波音787 飛機(jī)客艙空氣壓縮機(jī)故障模式分析

■ 周文強(qiáng) 尹松 高榮斌 王棣貞/海航航空技術(shù)有限公司

0 引言

作為全新的全電飛機(jī)，波音787 寬體客機(jī)的空調(diào)供氣系統(tǒng)采用專用的增壓器——客艙空氣壓縮機(jī)（CAC）取代了傳統(tǒng)的發(fā)動機(jī)引氣供氣系統(tǒng)，減輕了對發(fā)動機(jī)引氣的需求，可使發(fā)動機(jī)的核心機(jī)布局更加緊湊，燃油消耗率更低[1]。在使用了最新的座艙空氣系統(tǒng)后，波音787 飛機(jī)成為了第一款巡航時座艙高度達(dá)到6000ft（傳統(tǒng)型為8000ft）的飛機(jī)。波音787 飛機(jī)的客艙氣壓由電動客艙空氣壓縮機(jī)維持，低的巡航客艙高度帶來更高的空氣氧含量、濕度，減少了壓耳、頭昏等癥狀，使部分之前不適合乘坐飛機(jī)的人員有機(jī)會實(shí)現(xiàn)航空旅行，滿足航空運(yùn)輸大眾化的需求[2]。

為不斷提升和保持航空運(yùn)輸品質(zhì)，本文從維修角度出發(fā)，在持續(xù)保持和改進(jìn)客艙空氣系統(tǒng)的穩(wěn)定性和正常率方面進(jìn)行研究和討論。

由于客艙空氣系統(tǒng)使用頻率高以及部件的多樣性，相較于其他飛機(jī)系統(tǒng)，故障率長期偏高。近期，波音發(fā)布的FLEET TEAM DIGEST 文件顯示，對全球范圍內(nèi)的客戶機(jī)隊延誤分析發(fā)現(xiàn)，CAC 導(dǎo)致的空調(diào)系統(tǒng)故障造成的延誤仍位于TOP 榜中。在沒有使用外部空調(diào)或電源的情況下，波音787 飛機(jī)客艙空氣系統(tǒng)的使用基本覆蓋所有的運(yùn)行階段，一旦出現(xiàn)故障會對飛機(jī)運(yùn)行品質(zhì)和旅客感受度造成很大影響。由于未采用發(fā)動機(jī)引氣增壓，客艙空氣系統(tǒng)使用4 臺電動的客艙空氣壓縮機(jī)提供氣源，客艙空氣系統(tǒng)在失效的同時也會導(dǎo)致飛機(jī)增壓失效，嚴(yán)重危及飛行安全。

1 CAC 機(jī)隊故障數(shù)據(jù)分析

1.1 機(jī)隊歷史數(shù)據(jù)分析

本研究需要選定一家國內(nèi)航空公司波音787 機(jī)隊運(yùn)行維修數(shù)據(jù)進(jìn)行充分調(diào)查和研究，為提高數(shù)據(jù)的可靠性和真實(shí)性，所選航司需具備足夠數(shù)量的波音787 運(yùn)行架次和飛行小時。A 航司自2013 年7 月引進(jìn)波音787 機(jī)型，機(jī)型架次為40（包含787-8/9），截至2021 年7月累計不間斷運(yùn)行8余年，平均機(jī)齡4.5年，機(jī)隊數(shù)量和運(yùn)行歷史滿足研究所需。經(jīng)查詢，該機(jī)隊歷史記錄中共有355 條與CAC 相關(guān)的故障歷史信息。

經(jīng)分析，導(dǎo)致CAC 損壞的故障現(xiàn)象可以分為6 類，如表1 所示。從中可以看出，前兩類故障占了CAC 總故障數(shù)的70%，對于機(jī)隊的CAC 故障影響十分明顯。其中，CAC 發(fā)生喘振導(dǎo)致的概率接近50%，其產(chǎn)生的危害及對航空器運(yùn)行的不利影響最為嚴(yán)重。

