飞行器适航基础
环球800空难分析
学院名称：航空科学与工程学院专业名称：飞行器设计与工程学号：
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摘要：
本文以波音747的油箱设计不当为研究对象，分析环球800客机油箱爆炸发生的原因及相关处理过程，并分析基于该问题所衍生出来的相关适航指令、适航标准。该事故促使FAA关注燃油箱安全问题，先后颁发了特殊联邦航空规章(SFAR88)、修正案25-102和修正案25-125以及与之相对应的咨询通告(AC 25.981-1B，AC 25.981-1C，AC25.981-2，AC 25.981-2A)，强制要求在飞机燃油箱内采取有效措施减少燃油箱点火源，降低可燃蒸汽浓度，减少运输类飞机的燃油箱可燃性，以增加燃油箱安全。在上述分析的基础上，提出在进一步的设计中针对该方面的问题应该采取一些相应的措施，以达到减少未来民航客机油箱的安全隐患，提高飞机的运营安全性，减少事件和事故的发生。另外，经过波音公司的研发，经此事故后，美国联邦航空局要求大飞机需要在中央油缸加入惰化系统。我国的大飞机项目目前在研制中，如何合理设计油箱，保证安全性也是我国相关研究人员需要重点关注的对象。
关键词：环球800，适航条例，FAA，NTSB，油箱
目录
一、事件过程 (1)
二、事故调查 (2)
1，波音747系列油箱配置 (2)
2，油量的运作方式 (2)
3，燃油引燃条件 (2)
4，分析研究过程 (3)
5，结论 (4)
三、针对性适航条例分析 (5)
3.1，名词解释 (5)
3.2，飞机燃油箱防爆适航要求 (5)
3.2.1 燃油箱防爆适航要求的发展过程 (5)
3.2.2 修正案25-102 (6)
3.2.3 修正案25-125 (6)
四、进一步采取的设计措施 (8)
4.1，点火源防护 (8)
4.1.1 导致可燃蒸汽被点燃的主要现象 (8)
4.1.2 点火源防护设计措施 (9)
4.2，可燃性暴露因素 (9)
4.2.1 燃油箱可燃性暴露的影响因素 (9)
4.2.2 燃油箱可燃性限制措施 (10)
4.2.3 燃油箱可燃性暴露分析方法 (10)
五、总结 (11)
参考文献 (12)
一、事件过程
环球航空800号班机（TWA800），于1996年7月17日，从纽约肯尼迪国际机场起飞，预定抵达巴黎戴高乐机场。班机是环球航空的波音747-100型，飞机编号N93119，搭载212名乘客及18名机组人员。不过起飞后不久便在纽约长岛上空附近爆炸，造成机上全部人员罹难。800号班机原计划于19时起飞前往巴黎，但由于一名乘客被误认为行李已经登机，而人却未登机；于是起飞时间被迫延迟了整整1个小时，后来才核实该乘客已经登机。最后班机于20时02分才离开机场第五航站楼27号门。20时19分，飞机滑行到22R跑道。
经过一段爬升后，不久后飞机已经到达巡航高度。20时30分，机组人员进行了最后一次无线电通话，机组人员得到波士顿航空交通控制中心的允许，爬升至15000英尺（4,572米）。20时31分12秒，班机的应答机最后一次返回信息到雷达上。38秒后，在同一空域飞行的东风航空507号班机（波音737客机）上的驾驶员目睹了事发的整个过程；飞机爆炸后，800号班机同时从航管中心的雷达屏幕上消失。东风航空的驾驶员向航管中心汇报了这一情况（东风航空班机驾驶员与塔台的录音），他是第一个报告飞机坠毁的人；同时，航管中心试图用无线电与班机联络，但没有任何回应。
事发时，飞机正飞至纽约长岛上空，航管员允许TWA800爬升至更高的高度以避让其他飞机；中央油箱突然发生爆炸，接着飞机的机头部分（驾驶舱以及部分客舱）从高空脱离，导致飞机失去控制，剩下飞机的中央和机尾部分由于惯性，且引擎仍在运转，剩余部分仍在半空，约30秒后，飞机失去动力，开始下坠，突然左翼部份再次发生爆炸，最后飞机变成碎片，坠毁于大西洋。
在爆炸点下方数千尺，空军国民兵一架直升机正好在进行练习，他们也目睹了这个事故，由于着火的碎片从他们周围落下。他们唯有离开以防螺旋翼被打中，待碎片减小后，他们立即返回现场。事发后，海岸防卫队、空军国民兵等马上赶往事发地点，但是机上无人生还。
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二、事故调查
1，波音747系列油箱配置
波音747系列飞机配有四具发动机，每具发动机推力5万余磅，因此在设计上每具发动机有其专属的油箱，油箱编号由机头朝前方向自左至右分别为一号、二号、中油箱、三号及四号主油箱，747-400系列与100～300系列不同之处在于取消了一号及四号备用油箱，并增加了水平尾配重油箱，不过主油箱配油运作的基本概念不变。
2，油量的运作方式
由于飞机的升力来自于飞机的主翼，因此为避免主翼于大荷重起飞时受力过大而产生超负荷的型变，导致金属疲劳及升力减低。因此，航机加油时，尽可能的将油量往翼尖放，燃油重量平摊在双翼之中增加机翼的重量，待机翼油箱装满时，多余的油料才会装在中油箱里，举例来说：假设一、四号油箱满油量各是2万磅，二、三号油箱满油量各是5万磅、备用油箱满油量各是7000磅，中油箱满油量是10万磅，反之亦然，油料也自中油箱优先使用。
3，燃油引燃条件
NTSB于事发后1年（1997/ 7）以一架借自美国长青航空（Evergreen Airlines）的747-100进行实验，显示当模拟TWA800状况条件下，油箱中的油气为可燃状态。根据NTSB的乔‧寇力（Joe Kolly）博士以50加仑的Jet-A残油，用空调包的正常运作热度于起飞前在机坪加热中油箱三小时后发现，中油箱内的油气温度可以达到114℉（45.5℃-可燃），而若是飞机位于13800呎高度时，Jet-A油气的闪点为96℉（35.5℃）。而根据一份FAA更精确的报告指出，燃油气体的可燃温度随着油品种类、油箱内气压以及油箱内溶氧浓度（自液态油品中因震动及压力变化而释放至油气中的氧气）而有所不同。以使用最普遍的Jet A为例，于海平面高度时，当环境温度低于100℉时，油气处于过贫状态，而若是高于175℉则为过富。另外，根据加州理工学院以四分之一（25%）缩尺模型油箱模拟的实验结果而言，该油箱内油气可以用0.5至500微焦耳引燃（相较冬天人们穿着毛衣时，
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