杜玉軍
(山東航空股份有限公司 青島分公司,青島 266108)
737NG飛機(jī)發(fā)動機(jī)引氣系統(tǒng),為發(fā)動機(jī)啟動、空調(diào)和增壓、發(fā)動機(jī)防冰、大翼防冰、水箱增壓、液壓增壓、NGS提供氣源。發(fā)動機(jī)引氣故障影響飛機(jī)其他系統(tǒng)的正常工作,嚴(yán)重時可能造成增壓系統(tǒng)供壓不足,危及旅客生命安全。隨著公司機(jī)隊規(guī)模增大,發(fā)動機(jī)引氣故障逐漸復(fù)雜多樣。提前發(fā)現(xiàn)故障,發(fā)生故障及時排除,可以保障航班正常運行,減少飛機(jī)停場和航班延誤。本文分析了發(fā)動機(jī)引氣系統(tǒng)常見故障的處理方式,希望對相關(guān)從業(yè)人員有所幫助。
發(fā)動機(jī)引氣來自高壓壓氣機(jī)5級和9級引氣,由高壓級活門、高壓引氣調(diào)節(jié)器、5級引氣出口單向活門、PRSOV、引氣調(diào)節(jié)器、450℉(232℃)恒溫器、490℉(254℃)超溫電門、220PSI超壓電門、預(yù)冷器及控制活門和其控制溫度傳感器390℉(199℃)以及機(jī)翼熱防冰電磁活門、引氣壓力傳感器、空調(diào)/引氣控制面板、ACAU、發(fā)動機(jī)火警電門和電纜等部件組成。
當(dāng)發(fā)動機(jī)處于低功率時,高壓級調(diào)節(jié)器和高壓級活門控制發(fā)動機(jī)引氣的壓力在32(±6)psi,5級單向活門防止引氣倒流,當(dāng)下游的壓力大于9級壓力或高壓活門前的9級壓力大于110psi,高壓活門完全關(guān)閉;高功率時,關(guān)閉高壓級活門使用5級引氣,在壓力調(diào)節(jié)關(guān)斷活門(PRSOV)、引氣調(diào)節(jié)器(BAR)和450℉(232℃)恒溫器的作用下,將下游壓力控制在42(±8)psi。預(yù)冷器系統(tǒng)給高溫引氣降溫,保持發(fā)動機(jī)引氣在390℉(199℃)~440℉(229℃),引氣溫度升高到450℉(232℃),450℉(232℃)恒溫器開始放氣,PRSOV控制腔壓力減小,PRSOV開始向關(guān)閉位作動,減少引氣量。如溫度繼續(xù)升高至490℉(254℃),則490℉(254℃)電門作動,給ACAU信號,ACAU再控制BAR內(nèi)的鎖定電磁線圈,切斷控制腔壓力,使PRSOV關(guān)閉,引氣跳開。
常見的發(fā)動機(jī)引氣故障現(xiàn)象有:引氣壓力低,它分為慢車時引氣壓力低和高功率時引氣壓力低;引氣壓力高;無引氣壓力或引氣壓力低于10psi;引氣脫開燈亮(BLEED TRIP OFF)。
發(fā)動機(jī)引氣故障現(xiàn)象主要有兩個來源:機(jī)組報告和技術(shù)部監(jiān)控。對于機(jī)組報告的發(fā)動機(jī)引氣故障,排故人員應(yīng)詳細(xì)詢問飛機(jī)故障時的現(xiàn)象及參數(shù),這對故障排除有很大的幫助,如引氣脫開燈亮(BLEED TRIP OFF)、出現(xiàn)的時機(jī)(爬升等階段)、能否復(fù)位(立刻復(fù)位還是稍等片刻)。技術(shù)部發(fā)動機(jī)工程師全天監(jiān)控發(fā)動機(jī)運行狀態(tài),出現(xiàn)發(fā)動機(jī)引氣系統(tǒng)報警時會及時下發(fā)排故通知單。對于機(jī)組報告的故障,一定要先隔離指示故障。
要想準(zhǔn)確、快速地排除發(fā)動機(jī)引氣故障,人們必須熟悉并掌握發(fā)動機(jī)引氣系統(tǒng)原理,善于總結(jié)日常發(fā)動機(jī)引氣系統(tǒng)故障,結(jié)合AMMS統(tǒng)計、分析、歸類,跟蹤部件返修報告,歸納出造成不同故障現(xiàn)象的原因。發(fā)動機(jī)引氣系統(tǒng)各部件故障時可能出現(xiàn)以下現(xiàn)象。
