飛機發(fā)動機引氣系統(tǒng)故障及維護分析

張旭

摘要：在飛機運行的過程中，發(fā)動機引氣系統(tǒng)是非常重要的組成部分，其主要作用是為飛機氣源系統(tǒng)提供壓力、溫度調(diào)節(jié)的壓縮空氣，一旦該系統(tǒng)出現(xiàn)故障，飛機就無法安全運行，還威脅著廣大乘客的生命安全。因此，我們必須要對該系統(tǒng)故障加以全面的分析和排查，并加強維護和管理。本文以波音737型飛機為例，對引氣系統(tǒng)故障進行了分析，并提出了故障診斷和維護措施，以供參考。

Abstract： During the operation of the aircraft， the engine bleed air system is a very important part. Its main function is to provide compressed air with pressure and temperature adjustment for the air supply system of the aircraft. Once the system fails， the aircraft cannot operate safely. It also threatens the lives of passengers. Therefore， we must conduct a comprehensive analysis and troubleshooting of the system failures， and strengthen maintenance and management. Taking Boeing 737 aircraft as an example， this article analyzes the failure of the bleed air system， and proposes failure diagnosis and maintenance measures for reference.

關(guān)鍵詞：飛機發(fā)動機;引氣系統(tǒng);故障;維護

Key words： aircraft engine;bleed air system;malfunction;maintenance

中圖分類號：V263.6? ? ? ? ? ? ?   ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-957X（2020）23-0155-02

0? 引言

隨著人們物質(zhì)生活水平的不斷提高，對生活質(zhì)量的要求也逐漸提高，飛機作為一種非常重要的交通工具，為人們的出行帶來了極大的便利。為了保證飛機運行的安全穩(wěn)定性，科技人員研制出了波音737型飛機，并做出了改進和調(diào)整，推動了明航領(lǐng)域的發(fā)展。但這類飛機發(fā)動機引氣故障的產(chǎn)生阻礙了其發(fā)展，還要對其故障問題加以全面分析，并進行改進。

1? 發(fā)動機引氣系統(tǒng)工作原理與結(jié)構(gòu)

發(fā)動機引氣一般來源于第9級、5級高壓壓氣機。當(dāng)發(fā)動機在低速運行時，因為第5級空氣壓力無法達到氣源系統(tǒng)要求，這時，就需要用第9級高壓壓氣機來引氣。反之，當(dāng)發(fā)動機在高速運行時，就需要用第5級高壓壓氣機來引氣。發(fā)動機引氣系統(tǒng)是由如下部分進行控制的：

①當(dāng)發(fā)動機在低速運行時，高壓級調(diào)節(jié)器、活門對發(fā)動機引氣壓力進行控制，并利用第5級單向活門避免反流問題;

②當(dāng)發(fā)動機在高速運行時，閉合高壓級活門，開啟第5級單向活門，給壓力調(diào)節(jié)、關(guān)斷活門引氣;

③引氣預(yù)冷器對引氣溫度進行控制[1]。

實際上，高壓級調(diào)節(jié)器、活門的根本作用是對發(fā)動機引氣供應(yīng)情況進行控制。高壓調(diào)節(jié)器通過對活門的控制，以保證第9級引氣管引氣量，并通過引氣總管分接頭獲取沒有被全部調(diào)節(jié)的空氣。圖1為具體的發(fā)動機引氣原理圖。

引氣調(diào)節(jié)器和恒溫器的根本作用是對引氣壓力、溫度進行有效的調(diào)節(jié)。引氣調(diào)節(jié)器通過引氣總管分接頭獲取沒有被全部調(diào)節(jié)的空氣，并經(jīng)過壓電門、基準(zhǔn)壓力調(diào)節(jié)器的作用下，讓壓力到達恒定壓力[2]。

2? 飛機發(fā)動機引氣系統(tǒng)故障

發(fā)動機引氣系統(tǒng)的根本作用是為飛機運行所需的壓力、溫度加以有效調(diào)節(jié)，讓飛機可以處在一個正常的運行狀態(tài)，所以，引氣系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定性會對飛機運行的狀態(tài)造成很大程度的影響，一旦出現(xiàn)故障，會造成非常嚴(yán)重的損失。下面對引氣系統(tǒng)常見故障進行了簡要分析。

