金 冉

（南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院，南京 211156）

A320飛機(jī)輔助動(dòng)力裝置故障研究

金 冉

（南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院，南京 211156）

本文研究了空客A320飛機(jī)輔助動(dòng)力裝置的主要故障，包括主啟動(dòng)接觸器故障、進(jìn)氣口打不開故障、APU燃油控制組件故障、點(diǎn)火系統(tǒng)故障、電子控制盒的連接故障等，分析了導(dǎo)致各類故障的原因，詳細(xì)描述了故障排除的流程。

A320；飛機(jī)輔助動(dòng)力裝置；故障；排故

1 引言

飛機(jī)輔助動(dòng)力裝置（以下簡(jiǎn)稱“ΑPU”）是一臺(tái)小型恒速燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)。它采用單轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)子軸上有兩級(jí)離心式壓氣機(jī)和一級(jí)徑流式渦輪，這種結(jié)構(gòu)縮短了ΑPU的軸向尺寸。它的作用是在地面和空中向飛機(jī)各系統(tǒng)提供氣源和電源［1］。

Α320系列飛機(jī)選裝有三種型號(hào)的ΑPU，分別為GTCP36-300、131-9（?。┖挺S 3200，這三種ΑPU的構(gòu)型和工作原理基本相同。本文以GTCP36-300型ΑPU為研究對(duì)象，研究其工作過程中出現(xiàn)的主要故障。

2 APU常見故障的排故方法

GTCP36-300型ΑPU故障的主要表現(xiàn)形式有以下幾種［1-3］：主啟動(dòng)接觸器故障、備用啟動(dòng)接觸器故障、起動(dòng)系統(tǒng)故障、傳感器和油壓開關(guān)故障、進(jìn)氣口打不開故障、ΑPU燃油控制組件故障、點(diǎn)火系統(tǒng)故障、速度傳感器故障、電子控制盒的連接故障、速度指示系統(tǒng)故障等等。下面選取其中五個(gè)典型的故障，詳細(xì)介紹導(dǎo)致故障的原因以及故障排除的方法。

2.1 主啟動(dòng)接觸器故障

起動(dòng)系統(tǒng)從飛機(jī)的直流電源系統(tǒng)上得到電源，將28伏直流電通過主啟動(dòng)接觸器提供給起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。當(dāng)ΑPU啟動(dòng)時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)，很有可能是主接觸器故障所導(dǎo)致的。一旦主接觸器發(fā)生故障，將產(chǎn)生起動(dòng)系統(tǒng)到起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的供電問題，導(dǎo)致直流電無法供應(yīng)給起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。其次，線路接觸器故障也可能導(dǎo)致ΑPU啟動(dòng)時(shí)間較長(zhǎng)。如果線路接觸器發(fā)生故障，將無法產(chǎn)生接地信號(hào)，影響電源的供應(yīng)。另外，電子控制盒的故障也是導(dǎo)致ΑPU啟動(dòng)時(shí)間較長(zhǎng)的重要原因。電子控制盒直接控制電流的輸送，如果電子控制盒故障，電流也無法從電源系統(tǒng)輸送到起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)上。

如果在啟動(dòng)過程中出現(xiàn)ΑPU自動(dòng)關(guān)機(jī)，當(dāng)ΑPU啟動(dòng)時(shí)間過長(zhǎng)，此時(shí)就需更換主接觸器。如果故障仍然存在，則需檢查啟動(dòng)接觸器的接地信號(hào)，如果沒有檢查到接地信號(hào)，就要重新做一個(gè)檢查，修復(fù)線路接觸器，如果只檢查到接地信號(hào)，就要從電子控制盒開始檢查，再維修主啟動(dòng)接觸器。檢查和維護(hù)備份啟動(dòng)接觸器，再檢查和維修從電子控制盒到起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的部分，如果故障仍然存在，則更換電子控制盒。排故流程如圖1所示。

2.2 進(jìn)氣口打不開故障

進(jìn)氣口位于ΑPU的前端，如進(jìn)氣口打不開，空氣無法進(jìn)入到ΑPU，ΑPU無法正常工作。進(jìn)氣口打不開很有可能是因?yàn)榭諝庵苿?dòng)器故障，空氣制動(dòng)器主要控制進(jìn)氣口的打開與閉合，如不能正常打開的話，空氣無法進(jìn)入，使得ΑPU不得不停止工作。電子控制盒的故障也可能會(huì)造成進(jìn)氣口打不開，電子控制盒如有故障，將無法驅(qū)動(dòng)空氣制動(dòng)器，也會(huì)使ΑPU關(guān)機(jī)。

如果測(cè)試到故障消息，需要對(duì)進(jìn)氣傳動(dòng)裝置或電子控制盒進(jìn)行檢查，若ΑPU停止工作，則說明進(jìn)氣傳動(dòng)裝置打不開，此時(shí)需要更換空氣制動(dòng)器。如果故障仍存在，則更換電子控制盒，若電子控制盒更換后故障仍存在，需要對(duì)電子控制盒以及連接器進(jìn)行檢查，修復(fù)從連接器到地面的線路。排故流程圖如圖2所示。

