飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)引氣系統(tǒng)故障及維護(hù)分析

謝金龍

【摘要】飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的引氣系統(tǒng)是一個(gè)非常重要的部分。它的主要功能是通過(guò)調(diào)節(jié)空氣供應(yīng)系統(tǒng)中飛機(jī)的壓力和溫度來(lái)供應(yīng)壓縮空氣。如果引氣系統(tǒng)出現(xiàn)故障，飛機(jī)將無(wú)法安全運(yùn)行，該系統(tǒng)也是飛機(jī)安全飛行的潛在威脅，所以，為確保乘客的安全，有必要進(jìn)行全面的分析和研究以排除系統(tǒng)錯(cuò)誤，加強(qiáng)服務(wù)和管理。本文提供了故障診斷和維護(hù)方法，以分析空中波音737飛機(jī)中系統(tǒng)故障為示例，以供參考。

【關(guān)鍵詞】飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī);引氣系統(tǒng)故障;維護(hù)分析

飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)作為飛機(jī)正常安全飛行的重要組成部分，波音737-700 / 800的氣動(dòng)馬達(dá)系統(tǒng)在飛機(jī)的日常飛行中起著重要的作用。但是，如果要想有效使用該系統(tǒng)，則該系統(tǒng)必須在高溫高壓下運(yùn)行。但是，波音737-700 / 800的氣動(dòng)馬達(dá)系統(tǒng)會(huì)隨著使用時(shí)間的增長(zhǎng)而發(fā)生一些故障。另外，系統(tǒng)內(nèi)部組件的操作條件非常難以達(dá)到。如果要快速消除存在的系統(tǒng)故障，則需要先使用波音737-700 / 800空調(diào)，并提前熟悉發(fā)動(dòng)機(jī)的系統(tǒng)工作原理，以了解并掌握這些信息。

1發(fā)動(dòng)機(jī)引氣系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)及工作原理

在使用發(fā)動(dòng)機(jī)引氣系統(tǒng)之前，我們首先要了解飛機(jī)的引氣系統(tǒng)。飛機(jī)引氣系統(tǒng)主要為飛機(jī)的各種操作系統(tǒng)提供所需要的壓力和溫度。它的主要發(fā)動(dòng)力包括發(fā)動(dòng)機(jī)引氣系統(tǒng)堯輔助動(dòng)力裝置引氣系統(tǒng)和地面空氣源。此外，用戶系統(tǒng)主要包括發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)系統(tǒng)、空調(diào)節(jié)氣門系統(tǒng)、進(jìn)口發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體防凍系統(tǒng)、翼子板防凍水節(jié)流系統(tǒng)和液壓油節(jié)流系統(tǒng)等，其中包括在發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮機(jī)殼體上的引氣系統(tǒng)組件，安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)吊架上。如圖1所示：

發(fā)動(dòng)機(jī)引氣系統(tǒng)的工作流程：

如圖1所示，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)（怠速）時(shí)，高壓閥通過(guò)引氣調(diào)節(jié)器打開(kāi)9級(jí)壓力，在這之中有一個(gè)平衡點(diǎn)，而高壓閥門執(zhí)行器將最大壓力限制為33 psi。此時(shí)，非常高的氣壓填充到中級(jí)管中，并且其中的一部分正在等待BAR電磁閥的啟動(dòng)。當(dāng)P5駕駛室空調(diào)打開(kāi)時(shí)，ACAU信號(hào)通過(guò)BAR電磁閥打開(kāi)以打開(kāi)電磁閥并打開(kāi)PRSOV，源空氣壓力的時(shí)間由高壓閥控制。當(dāng)踩下加速踏板使五相壓力高于33 psi壓力控制閥的最大壓力時(shí)，五相換向閥被迫打開(kāi)，高壓閥被打開(kāi)，這時(shí)關(guān)閉并調(diào)節(jié)PRSOV空氣。通過(guò)調(diào)節(jié)PRSOV壓力源，可將引氣壓力限制在最大45 psi。如圖2所示，預(yù)冷卻系統(tǒng)通過(guò)預(yù)冷卻控制閥控制預(yù)冷卻通風(fēng)量，降低發(fā)動(dòng)機(jī)溫度，控制引氣壓力，并將其排入風(fēng)道。

2飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)引氣系統(tǒng)故障

發(fā)動(dòng)機(jī)引氣系統(tǒng)的主要作用是有效調(diào)節(jié)飛機(jī)運(yùn)行所需的壓力和溫度，使飛機(jī)處于正常運(yùn)行狀態(tài)。總而言之，發(fā)動(dòng)機(jī)引氣系統(tǒng)會(huì)直接影響飛機(jī)的運(yùn)行狀況，錯(cuò)誤操作后可能會(huì)導(dǎo)致飛機(jī)出現(xiàn)事故障造成嚴(yán)重傷害。以下是引氣系統(tǒng)常見(jiàn)故障的概述。