3.1.1 高壓活門
無法打開或開度不夠,慢車時引氣壓力偏低,大功率正常。關(guān)閉不嚴(yán),高壓調(diào)節(jié)階段后期壓力偏高,到低壓調(diào)節(jié)階段,9級高溫氣體沒切斷,可能導(dǎo)致引氣超溫跳開,或者PRSOV上游壓力達(dá)到220psi,使引氣超壓跳開,壓力調(diào)節(jié)器關(guān)閉PRSOV。有時故障不容易表現(xiàn)出來,在地面啟動好發(fā)動機(jī)并將發(fā)動機(jī)引氣電門置于關(guān)斷位或做無引氣起飛時,人們會發(fā)現(xiàn)故障。
3.1.2 高壓調(diào)節(jié)器
失去調(diào)節(jié),25% N1以下時正常,N1 25%~47%高壓調(diào)節(jié)階段,引氣壓力偏低或偏高,一般壓力偏低,基本沒有偏高的情況。
3.1.3 引氣壓力調(diào)節(jié)器
內(nèi)部基準(zhǔn)壓力調(diào)節(jié)器失效,各種功率下引氣壓力曲線漂移一致,可能偏低或偏高。內(nèi)部電磁線圈斷路,如close線圈斷路,則電門不能將活門關(guān)閉,如open線圈斷路,則電門不能將活門打開。內(nèi)部鎖定電磁線圈短路,引氣活門的跳開關(guān)跳出,如close線圈短路,則活門打開后電門不能將其關(guān)閉,如open線圈短路,則活門關(guān)閉后電門不能將其打開。超壓傳感器門檻值提高,無明顯影響;超壓傳感器門檻值降低,可能導(dǎo)致引氣提前脫開。
3.1.4 PRSOV
無法到全開位,低功率壓力低,高功率可能正常。無法關(guān)閉引氣電門,置于OFF位后仍有壓力。
3.1.5 預(yù)冷器
堵塞,大功率時有影響,并且超過一段時間后才顯示引氣壓力低。漏氣,一般為殼體裂紋,無明顯故障現(xiàn)象,需要目視檢查。
3.1.6 預(yù)冷器控制活門
失效在打開位,對引氣壓力無明顯影響。無法完全打開,爬升或巡航大功率時引氣壓力低,小功率及空中慢車時壓力正常。
3.1.7 390℉(199℃)預(yù)冷器控制活門傳感器
門檻值變高,預(yù)冷器控制活門推遲打開、開度偏小,引氣溫度升高,PRSOV關(guān)小,多數(shù)表現(xiàn)為引氣壓力低;反映引氣跳開的情況也有,但較少,通常在發(fā)動機(jī)大功率的情況下出現(xiàn)。門檻值變低,提前使預(yù)冷器控制活門開大,對系統(tǒng)影響不大。
3.1.8 450℉(232℃)恒溫器
門檻值變高,推遲放氣,造成PRSOV推遲關(guān)小,引氣壓力下調(diào)慢,造成引氣溫度偏高,嚴(yán)重時可能觸發(fā)引氣跳開。一般表現(xiàn)在大功率爬升階段引氣壓力低,而巡航和空中慢車時正常。門檻值變低,提前放氣,造成PRSOV提前關(guān)小,引氣壓力下調(diào),一般不會引起引氣跳開。這種情況導(dǎo)致巡航階段使PRSOV過早關(guān)閉,引氣壓力偏低。大小功率下均可能不正常,如果大功率下不正常,和預(yù)冷器控制活門無法到全開位故障較難區(qū)分。
3.1.9 490℉(254℃)過熱電門
門檻值變高,無明顯影響。門檻值變低,大功率下引氣跳開,小功率無影響。
3.1.10 390℉(199℃)傳感器信號管
漏氣,無明顯影響。堵塞,導(dǎo)致該放氣的時候不能放氣,預(yù)冷器控制活門不能及時打開,功率較大就會導(dǎo)致引氣壓力偏低。
3.1.11 450℉(232℃)恒溫器信號管
漏氣,造成PRSOV提前關(guān)小,引氣壓力下調(diào),造成引氣壓力偏低,小功率、大功率均不正常。堵塞,PRSOV不能及時關(guān)小,嚴(yán)重時導(dǎo)致引氣跳開。
