波音737NG飛機(jī)APU無法引氣的重復(fù)故障分析

齊嘉偉

摘要：波音737NG飛機(jī)在航線運(yùn)行中，重復(fù)出現(xiàn)APU無法引氣故障，本文就此類型重復(fù)故障的排故進(jìn)行討論。

關(guān)鍵詞：APU；B737NG飛機(jī)；引氣；排故

Keywords：APU；B737 aircraft；bleed；troubleshooting

1 APU引氣系統(tǒng)原理解析

波音737NG飛機(jī)的APU引氣功能是為飛機(jī)在地面階段的空調(diào)系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、水系統(tǒng)提供所需氣源，主要部件涉及APU引氣活門、ECU、IGV、SCV、全壓傳感器、ΔP傳感器等，如圖1所示。當(dāng)飛機(jī)低于18000ft，APU引氣進(jìn)口壓力大于7.19psi，APU轉(zhuǎn)速達(dá)到95%以上時(shí)，IGV和SCV力矩馬達(dá)無故障，IGV和SCV線性作動(dòng)器信號(hào)無丟失，全壓和ΔP信號(hào)無丟失，ECU將輸出一個(gè)16～36V的信號(hào)打開 BAV活門，實(shí)現(xiàn)APU引氣功能。

實(shí)際排故中發(fā)現(xiàn)，由于全壓傳感器、ΔP傳感器的信號(hào)管尺寸較小，容易出現(xiàn)信號(hào)管堵塞，導(dǎo)致出現(xiàn)49-52270、49-52289（全壓、ΔP信號(hào)缺失或數(shù)值不符合要求）等故障代碼，使得ECU無法輸出BAV打開信號(hào)。一般是通過吹通管路或更換傳感器來排除故障。此類故障往往集中在寒冷天氣時(shí)出現(xiàn)，而且不屬于重復(fù)性故障。而重復(fù)性故障更應(yīng)引起警覺，因?yàn)槠涔收宵c(diǎn)往往不是傳統(tǒng)認(rèn)知中的故障點(diǎn)。

2 故障描述

2020年5月17日，A飛機(jī)報(bào)APU無引氣，查詢故障代碼為49-52269，歷史維護(hù)信息有49-52273，檢查APU艙內(nèi)相關(guān)插頭和線路無異常，吹通管路，串件ΔP傳感器，正常放行。6月4日故障再現(xiàn)，代碼為49-52270，拆下ΔP傳感器、總壓傳感器，吹通傳感器管路，清潔相關(guān)線路電插頭，正常放行。6月8日故障再現(xiàn)，代碼為49-52269，檢查APU進(jìn)氣管路無異常，但壓氣機(jī)進(jìn)口有異物，取出后起動(dòng)APU引氣正常。

2020年2月29日，B飛機(jī)報(bào)APU無引氣，清潔全壓、ΔP探頭后正常放行。6月10日，APU引氣出現(xiàn)斷續(xù)情況，代碼為49-52289，檢查APU進(jìn)氣道、APU壓氣機(jī)進(jìn)口無異常，拆下總壓傳感器和ΔP傳感器，吹通管路，清潔滑油散熱器，測試正常。6月15日，出現(xiàn)代碼49-52270，更換ΔP傳感器。6月16日，出現(xiàn)代碼49-52289，發(fā)現(xiàn)引氣活門無法打開，串件P5-10板，更換BAV、全壓傳感器，故障依舊。6月17日，串件ECU，檢查發(fā)現(xiàn)SCV漏氣，更換SCV后故障依舊。6月18日，更換主線束時(shí)發(fā)現(xiàn)引氣活門上游管路開縫（見圖2），固定開縫管路鋼絲螺套，更換主線束后飛機(jī)正常。

3 故障分析

針對(duì)A飛機(jī)的故障現(xiàn)象進(jìn)行分析。按照以往經(jīng)驗(yàn)，出現(xiàn)49-52269、49-52270、49-52273等故障代碼時(shí)，一般只考慮ΔP的LRU缺陷，認(rèn)為是由ΔP或總壓傳感器失效造成的。但因?yàn)楣收洗a49-52269重復(fù)出現(xiàn)，察覺此故障需要檢查氣路堵塞和異物，所以最終在APU引氣管路上找到了故障原因。