2.1 引氣跳開故障

在飛機運行的過程中對溫度、壓力都有很高的要求，高溫、高壓都會引起發(fā)電機故障。當(dāng)壓力調(diào)節(jié)大于220psi后，引氣調(diào)節(jié)設(shè)備的超壓電門、電磁活門就會立刻關(guān)閉，這時，氣流會朝著上游流動，出現(xiàn)超壓的問題，在由超壓導(dǎo)致引氣跳開故障。這種故障通常出現(xiàn)在飛機起飛的狀態(tài)下[3]。此外，當(dāng)溫度太高也會導(dǎo)致引氣跳開，這也是常常發(fā)生的，指的是溫度超過490F后，超溫電門關(guān)閉，電磁活門被動跳開，使得控制壓力被切斷。而引發(fā)這種問題的原因是溫度超過490F后，傳感器會產(chǎn)生故障，使制冷器的性能喪失，不能繼續(xù)為系統(tǒng)提供冷氣，導(dǎo)致溫度太高，引發(fā)引氣跳開故障。

2.2 管道壓力太低故障

管道壓力低是常常出現(xiàn)的故障，由于在波音737型飛機在運行中，有很多因素都會影響管道壓力，不管是哪方面因素產(chǎn)生問題都會造成壓力異常。一旦產(chǎn)生管道壓力低故障，要找到問題產(chǎn)生的原因，就需要對飛行過程中油門角度、壓力值有一個全面的了解，以保證可以在第一時間將故障解決，使飛機可以順利運行。

通常來說，管道壓力低有兩方面的原因：一是在飛機結(jié)構(gòu)中會因為壓力的禪意設(shè)置相應(yīng)的調(diào)節(jié)器，各水平的調(diào)節(jié)器控制的壓力范圍也是不同的，如果高壓級調(diào)節(jié)器所控制的壓力太低，高級活門就無法啟動，這使得管道壓力比標(biāo)準(zhǔn)值要低;二是如果高壓級調(diào)節(jié)器所控制的壓力發(fā)生滲透時，就會使活門開關(guān)出現(xiàn)不同程度的問題，依然無法順利開啟。

除此之外，冷卻液太少也會導(dǎo)致管道壓力低，而引起引氣系統(tǒng)故障，因為傳感器在運行的過程中對溫度有一定的要求，若是冷卻液太少，會導(dǎo)致引氣壓力降低，導(dǎo)致流量持續(xù)下降，從而使管道壓力降低。

2.3 發(fā)動機關(guān)車后風(fēng)扇葉片持續(xù)轉(zhuǎn)動

風(fēng)扇葉片的異常轉(zhuǎn)動也是導(dǎo)致引氣系統(tǒng)故障的原因之一，而造成風(fēng)扇葉片持續(xù)轉(zhuǎn)動的原因使壓力調(diào)節(jié)及活門關(guān)閉，當(dāng)活門未被完全關(guān)死時，引氣流經(jīng)過發(fā)動機后，氣流會反吹，使得風(fēng)扇葉片無法順利停止轉(zhuǎn)動。同時，9級調(diào)節(jié)器也會引起風(fēng)扇轉(zhuǎn)動問題，通常在9級調(diào)節(jié)器中會安裝防反流膜盒，用以防止氣流發(fā)生反流，但在材料設(shè)備、技術(shù)等各方面因素的影響下，防反流膜盒常常會發(fā)生損壞，導(dǎo)致其功能不能正常發(fā)揮，使氣流出現(xiàn)反吹。此外，9級調(diào)節(jié)器引氣關(guān)斷系統(tǒng)也會讓風(fēng)扇轉(zhuǎn)動出現(xiàn)異常，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障后，調(diào)節(jié)器上游壓力會慢慢增大，而導(dǎo)致葉片轉(zhuǎn)動出現(xiàn)異常。

3? 飛機發(fā)動機引氣系統(tǒng)故障診斷和維護措施

對于以波音737型飛機來說，從其結(jié)構(gòu)上看是存在共性的，所以，在對引氣系統(tǒng)故障進行分析的過程中可以采取統(tǒng)一的方式。通常來說，造成飛機發(fā)動機引氣故障的三個區(qū)域分別在預(yù)冷器、高壓級、關(guān)斷活門控制區(qū)。因而，在故障診斷、排查的過程中，要重點針對這幾個區(qū)域，具體思路和方式如下：

