C172飛機(jī)真空系統(tǒng)組成及典型故障分析

周躍飛

摘 要：介紹了C172飛機(jī)的真空系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)以及經(jīng)常出現(xiàn)的故障現(xiàn)象，并對故障展開了分析并給出了解決此類故障的措施方案。

關(guān)鍵詞：飛機(jī) 真空 壓力 電門

中圖分類號：V263.6 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）05（c）-0063-02

C172（SKYHAWK）是美國賽斯納公司的經(jīng)典之作，累計(jì)生產(chǎn)達(dá)35000架之多。共有三種構(gòu)型：NAVⅠ，NAVⅡ，NAVⅢ，三種機(jī)型機(jī)載設(shè)備各有不同，為便于介紹，我們以NAVⅠ型真空系統(tǒng)為該文介紹藍(lán)本。

1 C172飛機(jī)真空系統(tǒng)概述

C172飛機(jī)真空系統(tǒng)包括：兩個(gè)干式真空泵，兩個(gè)真空壓力警告電門，一個(gè)真空壓力調(diào)節(jié)活門，一個(gè)真空度表，一個(gè)中央進(jìn)氣濾，以及由真空系統(tǒng)驅(qū)動的姿態(tài)儀和航向儀，具體結(jié)構(gòu)組成[1]。

2 172真空系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成

2.1 干式真空泵

件號：RAC215CC/RAC216CW[2]

安裝位置：發(fā)動機(jī)后部。

C172飛機(jī)所安裝的真空泵為目前通航飛機(jī)廣泛使用干式真空泵。干式真空泵為容積式葉片泵，它是由發(fā)動機(jī)通過花鍵驅(qū)動剪切尼龍軸，然后驅(qū)動真空泵內(nèi)的石墨轉(zhuǎn)子和安裝在轉(zhuǎn)子滑槽中的石墨葉片在鋁質(zhì)真空泵殼體內(nèi)高速旋轉(zhuǎn)，高速旋轉(zhuǎn)的葉片在離心力的作用下緊貼橢圓形鋁質(zhì)真空泵殼體滑動，將真空泵內(nèi)部空間分為相互隔離的吸氣和排氣腔，在偏心殼體內(nèi)旋轉(zhuǎn)的葉片通過改變吸氣腔局部容積，使吸氣腔抽真空（壓力小于外界大氣壓力）在系統(tǒng)內(nèi)產(chǎn)生真空度。

正常情況下兩個(gè)泵同時(shí)工作，在其中任一故障時(shí)，另外一個(gè)可以獨(dú)立維持系統(tǒng)的工作。兩個(gè)真空泵安裝的位置不同，且旋轉(zhuǎn)方向不同，但外形一樣，在更換時(shí)需要特別注意件號，以免誤換。

2.2 真空壓力警告電門

件號：F7-16-4[2]

安裝位置：真空總管上

其為一撥片電門，真空管路內(nèi)氣流將其打開，當(dāng)某一邊真空泵抽吸的真空度值低于3.0汞柱/英寸時(shí)，電門回彈觸動，駕駛艙內(nèi)的琥珀色真空度低警告閃亮。“L VAC”代表左泵；“VAC R”代表右泵；“L VAC R”表示兩個(gè)泵都故障。

2.3 真空調(diào)節(jié)活門

件號：AA2H3-2[2]

安裝位置：防火墻駕駛艙側(cè)頂部

用于調(diào)節(jié)真空度，使真空系統(tǒng)管路內(nèi)的真空度保持在合適的真空范圍內(nèi)。是真空系統(tǒng)中唯一可人工設(shè)定的部件。

2.4 真空度表

件號：S3280-1[2]

安裝位置：儀表板左側(cè)

真空度以英寸/汞柱為單位，指示用于姿態(tài)儀和航向羅盤的可用真空。理想范圍：4.5～5.5英寸/汞柱。指示超出范圍表明真空系統(tǒng)故障或調(diào)整不正確。由于高空氣壓較低，在20，000英尺高空最低可指示4.0英寸/汞柱，也能使系統(tǒng)工作正常。

2.5 中央進(jìn)氣濾

件號：C294502-0201[2]

