一起Cessna525飛機(jī)防冰系統(tǒng)異常加溫故障淺析

王昊 王銀坤

摘要：文章從一起Cessna525飛機(jī)地面試車時(shí)，防冰系統(tǒng)出現(xiàn)異常加溫故障切入，通過對(duì)該型飛機(jī)防冰系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功與原理的分析確定故障原因，并進(jìn)一步提出此類故障的預(yù)防檢查措施，為該機(jī)型或同類機(jī)型的安全維護(hù)提供借鑒。

關(guān)鍵詞：防冰系統(tǒng);Cessna525飛機(jī);故障淺析

飛機(jī)防冰系統(tǒng)，用以防止或消除飛行中的飛機(jī)表面某些部位積冰的系統(tǒng)。主要利用來自發(fā)動(dòng)機(jī)的熱空氣或?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，給飛機(jī)上易于積冰的表面加溫，以防止積冰或融化冰層。飛機(jī)空中結(jié)冰會(huì)對(duì)飛行操作、飛機(jī)性能造成較大影響，因此研究飛機(jī)防冰系統(tǒng)工作情況，提前做好故障預(yù)防工作就尤為必要。

一、故障現(xiàn)象。

某部維修人員在進(jìn)行Cessna525飛機(jī)熱檢后地面試車檢查過程中，測(cè)試起飛推力時(shí)，左發(fā)ITT超溫，試車人員迅速將油門拉回慢車位，發(fā)現(xiàn)左機(jī)翼防冰指示燈亮，隨后試車人員對(duì)左右機(jī)翼/發(fā)動(dòng)機(jī)防冰進(jìn)行了測(cè)試，右機(jī)翼/發(fā)動(dòng)機(jī)防冰工作正常，左機(jī)翼/發(fā)動(dòng)機(jī)防冰開關(guān)反復(fù)作動(dòng)兩次后置于關(guān)位，左機(jī)翼防冰指示燈未熄滅。試車人員立即按關(guān)車程序關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，并對(duì)機(jī)翼表面進(jìn)行了檢查，發(fā)現(xiàn)左機(jī)翼前緣上下表面局部有凹陷變形。

二、Cessna525飛機(jī)的防冰系統(tǒng)的構(gòu)造、原理及工作情況。

Cessna525飛機(jī)的防冰系統(tǒng)的防冰區(qū)域有：機(jī)翼前緣、發(fā)動(dòng)機(jī)唇口、皮托管、靜壓口、發(fā)動(dòng)機(jī)吊艙沖壓空氣進(jìn)口、機(jī)身外部排水管;其除冰區(qū)域有：水平安定面前緣，采用除冰帶定時(shí)循環(huán)充氣破除積冰。

機(jī)翼防冰系統(tǒng)采用的是發(fā)動(dòng)機(jī)引氣氣熱防冰，其原理是：熱的發(fā)動(dòng)機(jī)壓氣機(jī)引氣噴在機(jī)翼前緣內(nèi)表面，在飛行過程中使前緣保持溫度高于冰點(diǎn)而防冰。主要部件包括：吊架沖壓空氣進(jìn)氣戽斗、預(yù)冷器、預(yù)冷器溫度控制系統(tǒng)、超溫開關(guān)、壓力調(diào)節(jié)關(guān)斷活門、低溫開關(guān)、前緣組件及交輸活門。

工作時(shí)，機(jī)翼防冰系統(tǒng)由T形接頭與發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣口防冰系統(tǒng)相連接，引氣由T形接頭，通過安裝在吊架上的預(yù)冷器、預(yù)冷器溫度控制探頭、預(yù)冷器超溫開關(guān)、隔離單向活門進(jìn)入總管，在總管處將引氣分流到座艙增壓系統(tǒng)、風(fēng)擋防冰系統(tǒng)和機(jī)翼防冰系統(tǒng)，引氣然后向前流到機(jī)翼防冰壓力調(diào)節(jié)關(guān)斷活門，在此處的下游，兩邊機(jī)翼的供氣管路通過交輸管路及其上的交輸關(guān)斷活門相互連接，之后，引氣離開尾錐供向機(jī)翼蒙皮內(nèi)部，沿著機(jī)翼輪廓流向前緣，通過低溫開關(guān)進(jìn)入前緣組件并從笛形管噴出，用過的空氣通過位于機(jī)翼外側(cè)翼尖組件下表面的外界通氣口排出前緣內(nèi)腔。