2.1引氣跳開(kāi)故障

飛機(jī)飛行過(guò)程中對(duì)溫度和壓力的要求非常高，過(guò)高的溫度和壓力都會(huì)造成發(fā)電機(jī)出現(xiàn)故障。當(dāng)壓力調(diào)節(jié)到220 psi以上時(shí)，引氣調(diào)節(jié)設(shè)備的超壓電門、電磁活門將會(huì)立即關(guān)閉。這時(shí)，氣流上升，當(dāng)出現(xiàn)超壓?jiǎn)栴}時(shí)，則會(huì)引起引氣跳開(kāi)故障。這種故障通常在飛行飛機(jī)時(shí)發(fā)生。另外，當(dāng)溫度過(guò)高時(shí)，引氣有時(shí)會(huì)跳開(kāi)，這種情況在飛行飛機(jī)時(shí)經(jīng)常發(fā)生。這意味著，當(dāng)溫度升高到490°F以上時(shí)，超壓電門開(kāi)關(guān)將關(guān)閉，電磁活門將自動(dòng)打開(kāi)，壓力控制將被關(guān)閉。出現(xiàn)此問(wèn)題的原因是，當(dāng)溫度升高到490°F以上時(shí)，傳感器不起作用，超壓電門無(wú)法使用，使得系統(tǒng)溫度無(wú)法降低，最后造成系統(tǒng)溫度過(guò)高，引起引氣系統(tǒng)自動(dòng)跳開(kāi)。

2.2管道壓力太低故障

管道壓力低是一個(gè)常見(jiàn)的故障。有許多因素會(huì)影響波音737工作管道中的壓力，從而導(dǎo)致壓力異常。如果發(fā)生管道壓力故障，則需要了解飛機(jī)在以某一加速度飛行時(shí)的壓力大小，以便找到問(wèn)題根源，確保飛機(jī)正確運(yùn)行。管道壓力低通常有兩個(gè)原因。首先是根據(jù)壓力的禪意設(shè)置，在飛機(jī)設(shè)計(jì)中安裝了一個(gè)單獨(dú)的調(diào)節(jié)器，并且由每個(gè)調(diào)節(jié)器級(jí)別控制的壓力極限是不同的。壓力太低，無(wú)法使高壓閥運(yùn)行，然后使管路壓力比正常值要低。其次，如果高壓階段變調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)的壓力滲透，則閥門開(kāi)關(guān)仍然會(huì)出現(xiàn)不同程度的故障。此外，冷卻液過(guò)少也會(huì)導(dǎo)管道壓力會(huì)降低，并且由于傳感器在操作過(guò)程中需要一定的溫度，因此飛機(jī)中的引氣系統(tǒng)將無(wú)法正常工作。如果飛機(jī)本身的溫度太低，引氣系統(tǒng)中的氣壓會(huì)降低，流量會(huì)連續(xù)下降，這會(huì)導(dǎo)致管道壓力下降。

2.3發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)車后風(fēng)扇葉片持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)

風(fēng)扇葉片旋轉(zhuǎn)異常。風(fēng)扇葉片的頻繁旋轉(zhuǎn)會(huì)導(dǎo)致引氣系統(tǒng)故障，從而導(dǎo)致壓力調(diào)節(jié)和閥門關(guān)閉。閥門未完全關(guān)閉時(shí)引氣流經(jīng)過(guò)發(fā)電機(jī)，氣流沿相反方向流出。這也就意味著風(fēng)扇葉片不會(huì)輕易關(guān)閉。但是，即使是9級(jí)控制器也可能引起通風(fēng)問(wèn)題。通常，可以在9級(jí)調(diào)節(jié)器上安裝反向隔膜盒，以防止空氣循環(huán)。但是受到材料，設(shè)備，技術(shù)等各種因素的影響，防反轉(zhuǎn)膜經(jīng)常受損，因此其功能經(jīng)常無(wú)法正常實(shí)現(xiàn)，并且使氣流反向流動(dòng)。此外，空氣切斷系統(tǒng)的九級(jí)可調(diào)吹掃也會(huì)導(dǎo)致風(fēng)扇葉片故障。如果發(fā)生系統(tǒng)故障，調(diào)節(jié)器中的流量會(huì)逐漸增加，并導(dǎo)致葉片異常旋轉(zhuǎn)。

3飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)引氣系統(tǒng)故障診斷和維護(hù)措施

就波音737而言，其設(shè)計(jì)使得全面分析空中引氣系統(tǒng)的故障成為可能。高壓預(yù)冷階段、止回閥控制區(qū)域和關(guān)斷活門控制區(qū)是會(huì)導(dǎo)致飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)生引氣故障的三個(gè)區(qū)域。因此，在進(jìn)行故障診斷和維護(hù)措施時(shí)，應(yīng)將重點(diǎn)放在這些領(lǐng)域。具體思路和方法如下：