安裝位置：駕駛艙防火墻壁左下部

用于過濾進(jìn)入真空管路內(nèi)的空氣，防止空空氣中漂浮的雜質(zhì)將高速旋轉(zhuǎn)的陀螺轉(zhuǎn)子打壞。它是真空系統(tǒng)中唯一的時(shí)控件，飛行600 h必須更換，以確保進(jìn)氣量的充足及進(jìn)氣質(zhì)量達(dá)標(biāo)。

2.6 姿態(tài)儀（地平儀）

2.7 航向儀（陀螺半羅盤）

件號：S3330-1[2]

安裝位置：左儀表板中間。

由真空驅(qū)動的陀螺。通過羅盤上一個(gè)固定的小飛機(jī)模型和指針來指示飛機(jī)的航向。指示器工作一段時(shí)間以后會產(chǎn)生輕微的進(jìn)動。因此，起飛前要用磁羅盤進(jìn)行校準(zhǔn)，并且長時(shí)間飛行中還需重新校準(zhǔn)。指示器左下角的旋鈕用于修整羅盤的進(jìn)動，右下角的旋鈕用于移動航向游標(biāo)。

3 典型故障分析

3.1 真空度低警告燈亮

真空度低警告燈亮即L VAC或者VAC R警告燈常亮，提示左泵或者右泵性能差或者失效。為了滿足飛機(jī)上安裝的氣動儀表的需求，真空泵產(chǎn)生的真空度通過真空度調(diào)節(jié)器調(diào)整到4.5～5.5汞柱/英寸，C172飛機(jī)維護(hù)手冊優(yōu)選5.3汞柱/英寸。

干式真空泵的核心部件（轉(zhuǎn)子和葉片）均由石墨制成，葉片在轉(zhuǎn)動中與橢圓形的鋁質(zhì)殼體摩擦而磨損的同時(shí)，產(chǎn)生的石墨粉塵又對葉片起到潤滑作用，降低葉片的磨損和溫度，即泵具有自潤滑作用。但是機(jī)械磨損的客觀事實(shí)是葉片會越來越短，這將使得空氣在葉片旋轉(zhuǎn)時(shí)，從葉片的另一端泄漏，不能很好的隔離空氣，最終導(dǎo)致真空泵性能變差。當(dāng)真空泵抽吸的真空度值低于3.0汞柱/英寸時(shí)真空度低警告燈亮[3]。

由于真空泵對熱、滑油、灰塵、水、振動、機(jī)械應(yīng)力等非常敏感，時(shí)常會出現(xiàn)剪切尼龍軸被擰斷，葉片折斷，甚至出現(xiàn)轉(zhuǎn)子崩裂的故障，這些都將導(dǎo)致真空泵失效，此時(shí)真空度低警告燈亮[4]。

另外在維護(hù)中，也出現(xiàn)過真空壓力警告電門粘連的誤警告，此時(shí)更換電門即可。

3.2 真空調(diào)節(jié)活門失效

故障現(xiàn)象表現(xiàn)為：發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速增加，真空度指示值上升；反之則下降；而且調(diào)節(jié)真空調(diào)節(jié)活門沒有效果。這是由于真空調(diào)節(jié)活門長期處于一種張弛狀態(tài)，其旁通縫隙被空氣中的塵埃，油污等堵塞且上下粘連，即使調(diào)節(jié)真空調(diào)節(jié)活門的彈簧張力也不能很好的將其分離。沒有旁通進(jìn)氣，真空調(diào)節(jié)活門失去了調(diào)壓功能，真空度也就隨著發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速變化而變化[5]。此時(shí)，真空度對發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的變化還非常敏感。當(dāng)稍一推油門，真空度指示值上升至最大；收油門又使得真空度減小至最低。

4 結(jié)語

在通用小飛機(jī)上，真空系統(tǒng)一般用于驅(qū)動陀螺儀表，在C172飛機(jī)上也是用于驅(qū)動地平儀和方位儀兩個(gè)陀螺儀表。氣動陀螺一般工作轉(zhuǎn)速為14000 r/min，在如此高轉(zhuǎn)速下，如果真空度還不穩(wěn)定，導(dǎo)致流經(jīng)陀螺轉(zhuǎn)子的氣流忽大忽小，必然使得轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速時(shí)刻在做加速運(yùn)動。這樣的直接后果是轉(zhuǎn)子軸承加速磨損，影響轉(zhuǎn)速，故障現(xiàn)象就是陀螺扶不正，或者穩(wěn)不住，甚至沒反應(yīng)，這些都是由于陀螺轉(zhuǎn)速不足造成的。真空度的大幅擺動將嚴(yán)重影響姿態(tài)儀和航向儀的工作性能，減少其使用壽命。據(jù)某飛行學(xué)院統(tǒng)計(jì)，氣動陀螺儀表的更換72%伴隨著真空調(diào)壓活門更換，也就是說大部分氣動陀螺儀表的損壞是真空度不穩(wěn)定造成的。

參考文獻(xiàn)

[1] Cessna Aircraft Company. CESSNA 172R（SKYHAWK）Maintenance Manual.April 2008.