表1 CAC故障源分類表

對故障發(fā)生的時間數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，對各個年份相同月份發(fā)生的故障進(jìn)行匯總，如圖1 所示。從中可以看出，CAC故障發(fā)生情況呈現(xiàn)明顯的周期性和季節(jié)性分布，冬春交替（12 月、1 月、2 月）時期CAC 的故障率偏高，夏季（6 月、7 月）CAC 的故障率也有上升趨勢，其他時段則較為平衡，平均月份發(fā)生率為25 起，結(jié)合機(jī)隊平均機(jī)齡（4.5 年/架次），機(jī)隊平均每月發(fā)生5.6 次故障，而故障高發(fā)時段平均每月發(fā)生11 次故障，故障率翻倍。因此，季節(jié)性的環(huán)境變化對CAC故障發(fā)生頻次的影響不可忽視。

圖1 CAC故障各月份數(shù)據(jù)

結(jié)合波音787 機(jī)隊的區(qū)域性運(yùn)行特點(diǎn)，同時綜合考慮國內(nèi)季節(jié)性氣候特點(diǎn)，受季節(jié)性影響的原因如下：

1）夏季溫度高，對空調(diào)組件運(yùn)轉(zhuǎn)效率要求較高，部件的頻繁高負(fù)荷工作導(dǎo)致故障。

2）該航司波音787 機(jī)隊地面運(yùn)行主要在北方（如京津區(qū)域），冬春交替時節(jié)北方區(qū)域降雨少、空氣干燥，易形成揚(yáng)沙天氣，且在楊柳交替飄絮的季節(jié)，大量楊絮、柳絮及沙塵等空氣污染物從飛機(jī)的沖壓進(jìn)氣口入口和CAC 入口飄入，導(dǎo)致CAC 內(nèi)部部件發(fā)生磨損出現(xiàn)損傷，進(jìn)而引起部件失效。

3）夏季當(dāng)?shù)孛姝h(huán)境溫度大于43℃時，PECS 液溫過高，導(dǎo)致其冷卻的相關(guān)部件不工作（見圖2），進(jìn)而觸發(fā)其他系統(tǒng)故障。PECS 冷卻系統(tǒng)不能充分為CMSC 等相關(guān)部件散熱，導(dǎo)致CAC 不工作。同時，在冬春季節(jié)，沙塵和柳絮都會加大PECS 散熱器和相關(guān)管道的堵塞概率，導(dǎo)致PECS 冷卻性能不足。

圖2 PECS冷卻系統(tǒng)與飛機(jī)各個系統(tǒng)的關(guān)系

4）當(dāng)散熱器堵塞嚴(yán)重時，會造成RAM FAN 轉(zhuǎn)速與流速不匹配情況，進(jìn)而使RAM FAN 發(fā)生失速或喘振，最終影響RAM FAN 工作。當(dāng)RAM FAN 失效后，PECS 系統(tǒng)將工作在卸載模式下，主散熱系統(tǒng)停止工作；在該模式下，為避免PECS 冷卻液溫度過高，同一側(cè)的FUEL、HYD 等部件的工作被自動抑制，而ATRU、PECS 泵體冷卻只能利用PECS 后段—廚房廁所通氣系統(tǒng)來進(jìn)行散熱。

1.2 CAC 故障成本性分析

結(jié)合單個航材CAC 的售價、送修成本、返修、檢測等費(fèi)用進(jìn)行綜合分析。

根據(jù)廠家報價，單個CAC 價值大約為37 萬美元，折合人民幣大約為240萬元（以匯率大約為6.484 計算）。目前，機(jī)隊飛機(jī)在翼CAC 數(shù)量約為160 臺，在修和備用庫共計約10 臺，CAC 單項航材資產(chǎn)占據(jù)航司資產(chǎn)累計約4 億元人民幣。在送修歷史記錄中，因故障導(dǎo)致送修的機(jī)隊歷史部件次數(shù)達(dá)到320 余次，單次送修平均價格預(yù)估約為12 萬美元，折合人民幣價格為78 萬元，公司歷史為保障CAC 的修復(fù)金額達(dá)到人民幣約2.5 億元。

由此可見，基于CAC 部件的高價值和高送修成本，對CAC 的故障率控制將影響到航司的維修成本控制。

1.3 機(jī)隊SDR 數(shù)據(jù)分析

由于客艙空氣系統(tǒng)對機(jī)隊運(yùn)行產(chǎn)生SDR 數(shù)據(jù)的情況較少，且單機(jī)中CAC部件有4 個，高裕度特點(diǎn)進(jìn)一步降低了CAC 故障導(dǎo)致SDR 事件的發(fā)生。由于數(shù)據(jù)較少，不能形成有效分析，因此不對SDR 數(shù)據(jù)作進(jìn)一步分析。

