何が起きたか
2021年2月20日、搭乗者239名を乗せたボーイング777-222、ユナイテッド航空328便は、デンバー離陸から約5分後、高度約12,500フィートで右側のプラット・アンド・ホイットニーPW4077エンジンのファンブレード分離を起こした。エンジンは飛行中燃え続けたが、乗務員は引き返してデンバーに無事着陸し、搭乗者・地上ともに負傷者はなかったものの、飛散物が車両1台と住宅1棟を損傷した。
NTSBは、ブレードが中空空洞内の内部半径部の表面から始まった亀裂による疲労で破断したと認定した。製造時に残された表面の炭素汚染と幾何学的な不連続が相まってブレードの疲労寿命を短縮し、新造時から15,262サイクルで、想定寿命の4分の1未満で破断した。2016年の熱音響イメージング検査では亀裂発生領域に低レベルの兆候が示されていたが、センサーノイズと読み取られ、再検査もチームレビューもされなかった。
寄与要因は、ブレードの不十分な検査と、製造者の不十分に頻繁な検査間隔であり、これにより低レベルの亀裂が検出されないまま進展した。火災の深刻さは、インレット設計とKフランジの破損により高温ガスがナセルと推力逆転装置(スラストリバーサ)に到達したことで悪化した。FAAの2022年の耐空性指令は、より厳格な検査とインレットの改修を義務付けた。
何を犠牲にしたか
負傷者はなかったが、飛散物が車両1台と住宅1棟を損傷した。FAAは検査間隔を6,500サイクルから1,000サイクルに短縮し、275サイクルごとの超音波検査を追加した。
なぜ起きたか
疲労亀裂は、要求される検査方法では確実に確認できない内部半径部から始まった。
亀裂箇所の兆候を示す2016年の検査画像は再レビューされなかった。
6,500サイクルのオーバーホール間隔により、低レベルの亀裂が検出されないまま進展した。
製造上の異常——炭素汚染と幾何学的な不連続——がブレードの疲労寿命を短縮した。
インレット設計とKフランジの破損が、ブレード破断をエンジン火災に発展させた。
教訓
低レベルの検査兆候をノイズではなく所見として扱うこと。2016年の画像には将来の亀裂箇所に痕跡が示されていたが、再レビューされなかった。部品が早期に破断する場合は間隔を短縮すること。
その後
プラット・アンド・ホイットニーは直ちにPW4000機材(フリート)を検査し、熱音響検査を6,500サイクルから1,000サイクルに短縮し、275サイクルごとの超音波ブレード検査を導入した。FAAは2022年4月にこれを義務化した。ボーイングはインレットとカウルを改修した。2023年1月までに、2004年以降のより広範なプログラムで17枚の亀裂ブレードが見つかり、より厳格な検査体制の妥当性が裏付けられた。
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出典
- United Airlines Flight 328 Boeing 777 Engine (DCA21FA085) National Transportation Safety Board · ntsb.gov ·
- Aviation Incident Final Report: Fan Blade Fatigue Failure and Inspection Process, United Airlines Flight 328 (DCA21FA085) National Transportation Safety Board · data.ntsb.gov ·
- NTSB Finalizes Investigation on United's Boeing 777-200 Engine Failure Incident, Points to Inadequate Inspections Aviacionline · aviacionline.com ·