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摘 要:引气系统故障是夏季故障发生机率较高的系统之一,由于这一系统出现的故障对航班的正点率影响很大,而压力调节系统做为引气系统主要组成部分之一,其故障发生机率比较高。本文对这一系统发生的故障进行一下探讨。
关键词:飞机发动机引力系统;压力调节系统;引气压力低
飞机引气系统的作用是将经过压缩的空气传输到各个子系统中,保证相关系统的正常运行。B737-700/CFM56-7B发动机引气系统的常见故障有引气脱开、引气压力低、引气压力高、引气压力摆动等。其中引气压力低又分几种情况:大功率引气压力低、小功率引气压力低、使用引气全过程引气压力低。
飞机引气系统的组成
发动机引气系统由第5级引气单向活门、高压级调节器(HPC)、高压级活门(HPSOV)、引气调节器(BAR)、压力调节关断活门(PRSOV)、450度F温度传感器,490度F超温电门、引气预冷器、预冷器控制活门、预冷器控制活门390℉传感器组成。
而可能导致引气压力指示不正常的部件有高压级活门、高压级调节器、引气调节器、PRSOV、390℉传感器、预冷器控制活门、预冷器、大翼防冰电磁活门、相关控制压力管路和引气压力传感器。
我们首先分析引气调节器对引气压力的影响。引气调节器有两个接口,分别通到PRSOV作动器、450℉恒温器和5、9级间供气管。如果引气调节器和PRSOV作动器或450℉恒温器之间的管路出现管接头甚至管子磨破漏气,都会引起引气压力低。另外如果引气调节器基准压力调节器调压失效可能造成引气压力高或低,甚至可能会出现压力摆动的情况。引气调节器的释压活门卡阻漏气则会造成引气压力低。
我们再看看PRSOV对引气系统的影响。PRSOV常见故障有卡阻、作动器内漏等。活门卡阻在某个位置可能会造成压力偏差。作动器内漏会引起活门打不开或者是活门开度小,最终结果是引气压力低。
上面所述引气压力调节器或者PRSOV的故障如果存在,在使用引气多个飞行过程甚至全程引气压力都将不正常。
450℉恒温器也是引气温度、压力控制系统的主要控制部件,是PROSV开度和引气压力的唯一的直接控制者。需要注意的是恒温器只有在温度达到450℉时才打开,所以恒温器故障只有在发动机工作在相对高的功率状态时表现出来。如果恒温器故障卡阻在偏关位时可能会造成高功率时引气脱开,而在低功率时则引气压力正常。
这一点与预冷器控制系统导致引气脱开故障现象相似,它们的区别是:450℉恒温器卡阻在偏关位时,高功率对应一侧引气压力可能会略高,甚至可能会出现引气超温脱开;而预冷器控制系统故障脱开时引气压力低。如果恒温器卡阻在开位或者偏小则全引气过程PRSOV关小,压力全程都会偏低。
另外,恒温器可能会出现温度漂移。如果出现球形活门提前打开,可能功率不高时就出现引气压力偏低,在对应功率上可以与预冷器控制系统故障区分开;如果活门在较高的温度才打开则可能会造成功率稍大时引气压力偏高甚至过热。
490℉过热电门故障,可能会提供假信号造成引气脱开。根据引气脱开时的引气压力可以判断490℉过热电门是否故障。如果引气脱开前的引气压力一直都正常的,那么我们就可以排除450℉恒温器的可能,直接判断是490℉过热电门故障。
预冷器:随着使用时间延长和环境变差,可能会引起灰尘颗粒堵塞预冷器,从而降低传热效率,造成高功率时引气压力低甚至超温。
390℉传感器:如果故障卡阻在偏开位,则发动机引气温度偏低,在结冰区飞行使用大翼防冰时热量不足可能出现对应一侧的大翼结冰。如果390℉传感器卡阻在偏关位,则发动机高功率时预冷器控制活门开度不够,可能出现引气压力低甚至超温。据波音调查,737NG飞机的390℉传感器故障率较737-300/500飞机高,可靠性相对较低。