3.1.12 PRSOV與引氣調(diào)節(jié)器連接的信號控制軟管
漏氣,PRSOV到引氣調(diào)節(jié)器(BAR)和450℉(232℃)恒溫器之間管路漏氣,慢車和高功率時引氣壓力均低。堵塞,控制氣體無法進(jìn)入PRSOV,PRSOV不能打開,無引氣壓力。
3.1.13 PRSOV下游信號管
漏氣、堵塞,導(dǎo)致下游壓力信號偏小,PRSOV開度偏大,引氣壓力偏高,嚴(yán)重時可導(dǎo)致引氣跳開。
3.1.14 與引氣調(diào)節(jié)器相連電纜
斷路,根據(jù)斷路的導(dǎo)線不同,現(xiàn)象不一樣。如為控制線圈的線路斷路,則電門不能控制PRSOV打開、關(guān)閉或開關(guān)均無法控制;如為超壓傳感器的線路,則超壓傳感器失去作用,無明顯故障現(xiàn)象。短路,根據(jù)短路導(dǎo)線不同,現(xiàn)象不同,如為控制線圈的線路短路,地線無影響,close或open線圈供電的線路短路則會使引氣活門跳開關(guān)跳出,活門可以保持在短路前的狀態(tài)。如為超壓傳感器線路,地線無影響,供電線短路會導(dǎo)致引氣跳開且無法復(fù)位。
處理發(fā)動機(jī)引氣系統(tǒng)故障,人們有多種處理方式和思路,本文從兩方面入手:線路控制和氣路控制。
3.2.1 線路控制
從線路控制排除發(fā)動機(jī)引氣故障,主要適用于無引氣、BLEED TRIP OFF燈亮無法復(fù)位,尤其是無引氣不穩(wěn)定。關(guān)于無引氣現(xiàn)象故障,首先參考線路圖測量有無28V DC電壓到引氣調(diào)節(jié)器,利用FIM測量引氣調(diào)節(jié)器線圈。若無電壓到引氣調(diào)節(jié)器,檢查跳開關(guān),測量引氣調(diào)節(jié)器過壓電門、超溫電門、引氣電門、K9過熱繼電器、發(fā)動機(jī)啟動繼電器K20的狀態(tài),逐段隔離線路。對于無引氣不穩(wěn)定和無法復(fù)位的故障現(xiàn)象,人們還應(yīng)仔細(xì)測量電纜線路的通斷性和絕緣性。
3.2.2 氣路控制
從氣路控制排除發(fā)動機(jī)引氣故障,主要適用于引氣壓力低和引氣壓力高,也適用于無引氣故障。遇到此類故障,人們應(yīng)首先檢查各個部件作動是否順滑,有無卡滯現(xiàn)象,信號管有無破裂,管路部件接頭有無松動,快速隔離明顯的故障源。發(fā)動機(jī)引氣健康測試可以對引氣系統(tǒng)氣路部門全面測試,目前是排除發(fā)動機(jī)引氣氣路故障的一種有效方法,但發(fā)動機(jī)引氣系統(tǒng)有五根信號軟管,軟管漏氣會導(dǎo)致引氣控制系統(tǒng)中控制信號不正確,出現(xiàn)引氣壓力故障(引起壓力高或低)。若信號軟管輕微漏氣,發(fā)動機(jī)引氣健康測試可能會測試不出來,找不到故障根源時,拆下后用氮氣檢查信號管是很必要的。
遇到發(fā)動機(jī)引氣多發(fā)疑難故障時,人們應(yīng)查詢FTD、SL等資料是否有相關(guān)故障的說明,認(rèn)真執(zhí)行FIM手冊排故。監(jiān)控發(fā)動機(jī)引氣壓力和溫度,合理地縮短發(fā)動機(jī)引氣健康測試間隔,有助于人們提前發(fā)現(xiàn)發(fā)動機(jī)引氣系統(tǒng)故障,減少航班日常運行的影響。在短停過站期間,機(jī)組報告發(fā)動機(jī)引氣故障時,為確保發(fā)動機(jī)和大翼防冰的需要,引氣壓力不能低于18psi。
[1]波音公司.B737NG SSM維護(hù)手冊[Z].芝加哥:波音公司,2015.
[2]波音公司.B737NG FIM維護(hù)手冊[Z].芝加哥:波音公司,2015.
[3]波音公司.B737NG SDS維護(hù)手冊[Z].芝加哥:波音公司,2015.