PT6A-27 發(fā)動(dòng)機(jī)故障分析

◎馬騰飛

一、Y12 發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)

1.構(gòu)成和安裝位置。發(fā)動(dòng)機(jī)操縱臺(tái)整體安裝在中央操縱臺(tái)上，位于駕駛艙正、副駕駛員之間。操縱桿的排列是：順航向從左向右依次為功率桿、螺旋槳桿、油門桿，左、右發(fā)動(dòng)機(jī)相同功能的操縱桿相鄰，通過(guò)調(diào)整使兩桿控制發(fā)動(dòng)機(jī)工作滿足一致性。

2.工作原理。通過(guò)駕駛艙中央操縱臺(tái)上的三組操縱把手控制發(fā)動(dòng)機(jī)的相應(yīng)操縱搖臂，從而控制發(fā)動(dòng)機(jī)的功率、油門和螺旋槳，實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)/停車、功率控制、螺旋槳轉(zhuǎn)速控制和順槳、反槳的操縱功能。

（1）功率桿。功率桿設(shè)置：“最大”、“慢車”和“最大反槳”三個(gè)位置。從“慢車”向前推功率桿，功率增加直到最大功率；從“慢車”向后拉功率桿，使反槳功率增大直到最大反槳。在每個(gè)位置均設(shè)立標(biāo)識(shí)，在靠近功率桿處設(shè)有“停車時(shí)禁止拉反槳”的標(biāo)牌。功率桿用來(lái)控制壓氣機(jī)轉(zhuǎn)速（Ng）和螺旋槳反槳槳距。對(duì)于壓氣機(jī)轉(zhuǎn)速（Ng）的控制，也就是對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)功率的控制，是通過(guò)控制燃調(diào)內(nèi)的Py 空氣實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)拉反槳時(shí)，功率桿同時(shí)控制貝它活門和復(fù)位臂，在實(shí)現(xiàn)反槳的同時(shí)限制發(fā)動(dòng)機(jī)功率。

（2）油門桿。油門桿設(shè)置為：“停車”、“低慢”（地面慢車）、“高慢”（飛行慢車）三個(gè)位置。油門桿用于確定發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)。工作時(shí)油門桿前推，先后進(jìn)入低慢、高慢位置。油門桿上安裝起動(dòng)按鈕，用于起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。油門桿控制的是起動(dòng)流量控制器這個(gè)附件，提起再前推油門桿后，供油管路就開通了，后拉至停車位并放下，油路就被切斷。

（3）螺旋槳桿。螺旋槳桿設(shè)置為：“順槳”，“最大”兩個(gè)位置，功能為設(shè)置螺旋槳的最大轉(zhuǎn)速。向前為轉(zhuǎn)速增加，向后為順槳。螺旋槳桿通過(guò)控制調(diào)速器彈簧的張力來(lái)實(shí)現(xiàn)恒速速度選擇和手動(dòng)順槳。

二、發(fā)動(dòng)機(jī)地面試車達(dá)不到起飛功率

1.故障簡(jiǎn)述。Y12 型機(jī)地面試車時(shí)，出現(xiàn)左發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩值達(dá)不到起飛功率。排除此故障主要從燃油調(diào)節(jié)器以及放氣活門處著手。如何判斷具體是哪一個(gè)部位出現(xiàn)問(wèn)題，且準(zhǔn)確找出故障點(diǎn)，則需要根據(jù)燃油調(diào)節(jié)器以及放氣活門的工作原理對(duì)故障現(xiàn)象進(jìn)行分析。

2.燃油調(diào)節(jié)器。

（1）工作原理。燃油調(diào)節(jié)器（FCU）安裝在燃油泵的后安裝邊上。在燃油泵和燃油調(diào)節(jié)器之間的花鍵聯(lián)軸節(jié)把與壓氣機(jī)渦輪轉(zhuǎn)速（Ng）成正比的轉(zhuǎn)速信號(hào)傳給FCU的調(diào)速部分。FCU 為發(fā)動(dòng)機(jī)提供燃油計(jì)劃，通過(guò)控制壓氣機(jī)轉(zhuǎn)速來(lái)提供發(fā)動(dòng)機(jī)所需功率。發(fā)動(dòng)機(jī)功率輸出直接取決于Ng。Ng的控制是通過(guò)調(diào)節(jié)供給發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒的燃油來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

