孔探檢測技術(shù)在FJ44 型發(fā)動機維護中的應(yīng)用*

■ 趙繼超/中國民用航空飛行學(xué)院廣漢分院

0 引言

FJ44 型發(fā)動機是美國Williams 公司生產(chǎn)的一款高涵道比、雙轉(zhuǎn)子小型渦扇發(fā)動機。該型發(fā)動機雖然沒有定期孔探檢查要求，但在維護過程中已借助孔探檢測手段多次發(fā)現(xiàn)該型發(fā)動機的重大安全隱患，因此有必要研究孔探檢測技術(shù)在該型發(fā)動機維護中的應(yīng)用。

1 針對鳥擊/外來物的檢測

一般情況下，鳥類或硬度不高的外來物被吸入發(fā)動機后，在離心力的作用下會進入風(fēng)扇葉片尖部與風(fēng)扇靜子機匣之間的吸音槽。部分外來物會殘留在吸音槽中，其余外來物可能從外涵道排出，較為堅硬的外來物會直接撞擊風(fēng)扇整流錐或葉片前緣。受到鳥擊/外來物影響后的發(fā)動機孔探應(yīng)重點檢查風(fēng)扇轉(zhuǎn)子葉片、靜子葉片及中壓壓氣機轉(zhuǎn)子葉片，以判斷外來物是否有進入內(nèi)涵道的跡象。在某些情況下，堅硬的外來物進入內(nèi)涵時會撞擊中壓壓氣機葉片前緣并發(fā)生反彈，對前一級的風(fēng)扇靜子葉片后緣造成損傷，如圖1、圖2所示。

圖1 中壓壓氣機葉片前緣損傷

圖2 風(fēng)扇靜子葉片后緣損傷

雖然外來物進入FJ44 型發(fā)動機內(nèi)涵道的可能性很小，但根據(jù)發(fā)動機航線維護手冊要求，在發(fā)生外來物撞擊后需要對燃燒室之前的部件進行檢查。檢查高壓壓氣機時，孔探鏡頭需要穿過風(fēng)扇轉(zhuǎn)子、靜子葉片，在孔探鏡頭移動過程中禁止轉(zhuǎn)動風(fēng)扇以避免切斷孔探鏡頭及線纜。高壓壓氣機為離心式，分為主葉片、長葉片及短葉片（如圖3 所示），檢查32 片高壓壓氣機葉片時，可以通過專用工具轉(zhuǎn)動高壓軸，檢查前需要先將鏡頭從每一級離心葉片前撤出，以避免切斷孔探鏡頭及線纜。

圖3 高壓壓氣機葉片

2 針對ITT 超溫的檢測

FJ44 型發(fā)動機出現(xiàn)渦輪級間溫度（ITT）超溫后，需要針對燃燒室、高壓渦輪、低壓渦輪等熱端部件進行孔探檢查（如圖4 所示），主要檢查部件有無過熱、燒蝕、材料缺失等損傷?？梢酝ㄟ^兩個點火電嘴的安裝孔對燃燒室的甩油環(huán)、殼體及高壓渦輪導(dǎo)向器前緣進行孔探檢查。其中，高壓渦輪導(dǎo)向器葉片需要在燃燒室中穿繞一圈才能接近，穿繞過程中應(yīng)避免孔探鏡頭被纏繞進燃燒室的稀釋孔中?？滋界R頭通過高壓渦輪導(dǎo)向器后，可對高壓渦輪轉(zhuǎn)子葉片的前緣進行檢查，同樣也需要專用工具轉(zhuǎn)動高壓軸以便檢查43 片葉片。高壓渦輪葉片的后緣及第一級低壓渦輪的前緣則可以通過6 個ITT 探頭口進行檢查。第一級低壓渦輪葉片后緣及第二級低壓渦輪葉片前緣可通過燃油余油口進行檢查。

圖4 燃燒室孔探路徑

3 針對滑油滲漏的檢測

發(fā)動機出現(xiàn)滑油滲漏時首先應(yīng)判斷是外漏還是內(nèi)漏。外漏是由滑油壓力調(diào)節(jié)活門、滑油泵、熱交換器及滑油管路等部件出現(xiàn)滲漏所致；內(nèi)漏時滑油會出現(xiàn)在發(fā)動機外涵道至尾噴管內(nèi)的某處，主要是由滑油系統(tǒng)密封件如軸承封嚴(yán)出現(xiàn)損傷而導(dǎo)致，因此發(fā)動機的軸承狀況是判斷滑油滲漏的檢查重點。FJ44 型發(fā)動機滑油管路直徑小，孔探鏡頭無法通過滑油管路來檢查滑油系統(tǒng)內(nèi)部的軸承及封嚴(yán)狀況，只能通過位于發(fā)動機外涵道前部下側(cè)的1 號和2 號軸承滑油余油孔進行孔探檢查（如圖5 所示）。如果檢測發(fā)現(xiàn)余油孔出現(xiàn)積油，即代表對應(yīng)軸承的封嚴(yán)已失效，應(yīng)及時對發(fā)動機進行分解檢查。

圖5 1號和2號軸承封嚴(yán)余油孔

4 針對進氣道的檢測

FJ44 型發(fā)動機通過引氣管路將高壓壓氣機的引氣送入位于進氣道前唇內(nèi)的笛形環(huán)狀管路中，為進氣道提供均勻的防冰引氣。笛形環(huán)狀管路由4 個支架鉚接固定在進氣道內(nèi)，這樣的固定方式跨度較大，結(jié)構(gòu)上并不穩(wěn)定，長期受到發(fā)動機振動影響，笛形管路、支架及固定鉚釘都容易出現(xiàn)松動或斷裂（如圖6 所示），破壞進氣道內(nèi)的結(jié)構(gòu)，影響發(fā)動機的引氣防冰功能。為了排除這一隱患，應(yīng)定期通過發(fā)動機高壓引氣管路進氣口及下部的起動發(fā)電機進氣口進行孔探檢查，檢查內(nèi)部笛形管路有無斷裂、裂紋，支架及鉚釘有無松動、缺失。

圖6 進氣道防冰管路斷裂

5 結(jié)語

與其他渦扇發(fā)動機相比，F(xiàn)J44 型發(fā)動機的結(jié)構(gòu)更為緊湊，在進行孔探檢查時，必須充分結(jié)合實踐經(jīng)驗，總結(jié)該型發(fā)動機結(jié)構(gòu)特點及檢測注意事項，才能更好地為發(fā)動機健康管理做出貢獻。