کاربرد متالورژی در بررسی سوانح هوایی

در ۴ اکتبر ۱۹۹۲، یک هواپیمای باری بوئینگ 747-200 از فرودگاهی در هلند بلند شد و بعد از هشت دقیقه، دو موتور سمت راست آن جدا شدند و به داخل یک دریاچه سقوط کردند. تلاش پرسنل کنترل پرواز برای فرود اضطراری ناکام ماند و شانزده دقیقه پس از پرواز، هواپیما به محل تقاطع دو بلوک آپارتمانی در حومه آمستردام سقوط کرد و ۴۷ نفر جان باختند. تحقیقات گسترده ای از سوی دانشمندان آزمایشگاه ملی هوافضای هلند، دانشگاه فنی دلفت و کارشناسانی از وزارت هوانوردی غیرنظامی هلند و سازنده اصلی (بوئینگ) انجام گرفت. آسیب اصلی از شکستن یکی از دو پین فیوز موتور 3 آغاز شد. پس از آن موتور 3 جدا شد و به موتور 4 برخورد کرد و باعث جدا شدن آن گردید. پین فیوز یافت شده از محل سانحه به‌صورت غیر مخرب با میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) مورد بررسی ترک‌شناسی قرار گرفت که ترک‌های خستگی متعددی را در سطح شکست بیرونی نشان داد که از شیارهای درشت ماشین‌کاری نشأت گرفته بودند. خطوط خستگی نشان داد که تنش‌های دینامیکی بالا باعث خستگی در پین فیوز شده‌اند. این عامل به‌عنوان علت فیزیکی اصلی شکست هر دو پین فیوز در نظر گرفته شد. ایراد اصلی در طراحی و ساخت پین‌های فیوز بود که دارای شیارهایی بود که منجر به تمرکز تنش می‌شد. علاوه بر این رفتار خمشی غیرکلاسیک (crankshaft bending) در سازه نگهدارنده موتور نیز مزید بر علت شده بود که به دلیل مبنای طراحی اشتباه صورت گرفته بود. چرا که بارهای دینامیکی روی موتورهای 747 اشتباهاً مشابه با مدل قدیمی‌تر 707 در نظر گرفته شده بودند (این روش که اکنون ممنوع است، به نام “پدربزرگ‌سازی” (grandfathering) شناخته می‌شود). اقدامات اصلاحی توسط سازنده اصلی شامل طراحی جدید پین‌های فیوز، دو اتصال اضافی بین اتصالات دکل میانی و افزایش اندازه این اتصالات بود.