（2）故障分析。燃油調(diào)節(jié)故障，實(shí)際是由螺旋槳調(diào)速器中動(dòng)力渦輪調(diào)速器復(fù)位臂位置調(diào)整不當(dāng)造成的。復(fù)位臂位置調(diào)整不當(dāng)導(dǎo)致Py 壓力下降，當(dāng)Px 保持不變，Py 壓力下降，膜片在Px 和Py 的作用下移動(dòng)。膜片的移動(dòng)帶動(dòng)連接裝置的運(yùn)動(dòng)，減小了小孔面積，也就減小了燃油流量，從而導(dǎo)致了發(fā)動(dòng)機(jī)功率下降。根據(jù)公式發(fā)動(dòng)機(jī)功率P=kTQ×Np，意味著當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于恒速狀態(tài)時(shí)，功率與TQ 成正比。也就是說(shuō)功率減小，扭矩必然相應(yīng)減小。按上述思路應(yīng)檢查可能導(dǎo)致Py 壓力下降的復(fù)位臂。如無(wú)異常應(yīng)檢查Py 壓力連接的各個(gè)管路有無(wú)漏氣現(xiàn)象。

3.放氣活門。如果燃油調(diào)節(jié)器沒(méi)有發(fā)現(xiàn)故障，則需要判斷放氣活門是否存在問(wèn)題。下面介紹一種方法用于判斷放氣活門是否出現(xiàn)問(wèn)題。進(jìn)行地面試車，記錄下列數(shù)值：Ng、TQ、ITT、Wf。記錄后分析數(shù)據(jù)，在Ng=90%時(shí)對(duì)比左、右發(fā)的TQ、ITT、Wf 是否一致。如果不一致，相差較大，對(duì)比Ng=86%時(shí)的上述數(shù)值，相差不大，則可判定是放氣活門出現(xiàn)問(wèn)題，因此就需要了解放氣活門的工作原理。

（1）工作原理。放氣活門位于燃?xì)獍l(fā)生器機(jī)匣7 點(diǎn)鐘位置的壓氣機(jī)放氣活門由一個(gè)裝有排氣口的殼體內(nèi)運(yùn)動(dòng)的活塞式活門組成，活塞由一個(gè)滾動(dòng)膜片和導(dǎo)銷支撐在中心孔上，導(dǎo)銷允許活塞全行程地在任一方向打開或關(guān)閉排氣口，而同時(shí)又能有效地密封活塞上部的空氣腔。

（2）故障分析與排除。如果活塞與底座之間關(guān)閉不嚴(yán)，就會(huì)產(chǎn)生上述故障。低功率時(shí)P2.5 遠(yuǎn)大于Px 值，活門全開，此時(shí)左、右發(fā)放氣活門狀態(tài)一致，左、右發(fā)動(dòng)機(jī)的各參數(shù)也一致。隨著功率增加壓氣機(jī)P3增大，經(jīng)過(guò)初級(jí)限流螺塞后的氣壓也增大，作用于膜片的力也增大，從而導(dǎo)致活塞開始下移。當(dāng)Ng=91%時(shí)，活塞與底座應(yīng)該完全靠緊。但由于左發(fā)動(dòng)機(jī)放氣活門關(guān)閉不嚴(yán)導(dǎo)致壓氣機(jī)的級(jí)間空氣漏到大氣中，從而導(dǎo)致了左側(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率損失，功率的損失必然導(dǎo)致左發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩下降。排除此故障需要更換新的放氣活門。