2 CAC 故障相關(guān)的機(jī)組操作程序和故障模式處理

2.1 與CAC 故障相關(guān)的運(yùn)行操作模式

全面梳理波音787 機(jī)型的飛行機(jī)組操作手冊（FCOM）[3]、快速檢查單（QRH）以及最低設(shè)備清單（MEL），以便綜合分析CAC 出現(xiàn)故障時可能導(dǎo)致的運(yùn)行操作問題。

1）當(dāng)左/右客艙空氣系統(tǒng)中任意一側(cè)只出現(xiàn)一個CAC 故障時，可以維持正常航班運(yùn)行，需要將不工作的CAC解除工作，并確保出現(xiàn)故障的CAC 空調(diào)組件可以正常運(yùn)行。但是對客艙溫度的控制仍然有限制，在客艙溫度較高的情況下需要選擇關(guān)閉客艙娛樂系統(tǒng)（IFE），以降低客艙的加熱負(fù)載。

2）當(dāng)單側(cè)空調(diào)兩個CAC 都故障時，單側(cè)的空調(diào)組件功能不可用，出現(xiàn)的運(yùn)行限制較多。在滿足相應(yīng)條件情況下，可以維持正常航班運(yùn)行。飛行航路必須保持60min 內(nèi)有合適的可著陸機(jī)場；同時，空調(diào)運(yùn)行降級，巡航座艙高度可能增加到8000ft，會出現(xiàn)客艙空氣系統(tǒng)達(dá)不到目標(biāo)客艙溫度和通風(fēng)速率的情況。

3）當(dāng)出現(xiàn)兩個CAC 不工作且設(shè)備冷卻系統(tǒng)在超控方式，或者3 個CAC不工作、飛機(jī)高度受限、出現(xiàn)“PACK ALTITUDE LIMIT”故障信息、駕駛艙伴隨“嘟嘟”警告音時，如果飛機(jī)高度在35000ft 以上，機(jī)組需要下降到35000ft 或以下，保持高度不高于35000ft。機(jī)艙溫度可能比正常情況高一些。

2.2 CAC 故障對航空器運(yùn)行的安全性和舒適性的影響分析

綜上所述，由于空調(diào)增壓系統(tǒng)采用的是四余度系統(tǒng)，4 個CAC 中一個出現(xiàn)故障對于飛機(jī)安全無較大影響，仍可維持航空器的適航性。但是，隨著航空旅游業(yè)的不斷發(fā)展，加之旅客對高舒適性需求的追求，導(dǎo)致CAC 故障對航空運(yùn)行品質(zhì)的影響十分顯著[2]，主要體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)。

1）旅客易疲勞。由于787 寬體客機(jī)一般運(yùn)行長遠(yuǎn)程航線，較高的座艙高度易使旅客產(chǎn)生壓耳、缺氧、意識不清晰等不適癥狀，長時間的航班運(yùn)行更易使旅客疲勞，對航空運(yùn)行品質(zhì)不利。

2）不舒適。機(jī)上客艙溫度難以調(diào)節(jié)到一個舒適的范圍內(nèi)，對旅客的體感會造成一定的影響。

3）無娛樂。為了降低客艙產(chǎn)熱，關(guān)閉了機(jī)上娛樂系統(tǒng)，以維持航空器客艙空氣系統(tǒng)調(diào)溫的正常運(yùn)作，大大降低了長、遠(yuǎn)程航線旅客的旅行體驗(yàn)，使航空旅行變得乏味單調(diào)，在現(xiàn)今競爭激烈的航空市場條件下易造成客戶流失。

3 CAC 故障模式分析

根據(jù)航司波音787 飛機(jī)機(jī)隊健康監(jiān)控報告，還有多份歷史CAC 部件返廠維修報告，通過數(shù)據(jù)分析和對比發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)致CAC 不能正常工作的故障模式可以歸納為5 類，如圖3 所示。

