灣流G450發(fā)動(dòng)機(jī)反推工作原理

楊文皓

中圖分類號(hào)：F426.91 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2016）07-0290-01

一、系統(tǒng)簡(jiǎn)述

灣流公司（Gulfstream）G450型公務(wù)機(jī)配置了羅羅公司（Rolls-Royce）生產(chǎn)的Tay611-8C型發(fā)動(dòng)機(jī)，為發(fā)動(dòng)機(jī)選配了NORDAM公司生產(chǎn)的反推組件。其參考件號(hào)為：08ND78006-3 （左發(fā)）/08ND78006-4（右發(fā)）。

該型發(fā)動(dòng)機(jī)反推通過展開垂直排列的上下兩扇折流門，將發(fā)動(dòng)機(jī)尾噴氣流轉(zhuǎn)向形成反向推力，起到使飛機(jī)減速的功能。

二、系統(tǒng)組成

G450飛機(jī)反推系統(tǒng)按部件類型可以分為液壓/機(jī)械部件和電子部件兩大類，其主要子部件及功能如下：

1.液壓/機(jī)械部件

1）主作動(dòng)筒

該作動(dòng)筒利用飛機(jī)液壓為反推門展開和收回提供必要的動(dòng)力，內(nèi)外兩側(cè)主作動(dòng)筒通過連桿與反推門相連，從而實(shí)現(xiàn)反推的“過收”，展開，收回等動(dòng)作。

2）解鎖作動(dòng)筒

該作動(dòng)筒與反推主鎖相連，利用飛機(jī)液壓為反推主鎖解鎖提供動(dòng)力，單側(cè)作動(dòng)筒通過連桿與對(duì)應(yīng)側(cè)上下兩處主鎖相連，實(shí)現(xiàn)在反推需要解鎖時(shí)將主鎖從鎖栓內(nèi)脫開的功能。

3）主鎖及葉形彈簧

單側(cè)反推共有上下兩處勾型主鎖，對(duì)應(yīng)主鎖位置處各有一處葉形彈簧。葉形彈簧在反推完全收回，即主鎖勾入鎖栓狀態(tài)時(shí)，處于形變狀態(tài)；在反推完全展開，即主鎖從鎖栓上脫開時(shí)，處于自然水平狀態(tài)。

4）液壓控制活門（HCV）

根據(jù)駕駛艙反推控制手柄的信號(hào)，通過液壓控制活門對(duì)主作動(dòng)筒作動(dòng)方向進(jìn)行控制，最終實(shí)現(xiàn)反推收回或者展開動(dòng)作。

5）隔離活門（TRIV）

隔離活門在反推處于不需要執(zhí)行作動(dòng)的狀態(tài)時(shí)，將飛機(jī)液壓系統(tǒng)與反推系統(tǒng)隔離，此狀態(tài)包括收回鎖定和人工隔離兩類。

2.電子部件

1）發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制計(jì)算機(jī)（EEC）

由于發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的復(fù)雜性，EEC作為飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)控制的“中樞”，將發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行的各項(xiàng)參數(shù)統(tǒng)一控制，因此EEC需要對(duì)反推系統(tǒng)的參數(shù)實(shí)施監(jiān)控并通過與TRCU的交聯(lián)對(duì)反推系統(tǒng)進(jìn)行控制。

2）反推控制組件（TRCU）

TRCU作為聯(lián)系反推系統(tǒng)與EEC的”紐帶”，其作用包括下達(dá)反推工作指令，控制反推作動(dòng)方向，以及向EEC反饋反推狀態(tài)信號(hào)等。

3）反推門線性可變差動(dòng)傳感器（LVDT）

該部件位于每個(gè)反推主作動(dòng)筒端部，用于感應(yīng)作動(dòng)筒位移信號(hào)，作為用于表征反推折流門位置的參數(shù)，并反饋至EEC。

4）反推門位置電門

反推位置電門分為鎖定電門（Lock Switch）和解鎖電門（Unlatch Switch）兩種。其監(jiān)控目的與LVDT相似，主要向EEC及TRCU反饋反推兩種穩(wěn)定狀態(tài)（收回鎖好、完全展開）時(shí)的位置信號(hào)。

三、工作過程

注：下文中提及的反推折流門“過收”（overstow）狀態(tài)，其含義為：在反推需要執(zhí)行解鎖/鎖定動(dòng)作時(shí)，反推折流門在主作動(dòng)筒的作用下，反推門與發(fā)動(dòng)機(jī)整流罩齊平后，繼續(xù)向內(nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng)一段行程已確保主鎖鎖鉤可以進(jìn)入/脫開鎖栓的動(dòng)作過程。