三、著陸時(shí)左、右發(fā)動(dòng)機(jī)反槳不同步

1.故障簡(jiǎn)述。Y12 型機(jī)在試飛中，著陸拉反槳時(shí)，左、右發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩值不同步。右側(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩值相對(duì)于左側(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩值上升慢且達(dá)不到額定的扭矩值。造成飛機(jī)在跑道上向左側(cè)滑，且側(cè)滑明顯，極易發(fā)生危險(xiǎn)。排除此故障首先要弄清楚螺旋槳調(diào)速器的工作原理。

2.螺旋槳調(diào)速器。螺旋槳調(diào)速器位于發(fā)動(dòng)機(jī)減速機(jī)匣的正上方，由發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸上的斜齒輪帶動(dòng)。調(diào)速器包括一個(gè)正常的恒速器，貝它控制活門和Nf 調(diào)節(jié)器三部分。作為恒速器它根據(jù)飛機(jī)的不同飛行狀態(tài)下發(fā)動(dòng)機(jī)功率的變化，自動(dòng)改變螺旋槳的槳矩，以達(dá)到與燃?xì)獍l(fā)生器轉(zhuǎn)速相匹配，而使駕駛員所選擇的螺旋槳轉(zhuǎn)速保持不變。貝它范圍是整個(gè)螺旋槳變矩范圍的一部分，當(dāng)功率桿進(jìn)入貝它范圍時(shí)，貝它活門和燃油調(diào)節(jié)器變成一個(gè)整體。螺旋槳槳缸中的隨動(dòng)活塞通過(guò)有三個(gè)彈簧作用的滑動(dòng)桿與裝在螺旋槳后的反饋環(huán)相連，反饋環(huán)的運(yùn)動(dòng)又通過(guò)碳?jí)K和反槳桿傳到貝它活門上，這種運(yùn)動(dòng)用來(lái)調(diào)節(jié)由正常飛行低矩到最大反槳的槳葉角。當(dāng)功率桿拉到“最大反槳”位置時(shí)，燃油調(diào)節(jié)器和Nf 調(diào)節(jié)器共同調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率，此時(shí)與反槳桿相連的Nf 調(diào)節(jié)器上的復(fù)位臂使輔助活門部分打開，卸掉部分Py 壓力，燃?xì)獍l(fā)生器的功率減小到所需功率，以保持動(dòng)力渦輪轉(zhuǎn)速比選定的稍低些。

3.故障分析。在進(jìn)行地面試車后發(fā)現(xiàn)，左、右發(fā)動(dòng)機(jī)在進(jìn)入反槳區(qū)域時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)Ng 在80%以下時(shí)TQ、Ng 等參數(shù)比較一致，但在80%-85%時(shí)右發(fā)動(dòng)機(jī)Ng、TQ 上升較慢。如果在檢查右側(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)反槳止動(dòng)釘時(shí)發(fā)現(xiàn)沒(méi)有問(wèn)題，則需要判斷螺旋槳調(diào)速器復(fù)位臂是否存在問(wèn)題。

4.故障排除。地面調(diào)節(jié)螺旋槳調(diào)速器互連桿，一般一至兩圈，使得Py 晚放氣，發(fā)動(dòng)機(jī)有足夠的燃油供給，達(dá)到相應(yīng)的扭矩值。

結(jié)語(yǔ)：有故障現(xiàn)象，必有相應(yīng)的原因。養(yǎng)成良好的工作習(xí)慣，熟悉航空器，采用合適的分析方法，認(rèn)清故障機(jī)理，對(duì)于我們的飛機(jī)維護(hù)人員非常關(guān)鍵。工作中應(yīng)重視各部件的原理，遇到故障時(shí)應(yīng)針對(duì)具體故障線確定出可能故障點(diǎn)。再根據(jù)不同零部件做相應(yīng)的排查，區(qū)別出各部件的不同故障現(xiàn)象。從而準(zhǔn)確找到故障點(diǎn)，進(jìn)而排除，以便提高工作效率。