圖3 CAC故障模式

3.1 CAC 工作時氣流不穩(wěn)定造成喘振

由于壓縮機(jī)是根據(jù)設(shè)計點(diǎn)的氣動參數(shù)進(jìn)行設(shè)計的，當(dāng)工作在非既定狀態(tài)時，各級的速度三角形和設(shè)計點(diǎn)不同，即非設(shè)計狀態(tài)點(diǎn)的參數(shù)與壓縮機(jī)的幾何形狀不協(xié)調(diào)，這時各級流量系數(shù)與設(shè)計值不相符，將造成氣流攻角過大或過小，產(chǎn)生喘振或堵塞。

CAC 目前設(shè)計的防喘主要措施有兩種。

1）提供放氣通道。CAC 側(cè)端安裝有Add heat valve（AHV）加熱活門，在高空中通過加熱CAC 進(jìn)口空氣提高其溫度來提高進(jìn)口的空氣工作系數(shù)，同時在發(fā)生CAC 發(fā)生喘振時可以旁通CAC，為防喘提供備用控制。

2）調(diào)整可調(diào)擴(kuò)散器葉片。該葉片安裝在CAC 靜子葉片處，通過一個Variable Diffuser Actuator 進(jìn)行推動，以改變靜子葉片的安裝角。

在CAC 工作中，可調(diào)擴(kuò)散器葉片是主要的防喘措施，其由PCU 控制，進(jìn)行有效防喘。當(dāng)可調(diào)擴(kuò)散器葉片失效無法正常工作時，加熱活門為CAC 的防喘提供了一個備用控制。以上兩種措施可以有效保障波音787 客艙空氣系統(tǒng)的正常運(yùn)行，但是，CAC 喘振仍時有發(fā)生。

3.2 CAC 硬件缺陷

波音787 飛機(jī)投入運(yùn)行后，特別是自2013 年以來，世界機(jī)隊不斷發(fā)現(xiàn)即使飛機(jī)在狀態(tài)正常的情況下仍然會發(fā)生客艙空氣壓縮機(jī)喘振或故障的情況。對此，CAC 的部件生產(chǎn)廠商柯林斯航天工業(yè)公司（Collins Aerospace）聯(lián)合波音公司多次通過服務(wù)通告（SB）的形式，就硬件改進(jìn)、系統(tǒng)操作、飛機(jī)維護(hù)建議三個方面給出改進(jìn)措施。經(jīng)過調(diào)查，結(jié)合相關(guān)技術(shù)通告文件，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有的CAC仍存在一定的設(shè)計缺陷。航空公司應(yīng)不斷跟進(jìn)CAC部件廠家的設(shè)計更新情況，采購最新型的CAC部件進(jìn)行裝機(jī)運(yùn)行。目前，發(fā)現(xiàn)的設(shè)計問題主要有以下幾類。

1）CAC 葉片磨損

因CAC 本身設(shè)計原因，空調(diào)組件運(yùn)行中會發(fā)生CAC 葉片磨損情況。當(dāng)CAC 葉片出現(xiàn)損傷后，CAC 壓縮機(jī)出口壓力會突然下降，造成外界空氣無法及時從出口排除，使壓縮機(jī)葉輪流動通道形成時堵時通的情況，增大了產(chǎn)生喘振的概率。且因CAC 設(shè)計出廠時的喘振裕度參數(shù)并不是很高，較低的喘振裕度使CAC 參數(shù)在發(fā)生不穩(wěn)定的變化時很容易達(dá)到其設(shè)計的最低允許值，導(dǎo)致氣流及葉片產(chǎn)生低頻率的振動，形成喘振。

2）CAC/軸承過熱

一項關(guān)鍵發(fā)現(xiàn)表明，定子高溫可能是CAC 損傷的一個根本原因。高溫不僅降低了定子的絕緣性能，導(dǎo)致短路，而且由于不可接受的熱負(fù)載和電機(jī)相位不平衡，定子故障還會蔓延到徑向軸承，導(dǎo)致軸承上的過大負(fù)載。

高溫還會使徑向軸承O 型圈密封中的壓縮永久變形，從而降低徑向軸承的保持力和承載能力。O 型圈失效被認(rèn)為是軸承的主要失效模式，而外部動態(tài)載荷多變是導(dǎo)致失效的另一個誘因[4]。