1.展開過程（參見下圖）

正常情況下當(dāng)反推處于收回并鎖好時(shí)，主鎖A通過自身內(nèi)部回程彈簧的作用力貼緊鎖栓保持在上鎖位。同時(shí)在葉形彈簧C的作用力下，將反推門基座B上的鎖栓（該部件與反推折流門相連）也貼緊主鎖A保持在上鎖狀態(tài)。在接收反推展開指令后，若EEC判定展開邏輯滿足，則將展開指令下達(dá)至TRCU開始液壓作動(dòng)過程。

首先，主作動(dòng)筒將反推門“過收”，如下圖所示，即下壓鎖栓B。然后在解鎖作動(dòng)筒E作用下，將鎖鉤A向遠(yuǎn)離反推門基座的方向移動(dòng)，將鎖鉤脫開鎖栓完成解鎖動(dòng)作。當(dāng)反推成功解鎖后，在主作動(dòng)筒的液壓作用下，通過連桿將反推門完全展開。最終解鎖作動(dòng)筒釋壓，將鎖鉤A恢復(fù)至自然狀態(tài)，鎖鉤 A依靠頂住葉形彈簧C來保持其處于反推展開（待收回）位置。

2.收回過程（參見下圖）

正常情況下當(dāng)反推處于完全展開時(shí)，主鎖A通過自身內(nèi)部回程彈簧的作用力貼緊鎖葉形彈簧在待解鎖位。在接收反推收回指令后，若EEC判定收回邏輯滿足，則將收回指令下達(dá)至TRCU開始液壓作動(dòng)過程。

首先，在解鎖作動(dòng)筒B的液壓作用下，主鎖A向左運(yùn)動(dòng)至解鎖位置，同時(shí)在反推主作動(dòng)筒C的液壓作用下，反推門向下運(yùn)動(dòng)直至基座E的鎖栓完全低于鎖鉤A的尖端，也就是先前提到的“過收”狀態(tài)，完成鎖定準(zhǔn)備。然后解鎖作動(dòng)筒B釋壓，鎖鉤A在內(nèi)部彈簧作用下向右移動(dòng)，回到鎖上位置。最終在葉形彈簧D向上的作用力和主鎖向右的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)相配合下，主鎖鎖鉤勾入基座E的鎖栓，完成整個(gè)上鎖動(dòng)作。

四、常見故障經(jīng)驗(yàn)

根據(jù)目前公司及全球G450機(jī)隊(duì)運(yùn)行情況來看，反推故障率較高，主要問題集中在以下兩點(diǎn)：

1.反推位置電門故障

故障現(xiàn)象：飛機(jī)在正常狀態(tài)且沒有打開反推時(shí)，駕駛艙DU飛控頁面顯示反推在展開位置，CAS顯示藍(lán)色“TR Switch Miscpmpare ， L-R”故障信息，并伴隨藍(lán)色“Engine Maintenance LTD， L-R”信息出現(xiàn)。

故障原因：由于一個(gè)或多個(gè)反推位置電門故障，導(dǎo)致電門內(nèi)部自檢不通過，反推位置信號(hào)不一致導(dǎo)致此故障信息出現(xiàn)。

故障處理：發(fā)生此現(xiàn)象后，可以查看飛機(jī)CMC中反推測(cè)試頁，對(duì)所有接近電門的實(shí)時(shí)狀態(tài)進(jìn)行檢查。如發(fā)現(xiàn)位置狀態(tài)與其他電門不一致的電門，即可快速定位故障件。值得一提的是，G450飛機(jī)反推位置電門不可單獨(dú)更換，單側(cè)反推電門為三個(gè)一組（2個(gè)lock switch和1個(gè)unlatch switch），組成電門電纜成為一個(gè)整體，因此在換件時(shí)需直接更換該電纜。

2.反推無法正常打開

故障現(xiàn)象：飛機(jī)正常狀態(tài)下，駕駛艙拉起反推手柄后，反推無法正常打開，CAS顯示琥珀色“R Thrust Reverser Maint”？故障信息。

故障處理：可以先進(jìn)入飛機(jī)CMC查看故障代碼，得到具體代碼后按照飛機(jī)排故手冊(cè)（FIM）進(jìn)行故障隔離。建議從反推系統(tǒng)上游至下游的液壓相關(guān)部件對(duì)故障件進(jìn)行隔離。其中反推隔離活門（TRIV）可能性較大，尤其是在低溫條件運(yùn)行時(shí)，溫度對(duì)液壓壓力會(huì)產(chǎn)生影響，如果TRIV壓力電門感受下游液壓壓力低于門檻值，則會(huì)使隔離活門抑制液壓作動(dòng)造成反推無法正常打開的現(xiàn)象。另外，在選擇左右發(fā)動(dòng)機(jī)反推部件交換判斷故障時(shí)，交換TRCU拆裝較為簡(jiǎn)易，不影響到液壓系統(tǒng)，因此作為考慮的首選。