[2] Cessna 172R飛機(jī)機(jī)型培訓(xùn)教材.中國民航飛行學(xué)院，2006.

[3] 杜仲，閻成鴻.飛機(jī)真空泵故障模式分析[J].真空，2011（3）.

[4] 王飛只.西門諾爾飛機(jī)真空泵使用壽命短原因分析及解決方法[J].裝備制造，2010（4）.

[5] 王丹.Cessna172R飛機(jī)全靜壓系統(tǒng)故障以及危害淺析[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào). 2012（32）.endprint

摘 要：介紹了C172飛機(jī)的真空系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)以及經(jīng)常出現(xiàn)的故障現(xiàn)象，并對故障展開了分析并給出了解決此類故障的措施方案。

關(guān)鍵詞：飛機(jī) 真空 壓力 電門

中圖分類號：V263.6 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）05（c）-0063-02

C172（SKYHAWK）是美國賽斯納公司的經(jīng)典之作，累計(jì)生產(chǎn)達(dá)35000架之多。共有三種構(gòu)型：NAVⅠ，NAVⅡ，NAVⅢ，三種機(jī)型機(jī)載設(shè)備各有不同，為便于介紹，我們以NAVⅠ型真空系統(tǒng)為該文介紹藍(lán)本。

1 C172飛機(jī)真空系統(tǒng)概述

C172飛機(jī)真空系統(tǒng)包括：兩個(gè)干式真空泵，兩個(gè)真空壓力警告電門，一個(gè)真空壓力調(diào)節(jié)活門，一個(gè)真空度表，一個(gè)中央進(jìn)氣濾，以及由真空系統(tǒng)驅(qū)動的姿態(tài)儀和航向儀，具體結(jié)構(gòu)組成[1]。

2 172真空系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成

2.1 干式真空泵

件號：RAC215CC/RAC216CW[2]

安裝位置：發(fā)動機(jī)后部。

C172飛機(jī)所安裝的真空泵為目前通航飛機(jī)廣泛使用干式真空泵。干式真空泵為容積式葉片泵，它是由發(fā)動機(jī)通過花鍵驅(qū)動剪切尼龍軸，然后驅(qū)動真空泵內(nèi)的石墨轉(zhuǎn)子和安裝在轉(zhuǎn)子滑槽中的石墨葉片在鋁質(zhì)真空泵殼體內(nèi)高速旋轉(zhuǎn)，高速旋轉(zhuǎn)的葉片在離心力的作用下緊貼橢圓形鋁質(zhì)真空泵殼體滑動，將真空泵內(nèi)部空間分為相互隔離的吸氣和排氣腔，在偏心殼體內(nèi)旋轉(zhuǎn)的葉片通過改變吸氣腔局部容積，使吸氣腔抽真空（壓力小于外界大氣壓力）在系統(tǒng)內(nèi)產(chǎn)生真空度。

正常情況下兩個(gè)泵同時(shí)工作，在其中任一故障時(shí)，另外一個(gè)可以獨(dú)立維持系統(tǒng)的工作。兩個(gè)真空泵安裝的位置不同，且旋轉(zhuǎn)方向不同，但外形一樣，在更換時(shí)需要特別注意件號，以免誤換。

2.2 真空壓力警告電門

件號：F7-16-4[2]

安裝位置：真空總管上

其為一撥片電門，真空管路內(nèi)氣流將其打開，當(dāng)某一邊真空泵抽吸的真空度值低于3.0汞柱/英寸時(shí)，電門回彈觸動，駕駛艙內(nèi)的琥珀色真空度低警告閃亮。“L VAC”代表左泵；“VAC R”代表右泵；“L VAC R”表示兩個(gè)泵都故障。

2.3 真空調(diào)節(jié)活門

件號：AA2H3-2[2]

