某型發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)急放油故障判斷

楊俊

摘要：本文從發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)急放油控制機(jī)理出發(fā)，通過(guò)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)急放油狀態(tài)的控制邏輯和工作原理進(jìn)行分析，對(duì)造成發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)急放油不成功的相關(guān)因素行了分類，最終確定了應(yīng)急放油附件兩個(gè)電磁鐵故障的故障表現(xiàn)模式和故障定位方式，經(jīng)外場(chǎng)實(shí)踐驗(yàn)證，方法簡(jiǎn)單可行。

關(guān)鍵詞：發(fā)動(dòng)機(jī);應(yīng)急放油附件;控制邏輯;故障

1 引言

發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)急放油功能是加力式渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)的重要組成部分，用于發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)急狀態(tài)放掉飛機(jī)油箱富余燃油以確保飛機(jī)應(yīng)急著陸的安全。

本文從發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)急放油控制機(jī)理出發(fā)，通過(guò)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)急放油狀態(tài)的控制邏輯和工作原理進(jìn)行分析，對(duì)造成發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)急放油不成功的相關(guān)因素行了分類，最終確定了兩個(gè)電磁鐵故障的故障表現(xiàn)模式和故障定位方式，經(jīng)外場(chǎng)實(shí)踐驗(yàn)證，方法簡(jiǎn)單可行。

2.問(wèn)題提出

我廠研制的某型應(yīng)急放油附件在配裝發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)程中發(fā)生的主要故障是應(yīng)急放油不成功，主要表現(xiàn)為產(chǎn)品配裝發(fā)動(dòng)機(jī)使用時(shí)飛機(jī)下達(dá)應(yīng)急放油指令后發(fā)動(dòng)機(jī)未正常進(jìn)行放油或放油異常（發(fā)動(dòng)機(jī)放出一小股油后中斷放油）兩種現(xiàn)象。

由于目前外場(chǎng)條件有限，無(wú)相關(guān)設(shè)備可以對(duì)產(chǎn)品狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)，外場(chǎng)排故時(shí)均是采取逐步排除電纜、電磁鐵、更換相關(guān)產(chǎn)品的方式，排故工作量大、成本較高，本文立足于在外場(chǎng)有限條件下準(zhǔn)確快速判斷我廠產(chǎn)品工作狀態(tài)，為主機(jī)排故提供技術(shù)支持，進(jìn)而提高排故效率，簡(jiǎn)化排故工作流程。

3 機(jī)理分析

3.1 發(fā)動(dòng)機(jī)放油技術(shù)條件

某型發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)條件規(guī)定：發(fā)動(dòng)機(jī)正常放油應(yīng)具備的條件如下：

1.發(fā)動(dòng)機(jī)工作在非加力狀態(tài);

2.發(fā)動(dòng)機(jī)高壓渦輪轉(zhuǎn)速N2≥55%;

3.飛機(jī)燃油箱剩余燃油量大于1500升;

4.應(yīng)急放油附件兩個(gè)電磁活門均正常工作;

3.2工作原理

應(yīng)急放油附件主要由放油活門組件、放油/進(jìn)油電磁鐵、斷油活門組件、進(jìn)油活門組成。

在飛機(jī)座艙應(yīng)急放油開(kāi)關(guān)關(guān)閉狀態(tài)下，應(yīng)急放油附件未接通時(shí)，進(jìn)油、放油電磁活門不通電，進(jìn)油電磁活門關(guān)閉分油活門下腔回油路，分油活門下腔為密閉腔（燃油不可壓縮），活門在下腔彈簧力作用下處于上極限位置，切斷斷油活門上腔回油路和高壓油通往加力燃油泵進(jìn)口活門的燃油通路，加力泵進(jìn)口活門處于關(guān)閉位置，進(jìn)入加力泵的燃油流量較小，經(jīng)加力泵增壓后的燃油流量和壓力均較小，僅用于燃油填充和系統(tǒng)散熱;同時(shí)，放油電磁活門未通電處于關(guān)閉位置，進(jìn)油活門上腔為密閉腔，放油活門處于下極限關(guān)閉位置;加力泵來(lái)油與應(yīng)急放油附件通往加力燃燒室的燃油通道被切斷。

當(dāng)飛機(jī)座艙打開(kāi)應(yīng)急放油開(kāi)關(guān)，進(jìn)油電磁活門通電打開(kāi)，分油活門下腔燃油通道打開(kāi)，分油活門在上腔加力泵填充燃油作用下克服下腔彈簧彈力下移，應(yīng)急放油附件進(jìn)口高壓油（加力泵出口燃油）與通往加力燃油泵進(jìn)口活門通路溝通，加力泵出口高壓燃油經(jīng)分油活門通往加力泵打開(kāi)加力泵進(jìn)口活門，同時(shí)斷油活門上腔燃油與回油通道溝通，斷油活門上腔燃油經(jīng)分油活門向低壓系統(tǒng)放油;放油電磁活門通電，進(jìn)油活門上腔回油通道打開(kāi)，進(jìn)油活門在加力泵出口燃油壓力作用下克服上腔彈簧彈力上移打開(kāi)，加力泵出口來(lái)油經(jīng)放油活門、斷油活門通往加力燃燒室放出。

3.3方案設(shè)計(jì)

