机的服务期内对这个部位进行过若干次内部检查。其中最后一次例行检查是事故发生之前大约4年，所拍摄的照片显示了在该架飞机尾部修复舱壁四周处肉眼可见的烟熏污渍，这是由于1995年之前允许机上乘客在增压机舱内吸烟所产生的烟雾在此处微小缺陷的舱内外气压差形成的气流向外泄露所致。这些深色痕迹（锈迹）预示着下面可能隐藏着结构损伤。

⏹该处裂开后，造成飞机机尾脱落并失控，最后因舱体突然失

压，结构解体，导致失控坠毁。根据事故后回收的机身残骸，

该处裂痕至少长达90.5吋（约2.3米），而研究显示在高空中

飞机上的裂痕超过58吋（约1.5米）时就会有结构崩毁的可

能。

华航对此事故调查报告表示异议，认为调查者并没有找到能证明调查报告的飞机残骸。

原因描述：

金属疲劳：金属疲劳是指材料、零构件在循环应力或循环应变作用下，在一处或几处逐渐产生局部永久性累积损伤，经一定循环次数后产生裂纹或突然发生完全断裂的过程。当材料和结构受到多次重复变化的载荷作用后，应力值虽然始终没有超过材料的强度极限，甚至比弹性极限还低的情况下就可能发生破坏，这种在交变载荷重复作用下材料和结构的破坏现象，就叫做金属的疲劳破坏。

过程机理：疲劳过程包括疲劳裂纹萌生、裂纹亚稳扩展及最后失稳扩展三个阶段，其疲劳寿命Nf由疲劳裂纹萌生期Ni和裂纹亚稳扩展期Np所组成。疲劳裂纹萌生主要包括：

1、滑移带开裂产生裂纹，金属在循环应力长期作用下，即使是应力低于屈服应力，也会发生循环滑移并形成循环滑移带。

2、相界面开裂产生裂纹，很多疲劳源是由材料中的第二相或夹杂物引起的，便提出了第二相、夹杂物和基体界面开裂，或第二相、夹杂物本身开裂的疲劳裂纹机理。

3、晶界开裂产生裂纹，多晶体材料由于晶界的存在和相邻晶粒的不同取向性，位错在某一晶粒内运动会受到晶界的阻碍作用，在晶

界处发生位错塞积和应力集中现象。在应力不断循环下，晶界处得应力集中得不到松弛，应力峰越来越高，当超过晶界强度时就会在晶界处产生裂纹。

相关实验：

常规疲劳强度计算是以名义应力为基础的，可分为无限寿命计算和有限寿命计算。零件的疲劳寿命与零件的应力、应变水平有关，它们之间的关系可以用应力一寿命曲线（σ-N曲线）和应变一寿命曲线（δ－Ν曲线）表示。应力一寿命曲线和应变一寿命曲线，统称为S-N曲线。根据试验，有三种数学表达式：

1、幂函数式：(σ^m)*N=C

式中：N应力循环数，m、C材料常数。

2、指数式：exp,mσ-*N=C

式中：N为应力循环数，m、C为材料常数。

3、考虑疲劳强度，则幂函数式演变为三参数式：*(σ-σf)^m+*N=C （式中：N为应力循环数，m、C为材料常数,σf为疲劳强度。

类似于：

）