某型起動機(jī)高原起動保護(hù)停車的檢查與分析

陳培偉（中國南方航空工業(yè)（集團(tuán)）有限公司，湖南株洲　412002）

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某型起動機(jī)高原起動保護(hù)停車的檢查與分析

陳培偉
（中國南方航空工業(yè)（集團(tuán)）有限公司，湖南株洲412002）

【摘 要】某型起動機(jī)隨飛機(jī)進(jìn)入高原后，頻繁出現(xiàn)起動10秒保護(hù)停車，嚴(yán)重影響了某型飛機(jī)發(fā)動機(jī)的正常起動。由于飛機(jī)參數(shù)系統(tǒng)不記錄起動機(jī)工作參數(shù)，給故障查找與排除工作帶來極大被動。通過自制設(shè)備、測取和分析起動機(jī)的關(guān)鍵工作參數(shù)，成功定位并排除了故障。自此飛機(jī)進(jìn)高原前均開展針對性檢查，成功避免了該類問題的發(fā)生，有力提高了飛機(jī)在高原的出動效率。

【關(guān)鍵詞】起動機(jī)保護(hù)停車控制邏輯

某型起動機(jī)是一個小型渦軸發(fā)動機(jī)，為某型飛機(jī)的輔助動力裝置，為飛機(jī)發(fā)動機(jī)的冷運轉(zhuǎn)、假開車、起動提供輔助動力。起動機(jī)自身工作的穩(wěn)定性直接關(guān)系到飛機(jī)發(fā)動機(jī)起動成功率并最終影響到飛機(jī)的出動效率。本文介紹了該型起動機(jī)進(jìn)高原后出現(xiàn)的一起起動保護(hù)停車故障的檢查及解決方法。

1　故障介紹

某起動機(jī)在平原地區(qū)工作良好，但隨飛機(jī)轉(zhuǎn)場至高原后，頻繁出現(xiàn)10秒保護(hù)停車。由于飛機(jī)參數(shù)記錄系統(tǒng)不記錄起動機(jī)的工作參數(shù)，也不記錄保護(hù)停車時的告警信號，給故障查找與排除工作帶來極大被動。經(jīng)多次排查與調(diào)整，仍未能解決問題。

為查明故障原因，徹底排除故障，經(jīng)研究決定采用自制設(shè)備錄取起動機(jī)的工作參數(shù)，通過分析工作參數(shù)對故障進(jìn)行定位。

2　外場檢查

2.1目的

通過錄取和分析起動機(jī)工作參數(shù)，查明起動機(jī)保護(hù)停車的種類及導(dǎo)致該保護(hù)停車的原因。

2.2測試方案

2.2.1選取參數(shù)

有2種保護(hù)信號可以導(dǎo)致起動機(jī)10秒保護(hù)停車，分別為電機(jī)脫開保護(hù)和最小滑油壓力保護(hù)。根據(jù)起動機(jī)電氣控制系統(tǒng)工作原理，這2種保護(hù)控制邏輯如下：

（1）當(dāng)起動機(jī)增壓油路滑油壓力高于0.1MPa（滑油壓力達(dá)標(biāo)）時，最小滑油壓力信號器發(fā)出滑油壓力正常的信號，反之，最小滑油壓力信號器發(fā)出告警信號。

（2）當(dāng)起動機(jī)燃?xì)廪D(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速高于70%（燃?xì)廪D(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速達(dá)標(biāo)）時，電起動機(jī)脫開信號器發(fā)出電機(jī)脫開信號，此時電起動機(jī)和點火裝置停止工作；反之，起動機(jī)脫開信號器發(fā)出告警信號。

（3）起動機(jī)起動后第10秒，若電起動機(jī)脫開信號器和最小滑油壓力信號器中任意一個仍在發(fā)出告警信號（滑油壓力或燃?xì)廪D(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速未達(dá)標(biāo)），電氣控制系統(tǒng)將中止起動機(jī)起動，起動機(jī)保護(hù)停車。

根據(jù)以上控制邏輯，需要通過設(shè)備錄取2種保護(hù)信號器發(fā)出的告警信號及與這兩種保護(hù)信號相關(guān)的起動機(jī)燃?xì)廪D(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速、點火裝置工作信號、電起動機(jī)工作信號等參數(shù)。

2.2.2制作設(shè)備

確認(rèn)以上參數(shù)后，通過分析電氣控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理與結(jié)構(gòu)，采用線路并聯(lián)等方式，使得設(shè)備可以直接從起動機(jī)電氣附件上錄取到相關(guān)參數(shù)，同時又可以保證不影響電氣控制系統(tǒng)對起動機(jī)的控制。