安裝位置：防火墻駕駛艙側(cè)頂部

用于調(diào)節(jié)真空度，使真空系統(tǒng)管路內(nèi)的真空度保持在合適的真空范圍內(nèi)。是真空系統(tǒng)中唯一可人工設(shè)定的部件。

2.4 真空度表

件號：S3280-1[2]

安裝位置：儀表板左側(cè)

真空度以英寸/汞柱為單位，指示用于姿態(tài)儀和航向羅盤的可用真空。理想范圍：4.5～5.5英寸/汞柱。指示超出范圍表明真空系統(tǒng)故障或調(diào)整不正確。由于高空氣壓較低，在20，000英尺高空最低可指示4.0英寸/汞柱，也能使系統(tǒng)工作正常。

2.5 中央進(jìn)氣濾

件號：C294502-0201[2]

安裝位置：駕駛艙防火墻壁左下部

用于過濾進(jìn)入真空管路內(nèi)的空氣，防止空空氣中漂浮的雜質(zhì)將高速旋轉(zhuǎn)的陀螺轉(zhuǎn)子打壞。它是真空系統(tǒng)中唯一的時(shí)控件，飛行600 h必須更換，以確保進(jìn)氣量的充足及進(jìn)氣質(zhì)量達(dá)標(biāo)。

2.6 姿態(tài)儀（地平儀）

2.7 航向儀（陀螺半羅盤）

件號：S3330-1[2]

安裝位置：左儀表板中間。

由真空驅(qū)動的陀螺。通過羅盤上一個(gè)固定的小飛機(jī)模型和指針來指示飛機(jī)的航向。指示器工作一段時(shí)間以后會產(chǎn)生輕微的進(jìn)動。因此，起飛前要用磁羅盤進(jìn)行校準(zhǔn)，并且長時(shí)間飛行中還需重新校準(zhǔn)。指示器左下角的旋鈕用于修整羅盤的進(jìn)動，右下角的旋鈕用于移動航向游標(biāo)。

3 典型故障分析

3.1 真空度低警告燈亮

真空度低警告燈亮即L VAC或者VAC R警告燈常亮，提示左泵或者右泵性能差或者失效。為了滿足飛機(jī)上安裝的氣動儀表的需求，真空泵產(chǎn)生的真空度通過真空度調(diào)節(jié)器調(diào)整到4.5～5.5汞柱/英寸，C172飛機(jī)維護(hù)手冊優(yōu)選5.3汞柱/英寸。

干式真空泵的核心部件（轉(zhuǎn)子和葉片）均由石墨制成，葉片在轉(zhuǎn)動中與橢圓形的鋁質(zhì)殼體摩擦而磨損的同時(shí)，產(chǎn)生的石墨粉塵又對葉片起到潤滑作用，降低葉片的磨損和溫度，即泵具有自潤滑作用。但是機(jī)械磨損的客觀事實(shí)是葉片會越來越短，這將使得空氣在葉片旋轉(zhuǎn)時(shí)，從葉片的另一端泄漏，不能很好的隔離空氣，最終導(dǎo)致真空泵性能變差。當(dāng)真空泵抽吸的真空度值低于3.0汞柱/英寸時(shí)真空度低警告燈亮[3]。

由于真空泵對熱、滑油、灰塵、水、振動、機(jī)械應(yīng)力等非常敏感，時(shí)常會出現(xiàn)剪切尼龍軸被擰斷，葉片折斷，甚至出現(xiàn)轉(zhuǎn)子崩裂的故障，這些都將導(dǎo)致真空泵失效，此時(shí)真空度低警告燈亮[4]。

另外在維護(hù)中，也出現(xiàn)過真空壓力警告電門粘連的誤警告，此時(shí)更換電門即可。

3.2 真空調(diào)節(jié)活門失效

故障現(xiàn)象表現(xiàn)為：發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速增加，真空度指示值上升；反之則下降；而且調(diào)節(jié)真空調(diào)節(jié)活門沒有效果。這是由于真空調(diào)節(jié)活門長期處于一種張弛狀態(tài)，其旁通縫隙被空氣中的塵埃，油污等堵塞且上下粘連，即使調(diào)節(jié)真空調(diào)節(jié)活門的彈簧張力也不能很好的將其分離。沒有旁通進(jìn)氣，真空調(diào)節(jié)活門失去了調(diào)壓功能，真空度也就隨著發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速變化而變化[5]。此時(shí)，真空度對發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的變化還非常敏感。當(dāng)稍一推油門，真空度指示值上升至最大；收油門又使得真空度減小至最低。