3）線路或傳感器布局

因設(shè)計原因，CAC 馬達(dá)靜子電路布局不合理導(dǎo)致電路經(jīng)常發(fā)生短路、斷路、過熱，甚至燒穿CAC 殼體的事故時有發(fā)生，這些情況都會引起CAC 結(jié)構(gòu)部件的故障。同時，傳感器位置設(shè)計也不盡合理。有的傳感器位置暴露，沒有必要的保護(hù)，在特定條件下（如壓力傳感器口堵塞時）無法準(zhǔn)確反饋數(shù)據(jù)，導(dǎo)致CAC 本體溫度過高無法正常工作。

4）馬達(dá)/馬達(dá)靜子性能衰退

根據(jù)返廠維修時廠家提供的數(shù)據(jù)和故障返修報告，波音787 飛機(jī)CAC 的故障主要來自于特定運(yùn)行情況下因低熱裕度造成的馬達(dá)靜子衰退。為此，需要采取一定的措施，盡量減少CAC 在地面的低熱裕度運(yùn)轉(zhuǎn)。

另外，之前的調(diào)查發(fā)現(xiàn)CAC 本體損壞的第二大原因是馬達(dá)失效。對此，柯林斯公司推出了安裝Arnon 5 定子的方法，以期進(jìn)一步提升馬達(dá)的可靠性。

3.3 CAC 軟件缺陷

CAC 的主要控制軟件在PCU 中。PCU 作為空調(diào)組件工作的大腦，在機(jī)隊運(yùn)行中仍存在需要提升的地方，通過協(xié)調(diào)和更正邏輯關(guān)系來控制CAC 合理高效地工作。根據(jù)目前情況分析得出，位于同一側(cè)空調(diào)組件的兩個壓縮機(jī)同時運(yùn)轉(zhuǎn)時，PCU 才能發(fā)揮應(yīng)有的作用，對壓縮機(jī)工作發(fā)生的喘振進(jìn)行監(jiān)控。而當(dāng)只有一個壓縮機(jī)工作時，則無法進(jìn)行監(jiān)控。

只有一個壓縮機(jī)工作時，壓縮機(jī)工作參數(shù)（如出口溫度、進(jìn)口壓力、流量等）發(fā)生變化，空調(diào)控制組件無法及時調(diào)節(jié)控制CAC 轉(zhuǎn)速和CAC 壓縮機(jī)擴(kuò)壓器的調(diào)節(jié)開度，導(dǎo)致CAC 流量降低到相同轉(zhuǎn)速下工作穩(wěn)定區(qū)內(nèi)的喘振流量，從而造成喘振，并在喘振故障發(fā)生后無法提供及時有效的保護(hù)，進(jìn)一步導(dǎo)致CAC損壞。這是屬于PCU 軟件本身設(shè)計的邏輯問題。在實(shí)際商業(yè)航班運(yùn)行中，確實(shí)存在因?yàn)檐浖c硬件未能有效配合而導(dǎo)致故障發(fā)生的案例。

4 預(yù)防CAC 不工作故障的管控措施

上述CAC 的故障數(shù)據(jù)表明，排在第1 位的是CAC 喘振導(dǎo)致的故障，發(fā)生概率為47.89%；排在第2 位的是飛機(jī)CAC 供電控制相關(guān)故障，其中大部分是由于CMSC 故障或本身冷卻不足導(dǎo)致的工作卸載。綜合考慮季節(jié)性和國內(nèi)區(qū)域性的分布特點(diǎn)，相關(guān)通風(fēng)口/進(jìn)氣口堵塞對于CAC 故障發(fā)生的影響較大。在這些研究分析的基礎(chǔ)上，考慮建立預(yù)防CAC 不工作故障的管控機(jī)制，以期不斷提升旅客滿意度。

4.1 防喘

4.1.1 地域性管控

針對波音787 飛機(jī)在北方地區(qū)春/冬季沙塵季節(jié)以及飄絮期易發(fā)生CAC進(jìn)氣口被柳絮/沙塵堵塞的問題，北方地區(qū)維護(hù)人員需在飄絮期間確保飛機(jī)盡可能地減少柳絮吸入。航后、航前、過站保障期間應(yīng)注意是否有外來物進(jìn)入CAC 進(jìn)氣口，視情安裝薄膜等封堵物品進(jìn)行適當(dāng)保護(hù)。