2.3測試、分析與排查措施

2.3.1測試方案

起動機(jī)進(jìn)行飛機(jī)發(fā)動機(jī)冷運轉(zhuǎn)，讓起動機(jī)進(jìn)入起動程序，通過自制設(shè)備錄取選取的起動機(jī)工作參數(shù)。

2.3.2現(xiàn)場測試

設(shè)備顯示，起動后第3秒，起動機(jī)燃?xì)廪D(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為30.5%，滑油壓力告警信號消失（滑油壓力達(dá)標(biāo)），點火裝置和電起動機(jī)在此時提前停止工作；隨后起動機(jī)燃?xì)廪D(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速上升速度變緩；第10秒，起動機(jī)燃?xì)廪D(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為51.7%（燃?xì)廪D(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速未達(dá)標(biāo)），電起動機(jī)脫開信號器仍在發(fā)出告警信號，電氣控制系統(tǒng)立即控制起動機(jī)中止起動，起動機(jī)保護(hù)停車。

2.3.3分析

從現(xiàn)場測試的情況看，第10秒，起動機(jī)因電起動機(jī)脫開信號器發(fā)出告警信號而保護(hù)停車。同時通過分析參數(shù)，發(fā)現(xiàn)起動過程中存在一個控制邏輯錯誤，即第3秒時，電起動機(jī)及點火裝置在燃?xì)廪D(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速未達(dá)到70%即提前停止工作。分析認(rèn)為控制邏輯錯誤是導(dǎo)致起動機(jī)10秒保護(hù)停車的根本原因。

2.3.4排查措施

根據(jù)飛機(jī)上的控制線路分析，控制邏輯錯誤有兩種可能：

（1）電氣控制系統(tǒng)中的起動控制器故障；

（2）電氣控制系統(tǒng)收到了誤信號。

針對這兩種可能，分別進(jìn)行如下檢查、驗證工作：1）串換起動控制器，故障復(fù)現(xiàn)，控制邏輯錯誤依然存在，排除起動控制器故障的可能；2）檢查飛機(jī)線路，發(fā)現(xiàn)最小滑油壓力信號器線路接到了電起動機(jī)脫開信號器上，而電起動機(jī)脫開信號器線路接到了最小滑油壓力信號器上，更正接線后控制邏輯恢復(fù)正常，起動機(jī)起動成功。

3　機(jī)理分析

最小滑油壓力信號器和電起動機(jī)脫開信號器向電氣控制系統(tǒng)發(fā)出的信號均為開關(guān)量，接通為告警、斷開為正常。飛機(jī)上兩信號器線路的插頭均為同一型號，且標(biāo)識不夠清晰，使得兩線路可能接錯卻不易被發(fā)現(xiàn)。線路接反后，電氣控制系統(tǒng)在接收了最小滑油壓力信號器斷開電起動機(jī)脫開線路的信號后，控制電起動機(jī)及點火裝置提前停止工作。在高海拔環(huán)境下，電起動機(jī)及點火裝置提前停止工作，導(dǎo)致起動機(jī)起動加速困難；最終在第10秒起動機(jī)燃?xì)廪D(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速不達(dá)標(biāo)，電起動機(jī)脫開信號器未能斷開最小滑油壓力信號器線路，電氣控制系統(tǒng)判定滑油壓力告警中止起動機(jī)起動。在低海拔環(huán)境下，起動機(jī)自身加速性強(qiáng)，在電起動機(jī)及點火裝置提前停止工作的情況下仍能正常加速，不會造成起動機(jī)保護(hù)停車，從而導(dǎo)致該故障隱患未能在進(jìn)高原前被發(fā)現(xiàn)。

4　結(jié)語

本例故障系飛機(jī)電氣線路接錯所致，故障原理及最終排除方法都不復(fù)雜，但卻有極強(qiáng)的隱蔽性，排除該故障花費了大量的人力、物力。造成這種情況的一個重要原因在于飛機(jī)設(shè)計時，在可維護(hù)性方面考慮不全面，未在飛機(jī)參數(shù)記錄系統(tǒng)里錄取起動機(jī)的關(guān)鍵工作參數(shù)、也未配套相應(yīng)的檢查設(shè)備，給故障排除工作帶來極大被動。希望通過本次故障排查工作能提供一些借鑒，使得相關(guān)單位及設(shè)計人員在產(chǎn)品可維護(hù)性上加大投入。

參考文獻(xiàn)：

［1］《XXX燃?xì)鉁u輪起動機(jī)技術(shù)說明書》.中航工業(yè)航空動力機(jī)械研究所，2010年版.