三、排故過程。

結(jié)合飛機(jī)機(jī)翼防冰系統(tǒng)構(gòu)造、原理及工作情況，通過對(duì)Cessna525飛機(jī)維修手冊(cè)防冰系統(tǒng)和飛行手冊(cè)進(jìn)行反復(fù)研究后，維修人員初步判斷可能為左機(jī)翼防冰系統(tǒng)調(diào)壓關(guān)斷活門故障導(dǎo)致。在充分評(píng)估了風(fēng)險(xiǎn)的基礎(chǔ)上，決定發(fā)動(dòng)機(jī)開車來再現(xiàn)故障。經(jīng)過總共20分鐘試車后，于最后一次推大推力時(shí)，左機(jī)翼防冰系統(tǒng)異常加溫故障再現(xiàn)。為進(jìn)一步鎖定故障件，將原裝機(jī)故障件的左調(diào)壓關(guān)斷活門移至右機(jī)翼防冰系統(tǒng)安裝，檢查活門和插頭安裝正確后，進(jìn)行再次試車檢查。在快速度推油門至95.8%N1時(shí)，機(jī)翼防冰系統(tǒng)異常加溫故障由左機(jī)翼防冰系統(tǒng)轉(zhuǎn)移至右機(jī)翼防冰系統(tǒng)再現(xiàn)，至此可以確定該機(jī)機(jī)翼防冰系統(tǒng)異常加溫故障是由左機(jī)翼防冰系統(tǒng)調(diào)壓關(guān)斷活門故障所致。

經(jīng)更換左機(jī)翼防冰系統(tǒng)調(diào)壓關(guān)斷活門，系統(tǒng)在發(fā)動(dòng)機(jī)中小推力和大推力狀態(tài)下以及慢推油門和快推油門操縱狀態(tài)下均未出現(xiàn)防冰系統(tǒng)異常加溫情況，操縱防冰開關(guān)對(duì)系統(tǒng)功能進(jìn)行測(cè)試，系統(tǒng)功能正常，響應(yīng)正確。

四、故障分析

1、此次故障具有突發(fā)性，并造成了左機(jī)翼前緣受損，維修人員在進(jìn)行了充分的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、分析、研究，并對(duì)Cessna525飛機(jī)維修手冊(cè)防冰系統(tǒng)和飛行手冊(cè)進(jìn)行仔細(xì)研究后擬定了《機(jī)翼防冰系統(tǒng)異常加溫故障排故方案》，制定了應(yīng)急預(yù)案和風(fēng)險(xiǎn)提示，在此基礎(chǔ)上，維修人員決定用發(fā)動(dòng)機(jī)試車來再現(xiàn)故障，形成了初步判斷。

2、在更換左機(jī)翼防冰調(diào)節(jié)關(guān)斷活門后進(jìn)行了對(duì)比測(cè)試，要求發(fā)動(dòng)機(jī)大推力狀態(tài)試車10 分鐘以上（單次起飛推力時(shí)間限制在5 分鐘以內(nèi)），在未操縱防冰開關(guān)狀態(tài)下檢查左右翼尖出氣口是否有熱氣流噴出。如果翼尖有熱氣流噴出，減小發(fā)動(dòng)機(jī)推力，確認(rèn)熱氣流流量是否隨推力降低而減少，并最終停止熱氣流噴出，發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)車后立即檢查發(fā)動(dòng)機(jī)唇口和發(fā)動(dòng)機(jī)吊架沖壓空氣進(jìn)口是否升溫。

3、對(duì)機(jī)翼防冰系統(tǒng)電路及溫度傳感器進(jìn)行了仔細(xì)檢查。包括機(jī)翼防冰調(diào)節(jié)關(guān)斷活門插頭及導(dǎo)線目視檢查和測(cè)量，左防冰PCB板各插釘、插頭及導(dǎo)線的目視檢查，左機(jī)翼根肋引氣超溫傳感器至左機(jī)翼防冰調(diào)節(jié)關(guān)斷活門導(dǎo)線測(cè)量檢查，左機(jī)翼加溫管溫度傳感器至左防冰PCB板導(dǎo)線測(cè)量檢查，左防冰/N2 繼電器測(cè)量檢查，左機(jī)翼/發(fā)動(dòng)機(jī)防冰開關(guān)及導(dǎo)線功能測(cè)量檢查。

4、對(duì)試車過程中機(jī)翼/發(fā)動(dòng)機(jī)防冰系統(tǒng)最終功能檢查設(shè)定要求，發(fā)動(dòng)機(jī)中小推力狀態(tài)下，操縱防冰開關(guān)，系統(tǒng)響應(yīng)正確，在大推力狀態(tài)下，操縱防冰開關(guān)，系統(tǒng)響應(yīng)正確，整個(gè)檢查不少于10 分鐘。

參考文獻(xiàn)

[1]CESSNA525AMM手冊(cè).

[2]Model 525 Maintenance Manual（Rev.20）.Cessna Aircraft Company.2008[Z]

作者簡(jiǎn)介：王昊，男，助理工程師，主要從事通用航空器維修工作。

王銀坤，男，工程師，主要從事通用航空器工程技術(shù)管理工作。

（作者單位：中國民航飛行學(xué)院綿陽分院）