3.1檢查壓力表于傳感器

實(shí)際上，壓力表和傳感器是指示流量狀況的最直接的工具。如果這兩個(gè)設(shè)備的描述存在問(wèn)題，則就需要確定問(wèn)題是否出在設(shè)備上。壓力表出現(xiàn)故障也很正常，但是機(jī)組人員也會(huì)出現(xiàn)操作錯(cuò)誤的可能，但這會(huì)產(chǎn)生巨大的影響。因此，如果檢測(cè)到問(wèn)題，則必須打開(kāi)截止閥。如果兩側(cè)的信號(hào)之間存在差異，則存在硬件問(wèn)題。此時(shí)，有必要及時(shí)更換真空計(jì)以及時(shí)解決問(wèn)題。

3.2初步對(duì)故障區(qū)域進(jìn)行診斷

在初步對(duì)故障區(qū)域進(jìn)行診斷，調(diào)查人員應(yīng)能夠立即收集該飛行數(shù)據(jù)并與飛行機(jī)組人員取得聯(lián)系，以了解發(fā)生故障時(shí)飛機(jī)的飛行狀況。當(dāng)發(fā)生錯(cuò)誤時(shí)，飛行員會(huì)檢測(cè)飛機(jī)的壓力或溫度，這可以確定管路壓力是否大于運(yùn)動(dòng)壓力范圍。研究人員需要豐富的理論背景和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，收集諸如壓力或速度之類的信息以獲得大致的飛機(jī)飛行信息。如果故障在飛機(jī)飛行低功率狀態(tài)下發(fā)生，則可能在較低溫度下故障出現(xiàn)變得更加明顯;如果故障是閥門，則發(fā)動(dòng)機(jī)功率對(duì)系統(tǒng)（引氣系統(tǒng)中的空氣）的影響很小。

3.3確定故障產(chǎn)生的部件

確定故障的出現(xiàn)原因后，應(yīng)檢查每個(gè)項(xiàng)目以確定故障產(chǎn)生的部件。通常，引氣系統(tǒng)故障的出現(xiàn)部件包括閥門控制和傳感器，而閥門故障通常發(fā)生在先被冷卻的封閉閥門組件中。如果檢測(cè)到冷故障，例如，失去初始冷卻，效率密封墊損壞或風(fēng)扇葉片的氣流受阻，則應(yīng)仔細(xì)檢查引氣控制管道的清潔情況，以確保泄漏或空調(diào)流量傳感器的性能。研究人員必須預(yù)防和消除這些故障。如果傳感器控制器出現(xiàn)問(wèn)題，則必須檢查高壓控制器。如果傳感器發(fā)生故障，則管道壓力傳感器可能無(wú)法正常工作。因此，在檢查原有問(wèn)題的零件時(shí)，應(yīng)認(rèn)真遵循調(diào)整規(guī)則，以確保已解決問(wèn)題。因?yàn)橐龤庀到y(tǒng)不容易進(jìn)行故障排查，因?yàn)樗泻芏嗔慵?gòu)成。例如，可以先處理傳感器單元，其更便于拆卸和重新組裝，并且其自身的功能經(jīng)常無(wú)法實(shí)現(xiàn)，并且還可以對(duì)電線和傳感器進(jìn)行故障排除，然后檢查管道是否泄漏和其他問(wèn)題，這是因?yàn)楣芫€一旦出現(xiàn)了問(wèn)題會(huì)導(dǎo)致活門無(wú)法正常工作。如果不全面完成排查，則很可能誤以為閥門故障，更換活門。實(shí)際上并沒(méi)有解決故障，還會(huì)增加不必要的成本。

4結(jié)語(yǔ)

發(fā)動(dòng)機(jī)引氣系統(tǒng)與飛機(jī)的正常運(yùn)行有著直接聯(lián)系，對(duì)人們的生命和財(cái)產(chǎn)都構(gòu)成威脅。了解常見(jiàn)故障類型，分析故障原因，清楚故障發(fā)生的部件，整個(gè)過(guò)程都要遵循的簡(jiǎn)單而又復(fù)雜的步驟，然后找到有關(guān)故障發(fā)生的信息，以避免無(wú)法及時(shí)解決故障問(wèn)題，逐漸排查飛行過(guò)程中引氣系統(tǒng)出現(xiàn)故障的緣由。

【參考文獻(xiàn)】

[1]張旭.飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)引氣系統(tǒng)故障及維護(hù)分析[J].內(nèi)燃機(jī)與配件，2020（23）：155-156.

[2]韋小浩.B737NG飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)引氣系統(tǒng)故障淺析[J].科技視界，2016（12）：22+64.

北京飛機(jī)維修西南航線中心重慶分公司