一起FJ44-1A型發(fā)動(dòng)機(jī)高空滑油壓力低的故障分析

陸紅偉 史 珂

（1.中國民用航空飛行學(xué)院洛陽分院 河南 洛陽 471001；2.中國民用航空飛行學(xué)院機(jī)務(wù)處 四川 廣漢 618307）

0 引言

由于渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子在高轉(zhuǎn)速下工作，因此滑油系統(tǒng)是發(fā)動(dòng)機(jī)的重要保障系統(tǒng)，發(fā)動(dòng)機(jī)工作的可靠性，在很大程度上取決于滑油系統(tǒng)的正常工作。為保證發(fā)動(dòng)機(jī)在飛行包線內(nèi)工作時(shí)，滑油系統(tǒng)能夠提供發(fā)動(dòng)機(jī)所需的滑油，滑油系統(tǒng)必須保持一個(gè)適當(dāng)?shù)膲毫Ψ秶?，從而保證滑油的正常供應(yīng)。如果滑油壓力過低，則會(huì)降低滑油的供應(yīng)量，部件將得不到充分潤滑和冷卻，長時(shí)間處于這種狀態(tài)工作的發(fā)動(dòng)機(jī)將導(dǎo)致嚴(yán)重的損壞。

FJ44-1A型發(fā)動(dòng)機(jī)是美國Williams公司生產(chǎn)的一款雙轉(zhuǎn)子、中等涵道比渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)，配備再循環(huán)式滑油系統(tǒng)。本文將就一起FJ44-1A發(fā)動(dòng)機(jī)滑油壓力低故障進(jìn)行分析。

1 故障現(xiàn)象

某CESSNA 525型飛機(jī) （裝備2臺(tái)FJ44-1A發(fā)動(dòng)機(jī)）在高空飛行時(shí)，左發(fā)滑油壓力明顯低于右發(fā)，機(jī)組反映雙發(fā)滑油壓力差值在10-15PSIG之間，以8000米高度為例，左右發(fā)高壓軸轉(zhuǎn)速（N2）分別為92.8%和92.7%，左右發(fā)滑油壓力則分別為47PSIG和61PSIG，地面試車左發(fā)滑油壓力也略微低于右發(fā)1-4PSIG，如圖1所示。

圖1 地面試車時(shí)左右發(fā)滑油壓力對(duì)比曲線圖

2 故障件排查

一般，滑油壓力低的故障分為兩種情況，一種是發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)以后，在慢車轉(zhuǎn)速時(shí)都明顯低于正常值，這種故障很明顯，所以，飛機(jī)不會(huì)被放飛，馬上會(huì)進(jìn)入排故程序；另一種是發(fā)動(dòng)機(jī)在地面運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，滑油壓力正常，而隨著飛機(jī)飛行高度增加，滑油壓力逐漸偏離正常值。從故障現(xiàn)象分析，這次滑油壓力低故障應(yīng)該屬于后一種情況。

根據(jù)系統(tǒng)的構(gòu)成，滑油系統(tǒng)可以區(qū)分為為完成滑油正常循環(huán)工作的機(jī)械部分和為完成系統(tǒng)監(jiān)控任務(wù)的數(shù)據(jù)采集和指示部分，為確定故障源在哪一部分，第一步應(yīng)對(duì)數(shù)據(jù)采集和指示部分進(jìn)行檢查驗(yàn)證，檢查結(jié)果顯示，左發(fā)滑油壓力傳感器和滑油壓力指示部件均工作正常，這就將故障范圍縮小到滑油系統(tǒng)的機(jī)械部件上。

影響滑油壓力的因素包括滑油量、滑油溫度、滑油濾堵塞情況、滑油壓力調(diào)節(jié)器、滑油泵及滑油箱單向通氣活門等。經(jīng)過地面檢查和飛行數(shù)據(jù)核對(duì)，很容易地排除了滑油量、滑油溫度和滑油濾堵塞等因素。而要檢查滑油泵和滑油箱單向通氣活門則需要分解發(fā)動(dòng)機(jī)部件，工作量很大，檢查滑油壓力調(diào)節(jié)器卻比較簡單，根據(jù)先易后難的原則，首先調(diào)整了左發(fā)的滑油壓力調(diào)節(jié)器，調(diào)整后進(jìn)行了試飛，結(jié)果顯示在地面左發(fā)滑油壓力低于右發(fā)1PSIG，飛行高度7000多米時(shí)左發(fā)滑油壓力比右發(fā)低約13PSIG，故障仍然存在。

后經(jīng)分解滑油箱單向通氣活門發(fā)現(xiàn)，該活門被粘結(jié)在開位，隨著飛行高度增加，該活門無法適時(shí)關(guān)閉，導(dǎo)致在高空左發(fā)滑油壓力低于右發(fā)。

3 原因分析

這是一起典型的由于滑油箱單向通氣活門失效導(dǎo)致的發(fā)動(dòng)機(jī)高空滑油壓力低故障。滑油箱單向通氣活門安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的滑油箱通氣口上，該單向活門平衡滑油箱內(nèi)的壓力，當(dāng)滑油箱內(nèi)壓力過高時(shí)，該活門打開，將積聚在滑油箱頂部的油氣導(dǎo)引至附件齒輪箱，再經(jīng)油氣分離器分離，最終將空氣排出機(jī)外。

造成滑油箱單向通氣活門卡在開位的原因有兩方面：

一方面，雖然有回油濾的過濾，但滑油從軸承等部件處帶走的磨粒等雜質(zhì)依然會(huì)有部分返回至滑油箱，這就導(dǎo)致經(jīng)過滑油箱單向通氣活門的油氣混合氣也含有磨粒等雜質(zhì)，長期沉積，使單向活門被油泥卡滯在開位。

另一方面，從歷史的滑油分析報(bào)告中可以看出，使用過的滑油中微粒的主要成分為沙粒和碳粒，這說明某些地區(qū)環(huán)境中灰塵比較大，導(dǎo)致在規(guī)定的滑油更換間隔內(nèi)，滑油中積聚了更多的雜質(zhì)，這樣，在相同的時(shí)間內(nèi)，單向活門處油泥的量大大增加。

4 結(jié)語

滑油系統(tǒng)是保證發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作的關(guān)鍵系統(tǒng)，維護(hù)中應(yīng)加強(qiáng)對(duì)滑油系統(tǒng)數(shù)據(jù)的監(jiān)控，重視滑油濾分析結(jié)果，根據(jù)飛機(jī)運(yùn)行的實(shí)際環(huán)境，調(diào)整滑油更換的間隔。