4.1.2 季節(jié)性管控

綜合分析波音787 機(jī)隊的CAC 故障時間，發(fā)現(xiàn)故障具有一定的季節(jié)性特點(diǎn)，夏季空調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn)功率高，冬春季節(jié)易吸入空氣中的外來物（如飄絮、沙塵等）。航司在波音787 機(jī)隊地面運(yùn)行/維護(hù)時應(yīng)盡可能地使用地面空調(diào)，降低CAC 地面工作的頻次。對于運(yùn)行中的波音787 飛機(jī)，持續(xù)下發(fā)空調(diào)性能數(shù)據(jù)采集工作，以監(jiān)控機(jī)隊的CAC 故障情況。

在CAC 故障高發(fā)期，針對飛機(jī)狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)中出現(xiàn)的關(guān)于CAC的警示，應(yīng)及時安排對CAC部件本體（如葉片等）進(jìn)行充分檢查，保證CAC工作狀態(tài)良好。4.1.3 提升客艙空調(diào)溫度控制系統(tǒng)除水設(shè)計和氣路檢查實(shí)際維護(hù)工作中發(fā)現(xiàn)多起因客艙空調(diào)溫度控制系統(tǒng)（CACTCS）中部件損傷，如ACM 結(jié)冰、相關(guān)部件漏氣等導(dǎo)致的CAC 喘振。

在硬件方面，最初為確保CACTCS管道最低處沒有積水，波音公司對CACTCS 的后總管排水孔實(shí)施了改裝，可以更好地減少ACM結(jié)冰情況的發(fā)生。在日常維護(hù)方面，航空公司維修工程部門可以有計劃地下發(fā)CACTCS 除水和氣路檢查工作，以便在日常維護(hù)過程中執(zhí)行CAC 的運(yùn)轉(zhuǎn)測試。檢查CAC 部件的出氣口、排水口等有無堵塞，根據(jù)飛機(jī)的實(shí)際維護(hù)情況適當(dāng)進(jìn)行疏通。

4.1.4 改善運(yùn)行階段空調(diào)使用方式

在日常運(yùn)行中，機(jī)組成員和乘務(wù)人員可以從以下幾個方面對空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行進(jìn)行前置保護(hù)。

1）通過客艙服務(wù)面板將旅客（含機(jī)組）人數(shù)手動設(shè)定到 318 人或更多（如果機(jī)艙內(nèi)有超過 318 名旅客，則使用實(shí)際旅客人數(shù)）。軟件的邏輯控制將根據(jù)數(shù)據(jù)提升CAC 的使用可靠性。

2）在飛機(jī)地面運(yùn)行時，同時將兩個空調(diào)組件設(shè)置在AUTO 位，這可以讓客艙空調(diào)系統(tǒng)和溫度控制系統(tǒng)根據(jù)系統(tǒng)邏輯進(jìn)行配置，有助于防止機(jī)載設(shè)備溫度升高。此外，在外部電源操作期間，Ground Test Switch 電門應(yīng)處于NORMAL 位。如 果 不 在NORMAL 狀態(tài)，CAC 馬達(dá)冷卻性能可能會降低，影響CAC 壽命。

3）當(dāng)出現(xiàn)組件降級信息時，應(yīng)安排對污染的散熱器的清潔和維護(hù)工作[5]。

4）當(dāng)使用兩個外部電源時，不允許進(jìn)行CAC 操作測試，必須在使用三個外部電源或接外部氣源的條件下進(jìn)行。

4.2 提升CAC 供電正常率

4.2.1 提升PECS 冷卻系統(tǒng)正常率

1）在CAC 故障高發(fā)季節(jié)，有計劃地推進(jìn)主次級和PECS 散熱器在位/離位清理程序，借助波音公司的飛機(jī)監(jiān)控軟件，合理關(guān)注機(jī)隊散熱器的清洗頻次并建立預(yù)警機(jī)制，可以有效控制和維持PECS 的散熱能力，降低其散熱效率，減少其對飛機(jī)整體系統(tǒng)的影響。

2）研發(fā)散熱器（包括主次級散熱器和PECS 散熱器）運(yùn)行中的更換程序和清潔程序，減少飛機(jī)的停場時間和人力，及時恢復(fù)整體冷卻系統(tǒng)（ICS）和客艙空氣系統(tǒng)（CAS）的性能。

