Por que falhas no motor não contidas ainda ocorrem?

One of the absolute requirements of an aircraft turbine engine (usually some sort of turbofan or turboprop) installation is that, in the event of a destructive failure of the engine, the engine cowling must be able to contain any and all fragments released in the process.

Não, não há não . O requisito é que a capota do motor seja capaz de conter fragmentos liberados no caso de uma falha lâmina única .

Se apenas uma lâmina falhar, ela geralmente se romperá mais a jusante, mas, desde que sejam apenas lâminas soltas, a carcaça deve ser capaz de detê-las e geralmente faz isso.

No entanto, se o disco que segura as lâminas quebrar, a energia é muito maior e a capota não pode parar isso. Não é realmente possível torná-lo strong o suficiente para conter isso, pois seria muito pesado para o vôo, por isso não é um requisito.

Todos os casos recentes de falhas incontidas do motor foram de que o disco inteiro quebrou e deixou o motor em vários pedaços grandes.

¹ O vôo Southwest 1380, B737 perto de Filadélfia em 17 de abril de 2018 é uma espécie de exceção. Foi apenas uma falha da lâmina, mas também foi inicialmente contida . A lâmina que falhou foi realmente parada pelo capô. No entanto, ocorreu uma falha secundária da própria capela de entrada, bem à frente do ventilador, e foi isso que causou mais danos e ferimentos.

    

Tem sido apontado que uma única lâmina pode estar contida, mas ter uma falha completa no estágio é um evento de energia extremamente alto. O carretel de alta velocidade de um motor de turbina está girando a 10 de milhares de RPM. A energia nesse sistema é muito alta para conter economicamente.

Mas você não pode simplesmente ter motores explodindo e não fazer nada sobre isso. Como acontece com qualquer questão de segurança, trata-se de uma negociação entre o fabricante e os reguladores. Se a falha não puder ser contida, você terá que reduzir o risco de alguma outra forma.

Os fabricantes analisam como é provável que ocorra uma falha e fazem o possível para proteger sistemas críticos, seja encaminhando-os para outro local ou protegendo áreas locais. A FAA publicou AC 20-128 para resolver isso. É particularmente importante que o outro motor de uma aeronave bimotor seja protegido, bem como os sistemas hidráulicos e a estrutura crítica.

As falhas não contidas ainda são levadas a sério pelos investigadores, e elas trabalham para encontrar respostas para evitar futuras ocorrências.

    

Para torná-lo absolutamente impossível significaria criar uma carcaça do motor tão grossa e pesada que tornaria inútil ter o motor em primeiro lugar, já que mal conseguiria levantar a carcaça do motor, quanto mais aeronaves inteiras.

Assim, é preciso fazer concessões, e isso significa projetar coisas em que as chances de uma lâmina se destacar em alta velocidade sejam minimizadas o máximo possível, a menos que outros eventos catastróficos também estejam acontecendo, o que traria a aeronave para baixo de qualquer maneira.

Esse é sempre o caso da engenharia. A solução perfeita para um conjunto de requisitos tende a levar a algo que é impraticável para dizer o mínimo na realidade, portanto você tem que trocar alguma coisa por outra e criar uma solução funcional que faça o trabalho dentro dos parâmetros descritos e seja a melhor solução possível em todos os lugares dentro do orçamento (seja energia, custo, tamanho, risco ou geralmente uma combinação deles).

É por isso que as modernas usinas nucleares são tão grandes e têm cúpulas de concreto maciçamente grossas sobre os reatores. Isso não é para qualquer cenário que seja provável que aconteça na vida real, é pela chance extremamente remota de um grande asteróide cair na cúpula, ou alguém pilotar uma grande aeronave em alta velocidade.

Para essas coisas, o peso e o custo de um grau não são realmente um fator determinante do que pode ser construído, então eles descartam tudo e podem reduzir o fator de risco a apenas 0.

Não é possível fazer isso em uma aeronave onde você está severamente restrito tanto a peso quanto a tamanho e também a um alto custo (torná-lo muito caro e você não tem mais um produto competitivo), e isso antes mesmo de considerar materiais que significam que dentro das restrições de tamanho e peso você não pode obter mais do que uma certa força, não importando o custo.

    

Todas as respostas existentes são muito boas, mas deixe-me tentar responder uma pergunta mais abstrata: por que acidentes acontecem? Por exemplo

• É uma exigência que as pontes não caiam, e os engenheiros civis sabem como fazer pontes que não caem, mas ocasionalmente as pontes entram em colapso.
• É uma exigência que os carros sejam capazes de resistir a acidentes, e as empresas de automóveis sabem como tornar os carros mais seguros, mas ocasionalmente as pessoas morrem em acidentes de carro.
• É uma exigência que a comida seja segura, e nós sabemos cozinhar alimentos para matar bactérias, mas algumas pessoas ainda recebem intoxicação alimentar.

A resposta para todos é basicamente a mesma que a sua pergunta. Existe um risco inerente em tudo. Os riscos podem ser mitigados, mas a um custo. Quanto mais você quiser reduzir o risco, mais caro se torna. Diminuir o risco para absolutamente zero teria um custo essencialmente infinito. Para qualquer situação, em algum momento, alguém (seja um consumidor individual, ou um regulador do governo, ou apenas a sociedade em geral) decidiu que reduzir o risco ainda mais não vale o custo aumentado. A troca de custo-benefício pode não ter sido feita conscientemente, mas foi definitivamente feita.

Por exemplo, de acordo com o CDC, cerca de 3000 pessoas morrem todos os anos nos EUA devido a intoxicação alimentar. Dado que a população dos EUA é de cerca de 300 milhões, você tem uma chance em 100.000 de morrer de intoxicação alimentar este ano. Se eu lhe dissesse que eu poderia reduzir sua chance de morrer de intoxicação alimentar para 1 em 1.000.000, mas você tem que pagar 50 dólares por um hambúrguer da sua lanchonete favorita, em vez de 5 dólares, você faria isso? Provavelmente não. O risco já é muito baixo e você preferiria gastar $ 45 em outra coisa. Então você compra o hambúrguer de $ 5 e aproveite suas chances.

As compensações de custo-benefício geralmente mudam com o tempo. Se a nova tecnologia evoluir, permitindo que os riscos sejam reduzidos por menos dinheiro, o risco diminui. Se o público exigir um risco menor e estiver disposto a pagar mais por ele (por exemplo, US $ 50 em hambúrgueres), o risco diminui.