高压级调节器与系统部件有两个接口,一个接口连接反流保护信号管,另一个接口连接高压级活门。如果是高压级活门的接口漏气,会造成低功率时引气压力低。如果高压级调节器的关断活门保护失效,调压器的基准压力调节器也失去调节功能,这时释压活门仍然可以作为备用调压器使用。因此,在大功率时如果高压级活门没卡阻,则只有在高压级调压器关断活门失效,高压级调压器基准调压器失效,并且高压级调压器释压活门也失效时高压级活门才可能非正常打开,造成引气压力偏高。
某B737CL引气故障案例,右发动机引气压力低,推高功率引气压力没有改变,5级引气和9级引气没有转换。检查高压调节器、引气关断活门、引气调节器正常。通过APU引气检查信号管,发现5级引气与BAR之间的信号管有渗漏现象。更换信号管后,进行试车,引气压力比之前稍有回升,但发动机引气依然不转换,引气压力仍然属于压力低。由于转换的控制是由HSR完成,所以,若HSR故障,就会出现此现象。更换高压调节器(HSR),试车引气正常。故障结果是高压引气调节器失效,高压引气活门不能正常关闭,导致高压空气从高压级引气,低压引气活门下游压力过大,低压引气活门不能打开。引气管路内持续高温高压,触发450F传感器,排放信号管空气,导致PRSOV开度减少。造成低压现象且高压级引气和低压级引气不转换。
引气系统维护在航空器日常工作中占居了很重要的地位,同时在飞机系统中,其运作的状态对飞机其他系统也产生影响。所以在日常的工作中,我们需要更认真细致地对待引气系统的维护,严格按照手册施工,细心完成部件功能检查。同时,结合原理和常见故障分析,更好地了解引气系统的工作原理,认识其重要性,有效提高维修效率。■
参考文献
[1] 黄传勇. B737飞机引气系统典型故障分析及排故. 科技信息[J],2012,(18).
[2] 邓君香. 波音737-700/800型飞机发动机引气系统及其故障分析. 航空维修与工程[J],2007,(5).
关键词:飞机发动机引力系统;压力调节系统;引气压力低
飞机引气系统的作用是将经过压缩的空气传输到各个子系统中,保证相关系统的正常运行。B737-700/CFM56-7B发动机引气系统的常见故障有引气脱开、引气压力低、引气压力高、引气压力摆动等。其中引气压力低又分几种情况:大功率引气压力低、小功率引气压力低、使用引气全过程引气压力低。
飞机引气系统的组成
发动机引气系统由第5级引气单向活门、高压级调节器(HPC)、高压级活门(HPSOV)、引气调节器(BAR)、压力调节关断活门(PRSOV)、450度F温度传感器,490度F超温电门、引气预冷器、预冷器控制活门、预冷器控制活门390℉传感器组成。
而可能导致引气压力指示不正常的部件有高压级活门、高压级调节器、引气调节器、PRSOV、390℉传感器、预冷器控制活门、预冷器、大翼防冰电磁活门、相关控制压力管路和引气压力传感器。
我们首先分析引气调节器对引气压力的影响。引气调节器有两个接口,分别通到PRSOV作动器、450℉恒温器和5、9级间供气管。如果引气调节器和PRSOV作动器或450℉恒温器之间的管路出现管接头甚至管子磨破漏气,都会引起引气压力低。另外如果引气调节器基准压力调节器调压失效可能造成引气压力高或低,甚至可能会出现压力摆动的情况。引气调节器的释压活门卡阻漏气则会造成引气压力低。
我们再看看PRSOV对引气系统的影响。PRSOV常见故障有卡阻、作动器内漏等。活门卡阻在某个位置可能会造成压力偏差。作动器内漏会引起活门打不开或者是活门开度小,最终结果是引气压力低。
上面所述引气压力调节器或者PRSOV的故障如果存在,在使用引气多个飞行过程甚至全程引气压力都将不正常。