排除B飛機(jī)故障時(shí)借鑒了A飛機(jī)的排故經(jīng)驗(yàn)，認(rèn)為每次故障現(xiàn)象再現(xiàn)時(shí)都重復(fù)出現(xiàn)了故障代碼49-52289，說明APU在啟動(dòng)階段的全壓信號(hào)大于4psi，因APU的保護(hù)機(jī)制導(dǎo)致SCV此時(shí)全開而引氣不可用，所以將排故重點(diǎn)仍然放在全壓傳感器和ΔP傳感器本體上，同時(shí)對(duì)氣路進(jìn)行了異物檢查，最終在后續(xù)的排查中發(fā)現(xiàn)BAV進(jìn)氣管路確實(shí)出現(xiàn)開縫現(xiàn)象?；仡檸状螁?dòng)B飛機(jī) APU的過程發(fā)現(xiàn)，其APU啟動(dòng)速度比正常情況要慢很多，而且EGT溫度最高接近800℃，這是由于燃燒室產(chǎn)生的熱量無法通過引氣氣流從冷卻環(huán)路帶出所致。進(jìn)入該機(jī)的INPUT MONITORING查看ΔP的指示達(dá)到-21psi，而此時(shí)并未出現(xiàn)ΔP相關(guān)代碼49-52270/3等，因此在排除了LRU的可能性之后實(shí)際上已經(jīng)確認(rèn)了該值的真實(shí)性，表示進(jìn)氣管道靜壓與總壓之間的壓差值確實(shí)過大，由此可以看出出現(xiàn)了空氣泄漏情況。查閱B飛機(jī)的故障記錄，從2020年2月時(shí)就已經(jīng)有此故障現(xiàn)象出現(xiàn)，分析認(rèn)為，由于天氣寒冷，管路開縫程度不是很明顯，但溫度一旦回暖，開縫將變大，引氣沒有進(jìn)入壓氣機(jī)而是從開縫處泄漏，從而導(dǎo)致后續(xù)故障現(xiàn)象出現(xiàn)。

4 經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

對(duì)待APU無法引氣的故障現(xiàn)象，有對(duì)應(yīng)的故障FRM代碼495 050 00，指“APU在引氣期間，指示為零”。此代碼在FIM中有對(duì)應(yīng)的排故指南FIM 49-55 TASK804-806，其對(duì)常見原因進(jìn)行如下總結(jié)：

1）CDU上顯示“BLEED DISABLED TO PREVENT REVERSE FLOW”維護(hù)信息；

2）APU引氣管路或壓氣機(jī)室內(nèi)有阻塞或存在異物的情況；

3）泄漏的飛機(jī)引氣管路；

4）BAV；

5）SCV；

6）IGV運(yùn)行故障；

7）IGV；

8）ΔP傳感器；

9）全壓傳感器；

10）ΔP傳感器和全壓傳感器的管路有異物或有阻塞；

11）ECU；

12）APU本體。

參考以往的APU間歇性引氣不可用的排故記錄，多是在CDU上查詢得到ΔP和全壓傳感器的相應(yīng)故障代碼，懷疑是傳感器失效或者信號(hào)管阻塞導(dǎo)致，造成了排故人員判斷氣路本身有缺陷還是指示有誤差產(chǎn)生了誤導(dǎo)。根據(jù)FIM 49-55 TASK804-806來看，APU引氣管路阻塞或泄漏的可能性很高，結(jié)合INPUT MONITORING查看ΔP的指示并與正常數(shù)值作比較，再觀察APU在運(yùn)行狀態(tài)下不尋常的工作表現(xiàn)，如EGT溫度高、喘振、引氣斷續(xù)等現(xiàn)象，對(duì)LRU的可靠性進(jìn)行綜合考慮，才能制定出準(zhǔn)確的排故方案。尤其對(duì)于重復(fù)性故障，應(yīng)優(yōu)先考慮管路異物檢查和引氣管路泄漏檢查。

參考文獻(xiàn)

[1] 鄭國鑫.波音737NG飛機(jī)APU喘振故障探討[J]. 航空維修與工程，2014，282（6）：61-63.

[2] 周俊華. 737飛機(jī)APU常見故障的分析[J]. 科技風(fēng)，2017（11）.