4.2.2 提升CMSC 硬/軟件性能

由于CAC 供電邏輯處于CMSC 選擇的最低位，當(dāng)出現(xiàn)CAC 正常狀態(tài)下不工作情況時，需要考慮是否與CMSC 供電邏輯有關(guān)。可以聯(lián)系生產(chǎn)廠家改進(jìn)CMSC軟件設(shè)計邏輯，減少因邏輯供電問題出現(xiàn)的不必要的CAC 故障相關(guān)信息。

加強(qiáng)針對CMSC 部件裝機(jī)時間的控制和跟蹤，合理控制機(jī)隊裝機(jī)時間，有效減少因CMSC 故障導(dǎo)致觸發(fā)CAC 相關(guān)信息的頻次，有效提升旅客舒適度。

4.3 改進(jìn)CAC 硬件設(shè)計

根據(jù)CAC 機(jī)隊故障歷史數(shù)據(jù)，CAC 進(jìn)口加熱組件和CAC 進(jìn)口溫度傳感器失效的故障率合計為12.96%，約占1/8。有效改進(jìn)CAC 的溫度傳感器和加熱器位置，可以減少其被堵塞而導(dǎo)致故障的情況。

根據(jù)最新的設(shè)計，在受飄絮以及PM2.5 顆粒影響嚴(yán)重的情況下，在全機(jī)隊范圍內(nèi)推廣安裝新構(gòu)型的CAC 壓力傳感器J-Tube，可以提高客艙空氣壓縮機(jī)的運(yùn)行可靠性，避免因不間斷的喘振導(dǎo)致潛在的客艙空氣壓縮機(jī)進(jìn)口發(fā)生過熱或損傷。

同時，針對低熱裕度狀態(tài)下的CAC運(yùn)轉(zhuǎn)易對部件馬達(dá)靜子造成損傷和性能衰退的情況，當(dāng)飛機(jī)在地面運(yùn)行或維護(hù)時，應(yīng)采取有效措施規(guī)避不適當(dāng)?shù)腃AC使用方法。

4.4 改進(jìn)PCU 軟件設(shè)計

PCU 軟件的邏輯問題可以通過軟件升級解決。應(yīng)積極向波音公司進(jìn)行反饋，根據(jù)故障現(xiàn)象和機(jī)載維護(hù)系統(tǒng)給出的故障提示，核實(shí)軟件邏輯是否存在問題，并要求廠家和波音公司針對性地對軟件進(jìn)行改進(jìn)和升級。

目前，升級軟件經(jīng)常會造成另外一些問題。例如，根據(jù)最新通報的波音更新 的《MOM-MOM-21-0006-01B》[6]，787 飛機(jī)在PCU 軟件升級至Y201 版本后，21 PCU OPS 軟件號變?yōu)镠AM57-21PC-2010。當(dāng)發(fā)動機(jī)啟動完畢后，PACK L 和PACK R 信息會出現(xiàn)大約20s，然后自動消失，這是正?，F(xiàn)象，可以不執(zhí)行相關(guān)維護(hù)措施，但可能對飛行員造成一定的干擾。

5 總結(jié)

鑒于波音787 飛機(jī)的特殊性，針對客艙空氣壓縮機(jī)故障情況，綜合考慮多個飛機(jī)系統(tǒng)，從電源系統(tǒng)、軟件構(gòu)型、環(huán)境因素等多方面、多維度地進(jìn)行分析，結(jié)合實(shí)際機(jī)隊運(yùn)行數(shù)據(jù)和故障現(xiàn)象，分析了可能的故障原因，提出了相關(guān)的解決方法，填補(bǔ)了這方面的空白。希望本文有助于機(jī)務(wù)維修人員更加全面地了解客艙空氣系統(tǒng)的工作情況，從而在實(shí)際工作中做好預(yù)防性維護(hù)工作，進(jìn)一步提高飛機(jī)環(huán)境控制系統(tǒng)的可靠性，在今后發(fā)生相關(guān)故障時可以及時進(jìn)行維修或提出相關(guān)實(shí)用性建議，保證飛機(jī)的高品質(zhì)運(yùn)行。