4 結(jié)語

在通用小飛機(jī)上，真空系統(tǒng)一般用于驅(qū)動陀螺儀表，在C172飛機(jī)上也是用于驅(qū)動地平儀和方位儀兩個(gè)陀螺儀表。氣動陀螺一般工作轉(zhuǎn)速為14000 r/min，在如此高轉(zhuǎn)速下，如果真空度還不穩(wěn)定，導(dǎo)致流經(jīng)陀螺轉(zhuǎn)子的氣流忽大忽小，必然使得轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速時(shí)刻在做加速運(yùn)動。這樣的直接后果是轉(zhuǎn)子軸承加速磨損，影響轉(zhuǎn)速，故障現(xiàn)象就是陀螺扶不正，或者穩(wěn)不住，甚至沒反應(yīng)，這些都是由于陀螺轉(zhuǎn)速不足造成的。真空度的大幅擺動將嚴(yán)重影響姿態(tài)儀和航向儀的工作性能，減少其使用壽命。據(jù)某飛行學(xué)院統(tǒng)計(jì)，氣動陀螺儀表的更換72%伴隨著真空調(diào)壓活門更換，也就是說大部分氣動陀螺儀表的損壞是真空度不穩(wěn)定造成的。

參考文獻(xiàn)

[1] Cessna Aircraft Company. CESSNA 172R（SKYHAWK）Maintenance Manual.April 2008.

[2] Cessna 172R飛機(jī)機(jī)型培訓(xùn)教材.中國民航飛行學(xué)院，2006.

[3] 杜仲，閻成鴻.飛機(jī)真空泵故障模式分析[J].真空，2011（3）.

[4] 王飛只.西門諾爾飛機(jī)真空泵使用壽命短原因分析及解決方法[J].裝備制造，2010（4）.

[5] 王丹.Cessna172R飛機(jī)全靜壓系統(tǒng)故障以及危害淺析[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào). 2012（32）.endprint

摘 要：介紹了C172飛機(jī)的真空系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)以及經(jīng)常出現(xiàn)的故障現(xiàn)象，并對故障展開了分析并給出了解決此類故障的措施方案。

關(guān)鍵詞：飛機(jī) 真空 壓力 電門

中圖分類號：V263.6 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）05（c）-0063-02

C172（SKYHAWK）是美國賽斯納公司的經(jīng)典之作，累計(jì)生產(chǎn)達(dá)35000架之多。共有三種構(gòu)型：NAVⅠ，NAVⅡ，NAVⅢ，三種機(jī)型機(jī)載設(shè)備各有不同，為便于介紹，我們以NAVⅠ型真空系統(tǒng)為該文介紹藍(lán)本。

1 C172飛機(jī)真空系統(tǒng)概述

C172飛機(jī)真空系統(tǒng)包括：兩個(gè)干式真空泵，兩個(gè)真空壓力警告電門，一個(gè)真空壓力調(diào)節(jié)活門，一個(gè)真空度表，一個(gè)中央進(jìn)氣濾，以及由真空系統(tǒng)驅(qū)動的姿態(tài)儀和航向儀，具體結(jié)構(gòu)組成[1]。

2 172真空系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成

2.1 干式真空泵

件號：RAC215CC/RAC216CW[2]

安裝位置：發(fā)動機(jī)后部。

C172飛機(jī)所安裝的真空泵為目前通航飛機(jī)廣泛使用干式真空泵。干式真空泵為容積式葉片泵，它是由發(fā)動機(jī)通過花鍵驅(qū)動剪切尼龍軸，然后驅(qū)動真空泵內(nèi)的石墨轉(zhuǎn)子和安裝在轉(zhuǎn)子滑槽中的石墨葉片在鋁質(zhì)真空泵殼體內(nèi)高速旋轉(zhuǎn)，高速旋轉(zhuǎn)的葉片在離心力的作用下緊貼橢圓形鋁質(zhì)真空泵殼體滑動，將真空泵內(nèi)部空間分為相互隔離的吸氣和排氣腔，在偏心殼體內(nèi)旋轉(zhuǎn)的葉片通過改變吸氣腔局部容積，使吸氣腔抽真空（壓力小于外界大氣壓力）在系統(tǒng)內(nèi)產(chǎn)生真空度。