3.1 檢查壓力表于傳感器

實際上，壓力表和傳感器是反映起來流動情況的最直接的設(shè)備，當(dāng)這兩個設(shè)備的指示纏身問題時，就必須要判斷是否是設(shè)備自身存在的問題，當(dāng)設(shè)備產(chǎn)生故障，即使還能夠正常運行，也會給飛行人員提供錯誤的指示，其帶來的影響是非常大的。因此，一旦發(fā)現(xiàn)問題，就需要打開隔離活門，若是兩邊指示結(jié)果存在偏差，必然是設(shè)備的問題，這時，就要及時將壓力表更換掉，以使問題得到解決。

3.2 初步對故障區(qū)域進行診斷

在檢查的過程中發(fā)現(xiàn)問題后，排查人員需要及時到現(xiàn)場收集相應(yīng)飛行數(shù)據(jù)，與飛行人員取得聯(lián)系，了解在故障產(chǎn)生時，飛機的運行情況是怎樣的。若是飛行員知道故障出現(xiàn)時，飛機飛行高度或者是引氣壓力，就能夠更快的知道管道壓力是否存在工作范圍內(nèi)，通過搜集壓力、轉(zhuǎn)速等方面的信息，對故障產(chǎn)生的原因、區(qū)域做出大致判斷，這就需要排查人員具有豐富的理論指示和實踐經(jīng)驗。當(dāng)故障時在低功率狀態(tài)下出現(xiàn)的，引發(fā)故障的原因可能預(yù)冷器、傳感器，而當(dāng)引起故障的原因是活門時，發(fā)動機功率對引氣系統(tǒng)帶來的影響是很小的。

3.3 確定故障產(chǎn)生的部件

當(dāng)知道了故障出現(xiàn)的大致范圍后，就要對相關(guān)部件一一排查，確定故障產(chǎn)生的部位。通常造成引氣故障的表現(xiàn)形式有活門控制器及傳感器故障幾種，而活門故障一般都出現(xiàn)在預(yù)冷器及關(guān)斷活門部件上，如果發(fā)現(xiàn)預(yù)冷器出現(xiàn)故障，如，預(yù)冷性能喪失、封嚴(yán)破壞，或者是風(fēng)扇氣流被堵塞時，就需要對引氣控制管道進行仔細(xì)的檢查，檢查是否粗壯乃滲漏、傳感器性能或者是引入氣調(diào)節(jié)器線路設(shè)置是否科學(xué)等等方法來檢查和排除故障。而傳感控制器存在故障時，必須要對高壓級調(diào)節(jié)器等相關(guān)設(shè)備進行檢查，而一旦傳感器產(chǎn)生故障，管道壓力傳感器就不能順利運轉(zhuǎn)。因而，在檢查故障部件時，必須要嚴(yán)格根據(jù)指示手冊的要求進行，保證故障排查的效果。

因為引氣系統(tǒng)是由很多的部件構(gòu)成的，在進行故障排查時，必須要從易到難展開，如，可以先對線路、傳感器故障進行排查，因為傳感器設(shè)備拆裝起來比較方便，且本身的功能也常常會喪失。再進行管道滲漏等問題的排查工作，因為一旦控制管路發(fā)生滲漏會導(dǎo)致控制活門不能順利運行，若是不全面去排查，可能會被誤認(rèn)成活門故障，從而誤更活門，不僅不能將故障真正解決，還會增加不必要的成本投入。

4? 結(jié)語

總而言之，發(fā)動機引氣系統(tǒng)作為飛機非常重要的組成部分，其狀態(tài)會對飛機的運行狀態(tài)造成影響，若是該系統(tǒng)出現(xiàn)故障會威脅人員的生命安全，帶來無法挽回的損失。因此，我們必須要對發(fā)動機引氣故障引起足夠的重視，對故障類型加以全面的分析和整理，對引發(fā)故障的原因進行科學(xué)分析，診斷故障產(chǎn)生區(qū)域，及時解決故障，使飛機能夠正常運行，保證人們的出行安全。

參考文獻：

[1]趙遠(yuǎn)方，丁字華，等.波音737-700/800型飛機發(fā)動機引氣系統(tǒng)及其故障分析[J].現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備，2017，10（02）：1267-1269.

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[3]李曉東，任成廣.A320系列飛機發(fā)動機引氣系統(tǒng)原理及故障分析[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2017，12（07）：92-95.