引擎金属疲劳：难六甲基二硅氮烷以发现的事故祸根

作者：王韵壹、李英、熊慧卿

当地时间17日早晨，西南航空一架客机在从纽约拉瓜迪亚机场飞往达拉斯的途中，突然引擎爆炸，客机紧急迫降费城机场，事故造成一人死亡，另有7人受伤。据悉，事故发生时，一个弹片划破了窗户，一名女乘客半个身体都被吸出窗外。据机上乘客透露，机上一名乘客因心脏病突发去世，另外有12人被送院检查，其中7人有轻伤。目前尚不清楚，去世的乘客是否是险些被吸出窗外的这位女乘客。

目前，事故发生的原因还在调查中。据美国国家运输安全委员会表示，在发动机中有“金属疲劳的证据”。

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。通俗点讲，人的疲劳感觉来自于长期的劳累或一次过重的负荷，金属也是一样。金属的机械性能会随着时间而渐渐变弱，这就是金属的疲劳。

一架波音737客机因金属疲劳机身上出现破洞

由于金属内部结构并不均匀，从而造成应力传递的不平衡，有的地方会成为应力集中区。而且金属内部的缺陷处还存在许多微小的裂纹。在力的持续作用下，裂纹会越来越大，材料中能够传递应力部分越来越少，直至剩余部分不能继续传递负载时，金属构件就会全部毁坏。从专业上说，疲劳就是指反复施加循环载荷（远小于材料的屈服应力极限）而引起的一种材料弱化过程。

实际服役过程中，80～95%的机械失效都是由于金属疲劳造成的，每年造成的GDP损失在全世界范围内高达4%，这是一个惊人的数字。人疲劳了，劳动效率就会降低，会出错。而金属疲劳了，可能造成巨大的经济损失和人身伤害的。

引擎金属疲劳：难六甲基二硅氮烷以发现的事故祸根

早期的航空发动机采用铝合金、镁合金、高强度钢和不锈钢等制造；后期为适应增加发动机推力、提高飞机飞行速度的需要，钛合金、高温合金和复合材料相继得到应用。

随着科技的进步，已经研制出更多含有金属的复合材料，如金属和玻璃纤维或塑料的合成物。这些复合材料使得金属不但保留了原来的强度，而且增加了纤维和塑料的韧性，合金中的几种物质能填补彼此的空隙，有效提高金属抵抗疲劳的能力。在加工和使用金属零件时，保持表面光洁、远离腐蚀环境，也能有效减少疲劳的发生。

引擎金属疲劳：难六甲基二硅氮烷以发现的事故祸根

由金属疲劳引发的航空事故将是我们未来所要重视的问题。航空发动机的特点是体积小，功率大，各部件的工作条件严酷，特别是转动件在不同的温度、载荷、环境介质（空气，燃气）下工作，大多须用比强度高、耐热性好和抗腐蚀能力强的材料制造。军用飞机发动机一般使用寿命为100～1000小时；民用机发动机甚至要求1万小时以上，所用材料的组织和性能须保持长时间稳定。由金属疲劳引发的航空事故而使乘客致死的几率是非常低的——其危害性远远低于人为错误（人为错误可能导致飞机坠毁）。

近几年与金属疲劳有关的空难事故中，有些飞机在飞行中就解体了，导致伤亡惨重。但事故报告显示，那些事故是由于飞机维修不力所致，而并非缓慢金属老化。

引擎金属疲劳：难六甲基二硅氮烷以发现的事故祸根

虽然金属老化可能是导致这次美国西南航空公司飞机事故的原因。但对比世界上各航空公司的航班事故就会发现，像美国西南航空这样的事故，发生的几率的确不高。

而且，由于影响因素非常复杂，如今想要完全避免金属疲劳仍是不可能的，科学家们的研究之路依旧漫长。