450℉恒温器也是引气温度、压力控制系统的主要控制部件,是PROSV开度和引气压力的唯一的直接控制者。需要注意的是恒温器只有在温度达到450℉时才打开,所以恒温器故障只有在发动机工作在相对高的功率状态时表现出来。如果恒温器故障卡阻在偏关位时可能会造成高功率时引气脱开,而在低功率时则引气压力正常。
这一点与预冷器控制系统导致引气脱开故障现象相似,它们的区别是:450℉恒温器卡阻在偏关位时,高功率对应一侧引气压力可能会略高,甚至可能会出现引气超温脱开;而预冷器控制系统故障脱开时引气压力低。如果恒温器卡阻在开位或者偏小则全引气过程PRSOV关小,压力全程都会偏低。
另外,恒温器可能会出现温度漂移。如果出现球形活门提前打开,可能功率不高时就出现引气压力偏低,在对应功率上可以与预冷器控制系统故障区分开;如果活门在较高的温度才打开则可能会造成功率稍大时引气压力偏高甚至过热。
490℉过热电门故障,可能会提供假信号造成引气脱开。根据引气脱开时的引气压力可以判断490℉过热电门是否故障。如果引气脱开前的引气压力一直都正常的,那么我们就可以排除450℉恒温器的可能,直接判断是490℉过热电门故障。
预冷器:随着使用时间延长和环境变差,可能会引起灰尘颗粒堵塞预冷器,从而降低传热效率,造成高功率时引气压力低甚至超温。
390℉传感器:如果故障卡阻在偏开位,则发动机引气温度偏低,在结冰区飞行使用大翼防冰时热量不足可能出现对应一侧的大翼结冰。如果390℉传感器卡阻在偏关位,则发动机高功率时预冷器控制活门开度不够,可能出现引气压力低甚至超温。据波音调查,737NG飞机的390℉传感器故障率较737-300/500飞机高,可靠性相对较低。
高压级调节器与系统部件有两个接口,一个接口连接反流保护信号管,另一个接口连接高压级活门。如果是高压级活门的接口漏气,会造成低功率时引气压力低。如果高压级调节器的关断活门保护失效,调压器的基准压力调节器也失去调节功能,这时释压活门仍然可以作为备用调压器使用。因此,在大功率时如果高压级活门没卡阻,则只有在高压级调压器关断活门失效,高压级调压器基准调压器失效,并且高压级调压器释压活门也失效时高压级活门才可能非正常打开,造成引气压力偏高。
某B737CL引气故障案例,右发动机引气压力低,推高功率引气压力没有改变,5级引气和9级引气没有转换。检查高压调节器、引气关断活门、引气调节器正常。通过APU引气检查信号管,发现5级引气与BAR之间的信号管有渗漏现象。更换信号管后,进行试车,引气压力比之前稍有回升,但发动机引气依然不转换,引气压力仍然属于压力低。由于转换的控制是由HSR完成,所以,若HSR故障,就会出现此现象。更换高压调节器(HSR),试车引气正常。故障结果是高压引气调节器失效,高压引气活门不能正常关闭,导致高压空气从高压级引气,低压引气活门下游压力过大,低压引气活门不能打开。引气管路内持续高温高压,触发450F传感器,排放信号管空气,导致PRSOV开度减少。造成低压现象且高压级引气和低压级引气不转换。
引气系统维护在航空器日常工作中占居了很重要的地位,同时在飞机系统中,其运作的状态对飞机其他系统也产生影响。所以在日常的工作中,我们需要更认真细致地对待引气系统的维护,严格按照手册施工,细心完成部件功能检查。同时,结合原理和常见故障分析,更好地了解引气系统的工作原理,认识其重要性,有效提高维修效率。■
参考文献
[1] 黄传勇. B737飞机引气系统典型故障分析及排故. 科技信息[J],2012,(18).
[2] 邓君香. 波音737-700/800型飞机发动机引气系统及其故障分析. 航空维修与工程[J],2007,(5).