根據(jù)原理分析可知，發(fā)動(dòng)機(jī)非加力狀態(tài)時(shí)，應(yīng)急放油附件進(jìn)油電磁鐵控制加力泵出口燃油通道關(guān)閉和開(kāi)啟，控制應(yīng)急放油附件進(jìn)口來(lái)油的正常供給;放油電磁活門控制應(yīng)急放油附件出口放油通道的關(guān)閉和開(kāi)啟，控制應(yīng)急放油附件進(jìn)口來(lái)油的關(guān)斷。由于加力泵來(lái)油進(jìn)入應(yīng)急放油附件后僅有放油出口D一個(gè)放油通道，根據(jù)燃油流量守恒、負(fù)載決定壓力的原則，可以通過(guò)判斷加力泵出口（應(yīng)急放油附件進(jìn)口）燃油壓力的變化來(lái)判定放油電磁鐵和進(jìn)油電磁鐵通道的工作情況。

放油電磁鐵和進(jìn)油電磁鐵通道均由一個(gè)電磁活門和一個(gè)控制活門組成，在排除活門卡滯這種硬故障外，就只有電磁活門異常工作一種情況，電磁活門異常工作主要由電磁閥異常和供電異常兩種情況組成，判斷出那一路通道異常即可通過(guò)簡(jiǎn)單通斷電纜、調(diào)換插頭及測(cè)量電纜電阻等方式準(zhǔn)確定位故障。而對(duì)于時(shí)通時(shí)不通、短暫放油后切斷的情況更可一次性排除應(yīng)急放油附件的情況。

如圖2，在應(yīng)急放油附件進(jìn)口C（加力泵出口）與加力泵出口之間的管路上接燃油壓力測(cè)量表（外場(chǎng)具備）。

1.進(jìn)口電磁活門工作正常、出口電磁活門工作正常;

加力泵進(jìn)口活門正常打開(kāi)，加力泵出口燃油壓力迅速增加;由于出口活門正常打開(kāi)，燃油經(jīng)放油活門、斷油活門放出，P值壓力升高至一定壓力后穩(wěn)定;根據(jù)實(shí)測(cè)壓力;未接通前，測(cè)量P穩(wěn)定在2.5MPa左右，接通后，測(cè)量P穩(wěn)定在2.5MPa左右。

2.進(jìn)口電磁活門工作正常、出口電磁活門工作不正常;

加力泵進(jìn)口活門正常打開(kāi)，加力泵出口燃油壓力迅速增加;由于出口活門關(guān)閉，出口燃油通道關(guān)閉，P值壓力迅速升高。根據(jù)實(shí)測(cè)壓力;未接通前，測(cè)量P穩(wěn)定在2.5MPa左右，接通后，測(cè)量P值壓力迅速升高。

3.進(jìn)口電磁活門工作不正常、出口電磁活門工作正常;

加力泵進(jìn)口活門關(guān)閉，未通電時(shí)加力泵出口燃油壓力為加力泵正常出口壓力2.5MPa;當(dāng)飛機(jī)座艙通電，隨著出口打開(kāi)，該壓力會(huì)表現(xiàn)出先降低后恢復(fù)再降的周期性變化，這主要是由于當(dāng)放油活門打開(kāi)，燃油打開(kāi)斷油活門排出后，壓力降低，當(dāng)降低到低于放油活門開(kāi)啟壓力時(shí)，斷油活門會(huì)切斷燃油通道。

4.進(jìn)口電磁活門工作不正常、出口電磁活門工作不正常;

加力泵進(jìn)口活門關(guān)閉，加力泵出口燃油壓力為加力泵正常出口壓力;由于出口活門關(guān)閉，隨著飛機(jī)座艙通電，該壓力穩(wěn)定在2.5MPa。

根據(jù)上述情況判斷出放油通道或進(jìn)油通道工作情況后，通過(guò)測(cè)量電磁鐵電阻或串接進(jìn)油電磁鐵和出口電磁鐵插頭的方式即可

進(jìn)油通道異常，放油通道正常：

調(diào)換插頭，如進(jìn)油通道正常，則應(yīng)急放油附件進(jìn)油電磁閥前端電纜及設(shè)備故障，發(fā)動(dòng)機(jī)排故;調(diào)換插頭，如進(jìn)油通道仍然異常，應(yīng)急放油附件進(jìn)油電磁鐵異?；蜻M(jìn)油活門卡滯，應(yīng)急放油附件排故;

進(jìn)油通道正常，放油通道異常：

調(diào)換插頭，如放油通道正常，則應(yīng)急放油附件放油電纜及前端設(shè)備故障，發(fā)動(dòng)機(jī)排故;調(diào)換插頭，如放油仍然異常，應(yīng)急放油附件放油電磁鐵異?；蜻M(jìn)油活門卡滯，應(yīng)急放油附件排故;

進(jìn)油通道異常，放油通道異常：

首先拆除應(yīng)急放油附件插頭，開(kāi)車測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)給電。

5 結(jié)論

通過(guò)本文的研究，在外場(chǎng)有限條件下，通過(guò)一塊壓力表測(cè)量加力泵出口燃油壓力可知道應(yīng)急放油附件進(jìn)油通道和放油通道工作情況，通過(guò)實(shí)測(cè)壓力的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)可以判斷發(fā)動(dòng)機(jī)綜合調(diào)節(jié)器供電或應(yīng)急放油附件通道的實(shí)時(shí)工作狀態(tài)，結(jié)合故障現(xiàn)象可快速判斷應(yīng)急方放油附件的工作狀態(tài)并為發(fā)動(dòng)機(jī)排故提供參考，尤其對(duì)于間隙性、偶發(fā)性等發(fā)動(dòng)機(jī)不穩(wěn)定放油故障，具備快速判斷、定位作用，大大簡(jiǎn)化外場(chǎng)排故的效率。

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