金启春
东方航空技术有限公司云南分公司 650200
摘要: 引气系统在飞机整个飞行过程中扮演着极其重要的角色,一旦故障,影响面极大。波音737NG飞机的发动机引气系统是该机型多发性故障系统,故障率比较高,给航空公司航线维护工作带来了很大的困难,对飞机的放行可靠性也影响很大。由于引气故障存在较大隐蔽性,且大部分引气部件到目前为止没有科学的监控方法,致使长期来我们对引气故障的处理较为被动。如何及时发现引气系统的亚健康状态,对于引气系统的预防性维修至关重要。通过论述引气健康检查在波音737NG飞机维护及排故工作中的应用分析,寻找飞机发动机引气压力低的原因以及排故思路分析,便于快速找到故障点。
关键词:引气压力低 发性故障 排故思路 引气健康检查
正文:波音737NG飞机引气系统因系统设计问题,自投入运行以来导致的系统故障率、不正常航班 千次率一直居世界机队TOP10的前位。引气故障中,多数故障现象反映为引气跳开或引气压力低,引气压力低有慢车引气压力低,也有大功率引气压力低。由于引气压力低不仅会影响空调系统,而且更重要的是在空中下降时由于慢车引气压力低会造成增压系统自动失效灯亮。 根据引气部件拆换率统计,由高到低依次 为:PCCV、PRSOV、BAR、HSV、HSR、 450F、390F。
随着 N1的增加,系统中的压力增大。 在海平面,系统在大约47% N1时从高压级引气转换为低压级引气。在转换之前,高压级活门将管道压力调节为 26-38 psi。在转换之后,管道压力为低压级引气压力,直到达到压力调节和关断活门调节点 34-50 psi。 起飞时N1通常高于 95% N1, 压力调节和关断活门 在 34-50 psi进行调节。引气系统三个部分相互作用, 因存在压力容限,引气系统部附件从开始出现问题到最终导致跳开,有潜伏期的存在,只有恶化 到极限时才会迅速反映出来,最终导致引气故障的发生。
根据以上引气系统运行原理,常见故障分析如下:
1、在慢车和滑行阶段,油门调定值通常低于47% N1。系统使用高压级引气运行。如果飞行员报告本飞行阶段的管道压力低,则可合理地假定高压级调节器或高压级活门故障导致了这一问题。可以使用气源故障诊断和排除测试设备对这些零部件进行故障诊断和排除。
2、在起飞和爬升阶段,油门调定值通常高于 95% N1。系统使用低压级引气运行。如果飞行员报告起飞或爬升阶段而非巡航阶段的管道压力低,通常是出现了冷却问题,因为发动机在高速运转。如果在巡航阶段管道压力保持低,则通常是引气调节器/压力调节和关断活门/450°F系统出现问题。
3、在较高的飞行高度,系统在不同的N1值从低压级引气转换为高压级引气。 从爬升到巡航的过渡过程中,系统有可能转用高压级引气运行,具体取决于飞行高度和油门位置。通常,系统在巡航一定时间后进行引气转换。
4、在巡航阶段使用低压级引气,通常不存在冷却问题。因此,管道压力低的原因最可能是引气调节器/压力调节和关断活门/450°F系统问题。
5、在巡航阶段使用高压级引气,管道压力低可能是冷却问题或压力调节问题所致。 如果不使用故障诊断和排除设备,很难确定管道压力低的引发原因。
6、在下降中使用高压级引气时,只要油门杆放在飞行慢车位,通常不存在冷却问题。因此,管道压力低的原因最可能是高压级调节器/高压级活门问题。
当预冷器控制活门/390°F/唇口封严/预冷器,高压级调节器/高压级活门, 或引气调节器/压力调节和关断活门/450°F传感器出问题时,可导致管道压力低。引气压力低我们可以从三个方面来分析:一、如果低功率时引气压力低, 由于低功率时引气来自高压9级引气,压力调节由高压调节器控制,因此压力低最大可能是高压级活门、高压调节器或者相关信号管故障。二、如果高功率引气压力低,由于高功率时引气来自发动机5级引气,引气压力调节也就是PRSOV的开度由压力调节器BAR及450℉电门控制,引气压力低即是PRSOV 开度不够,因此,BAR 和450°F 电门故障是第一可能,信号管的少量漏气也会使引气压力低。另外,如果随着发动机功率的增加(N1>60%),引气压力先上升到正常值,然后开始快速下降,甚至降的很低,那极有可能预冷系统故障,这是由于大功率时系统对散热要求较高,如果预冷器控制活门或者390℉传感器故障,导致引气温度超过450℉,会使450℉电门打开放气使到PRSOV的控制压力下降,降低PRSOV活门开度,引气压力低。三、如果低功率和高功率引气压力都低,首先判断PRSOV 卡阻;其次就是预冷器系统故障,如果预冷器控制活门本身卡死在全开位或者390℉电门故障(失效在开位使控制气路旁通),风扇空气就会一直对发动机引气进行强冷却,以至于引气温度太低,压力也低。
由上面的内容我们不难看出,一个引气故障的出现,哪怕我们已经清楚的了解到了出现的飞行阶段,油门杆位置以及发动机工作状态,其实想要锁定故障件也是不可能的,而在这种情况下大部分时候都是靠经验从可能性最大的部件着手换,如果是一个非常规性故障,那么势必造成人力和航材的浪费,甚至是航班的延误。
引气健康检查做的是什么?通过设备检测、人工检查、返流检查、管路检查、试车检验、机组查询等方法,必要时给引气系统模拟供气,检查和测试引气系统,从而提前预判。预防PCCV、PRSOV、HSV活门卡阻; 检查活门体磨损、内漏情况; 检查引气部件间管路、接头渗漏情况; 将引气系统Pc值恢复到正常范围内; 遇引气故障时可做为排除故障的参考; 最大程度预防引气跳开现象。
某航空公司对于有AHM监控能力的飞机未实施定期引气健康检查,而针对没有AHM监控能力的飞机实施在每次A检时执行引气健康检查。据该公司MCC日报统计:该公司航线运行的飞机2021年1月份引气系统排故5架次,其中有AHM监控能力的飞机4架次;2月份引气系统排故6架次,有AHM监控能力的飞机4架次;3月份引气系统排故4架次,有AHM监控能力的飞机2架次。根据两个构型飞机总基数折算故障率后发现:有AHM监控能力而未实施定期引气健康检查的飞机比另一个构型飞机的引气系统故障率高45%。由此可见,引气健康检查就显得尤为重要,有航空公司通过数据统计发现,自公司合理的定期安排完成健康检查后,引气系统故障率是有明显降低的。
引气健康检查是有效的,对于航线维修的压力和航班正点的保障非常有利。但目前多数航空公司还存在以下问题:1、工时太长,需要特意安排时间;2、相关设备保养不足,有漏气现象,供压系统不能准确供压;3、培训不足,大多数人不能熟练掌握;4、工作者不理解该工作的用意,进行工作时不够认真;5、引气健康检查工单太过简单,对重点环节没有标注。所以针对以上现状,建议航空公司加强工作人员对设备使用的培训,最后我觉得将健康检查纳入常规定检中是有必要的。
参考文献:
1、737NG飞机维修手册(AMM)task36-11-00-700-801.