2.3 APU燃油控制組件故障

ΑPU燃油控制組件負(fù)責(zé)提供穩(wěn)定的燃油流量，并保證發(fā)動(dòng)機(jī)在要求的轉(zhuǎn)速下穩(wěn)定工作。燃油控制組件發(fā)生故障很有可能是由于燃料切斷電磁閥故障所導(dǎo)致的。燃料切斷電磁閥一旦故障，連接器將發(fā)生短路，燃油無法正常供給，迫使ΑPU停止工作。當(dāng)連接器沒有發(fā)生短路，但燃油控制組件仍存在故障的話，那就是由于燃油控制單元損壞所導(dǎo)致的。當(dāng)電子控制盒到燃油控制單元的排線發(fā)生故障時(shí)，也會(huì)使燃油控制組件發(fā)生故障。

如果在啟動(dòng)和測(cè)試期間發(fā)生ΑPU關(guān)機(jī)，若燃料中央單元沒有火焰，需要斷開連接器并檢查燃料切斷電磁閥，如果連接器短路，需要更換燃料切斷電磁閥，如果連接器不短路，需要更換燃料控制單元。如果故障仍存在，就要檢查并修復(fù)從電子控制盒到燃料控制單元的排線，如果故障仍然存在，更換電子控制盒。排故流程如圖3所示。

2.4 點(diǎn)火系統(tǒng)故障

點(diǎn)火系統(tǒng)為高能點(diǎn)火，通過離心電門控制。一旦點(diǎn)火系統(tǒng)發(fā)生故障，ΑPU將停止工作。點(diǎn)火單元是導(dǎo)致點(diǎn)火系統(tǒng)故障的重要原因，點(diǎn)火單元發(fā)生故障將無法點(diǎn)燃燃燒室內(nèi)的油氣混合物，無法使ΑPU正常運(yùn)行。如果電子控制盒到點(diǎn)火單元之間的排線出現(xiàn)問題時(shí)，也將引起點(diǎn)火系統(tǒng)故障。排線一旦出現(xiàn)開路或者短路，電子控制盒無法把電流輸送給點(diǎn)火單元，點(diǎn)火單元將無法正常工作。

如果在啟動(dòng)過程中出現(xiàn)ΑPU關(guān)機(jī)，此時(shí)點(diǎn)火單元沒有火焰，需要更換點(diǎn)火單元，如果故障仍存在，檢查從電子控制盒到點(diǎn)火單元的排線中是否存在開路或短路。如果故障仍存在，則更換電子控制盒。排故流程如圖4所示。

2.5 電子控制盒的連接故障

在ΑPU運(yùn)行期間，如電子控制盒發(fā)生故障，ΑPU將出現(xiàn)啟動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)、無法加速和低油壓的狀況。進(jìn)口導(dǎo)向葉片作動(dòng)筒和喘振控制閥無法正常工作很大一部分原因是電子控制盒故障。電子控制盒的故障很有可能是電子控制盒內(nèi)部元件故障導(dǎo)致的，一旦內(nèi)部元件故障，使得電流無法正常傳遞，導(dǎo)致ΑPU的很多組件無法正常運(yùn)作。其次，電子控制盒內(nèi)部元件與元件之間的連接故障也會(huì)導(dǎo)致ΑPU大部分組件無法正常運(yùn)行，ΑPU將無法啟動(dòng)。

如果在操作測(cè)試期間出現(xiàn)ΑPU關(guān)機(jī)，若電子控制盒故障、開始時(shí)間過長(zhǎng)、沒有加速、低油壓和速度損失，此時(shí)需要更換電子控制盒。如果故障仍存在，斷開進(jìn)口導(dǎo)向葉片作動(dòng)筒的連接，再做ΑPU運(yùn)行試驗(yàn)并且忽視進(jìn)口導(dǎo)向葉片作動(dòng)筒的故障信息。如果沒有電子控制盒相關(guān)的故障消息，就更換進(jìn)口導(dǎo)向葉片作動(dòng)筒，如果故障仍存在，斷開喘振中央活門，再做ΑPU運(yùn)行試驗(yàn)并且忽視喘振中央活門的相關(guān)故障信息。如果沒有電子控制盒相關(guān)的故障信息，就更換喘振控制閥。如果故障仍存在，斷開燃油控制組件的連接，再做ΑPU運(yùn)行試驗(yàn)并且忽視燃油控制組件有關(guān)故障信息。如果沒有電子控制盒相關(guān)的故障信息，則更換燃料控制單元。排故流程如圖5所示。

3 結(jié)論

本文針對(duì)Α320飛機(jī)GTCP36-300型ΑPU的故障進(jìn)行了研究。詳細(xì)闡述了主啟動(dòng)接觸器故障、進(jìn)氣口打不開故障、ΑPU燃油控制組件

故障、點(diǎn)火系統(tǒng)故障、電子控制盒的連接故障這五種典型故障的出現(xiàn)原因，以及故障排除的詳細(xì)流程。

［1］A320 Aircraft Maintenance Manual. Airbus Industrial.

［2］A320 Trouble Shooting Manual. Airbus Industrial.

［3］孫立.APU技術(shù)進(jìn)展和維修現(xiàn)狀［J］.航空維修與工程，2009（02）∶22-24.

江蘇省高校自然基金面上項(xiàng)目（15KJB590001）。

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.19.164

金冉（1985-），女，江蘇啟東人，碩士，講師，主要從事民航機(jī)務(wù)方向的科研和教學(xué)工作。