正常情況下兩個(gè)泵同時(shí)工作，在其中任一故障時(shí)，另外一個(gè)可以獨(dú)立維持系統(tǒng)的工作。兩個(gè)真空泵安裝的位置不同，且旋轉(zhuǎn)方向不同，但外形一樣，在更換時(shí)需要特別注意件號，以免誤換。

2.2 真空壓力警告電門

件號：F7-16-4[2]

安裝位置：真空總管上

其為一撥片電門，真空管路內(nèi)氣流將其打開，當(dāng)某一邊真空泵抽吸的真空度值低于3.0汞柱/英寸時(shí)，電門回彈觸動，駕駛艙內(nèi)的琥珀色真空度低警告閃亮。“L VAC”代表左泵；“VAC R”代表右泵；“L VAC R”表示兩個(gè)泵都故障。

2.3 真空調(diào)節(jié)活門

件號：AA2H3-2[2]

安裝位置：防火墻駕駛艙側(cè)頂部

用于調(diào)節(jié)真空度，使真空系統(tǒng)管路內(nèi)的真空度保持在合適的真空范圍內(nèi)。是真空系統(tǒng)中唯一可人工設(shè)定的部件。

2.4 真空度表

件號：S3280-1[2]

安裝位置：儀表板左側(cè)

真空度以英寸/汞柱為單位，指示用于姿態(tài)儀和航向羅盤的可用真空。理想范圍：4.5～5.5英寸/汞柱。指示超出范圍表明真空系統(tǒng)故障或調(diào)整不正確。由于高空氣壓較低，在20，000英尺高空最低可指示4.0英寸/汞柱，也能使系統(tǒng)工作正常。

2.5 中央進(jìn)氣濾

件號：C294502-0201[2]

安裝位置：駕駛艙防火墻壁左下部

用于過濾進(jìn)入真空管路內(nèi)的空氣，防止空空氣中漂浮的雜質(zhì)將高速旋轉(zhuǎn)的陀螺轉(zhuǎn)子打壞。它是真空系統(tǒng)中唯一的時(shí)控件，飛行600 h必須更換，以確保進(jìn)氣量的充足及進(jìn)氣質(zhì)量達(dá)標(biāo)。

2.6 姿態(tài)儀（地平儀）

2.7 航向儀（陀螺半羅盤）

件號：S3330-1[2]

安裝位置：左儀表板中間。

由真空驅(qū)動的陀螺。通過羅盤上一個(gè)固定的小飛機(jī)模型和指針來指示飛機(jī)的航向。指示器工作一段時(shí)間以后會產(chǎn)生輕微的進(jìn)動。因此，起飛前要用磁羅盤進(jìn)行校準(zhǔn)，并且長時(shí)間飛行中還需重新校準(zhǔn)。指示器左下角的旋鈕用于修整羅盤的進(jìn)動，右下角的旋鈕用于移動航向游標(biāo)。

3 典型故障分析

3.1 真空度低警告燈亮

真空度低警告燈亮即L VAC或者VAC R警告燈常亮，提示左泵或者右泵性能差或者失效。為了滿足飛機(jī)上安裝的氣動儀表的需求，真空泵產(chǎn)生的真空度通過真空度調(diào)節(jié)器調(diào)整到4.5～5.5汞柱/英寸，C172飛機(jī)維護(hù)手冊優(yōu)選5.3汞柱/英寸。

干式真空泵的核心部件（轉(zhuǎn)子和葉片）均由石墨制成，葉片在轉(zhuǎn)動中與橢圓形的鋁質(zhì)殼體摩擦而磨損的同時(shí)，產(chǎn)生的石墨粉塵又對葉片起到潤滑作用，降低葉片的磨損和溫度，即泵具有自潤滑作用。但是機(jī)械磨損的客觀事實(shí)是葉片會越來越短，這將使得空氣在葉片旋轉(zhuǎn)時(shí)，從葉片的另一端泄漏，不能很好的隔離空氣，最終導(dǎo)致真空泵性能變差。當(dāng)真空泵抽吸的真空度值低于3.0汞柱/英寸時(shí)真空度低警告燈亮[3]。

由于真空泵對熱、滑油、灰塵、水、振動、機(jī)械應(yīng)力等非常敏感，時(shí)常會出現(xiàn)剪切尼龍軸被擰斷，葉片折斷，甚至出現(xiàn)轉(zhuǎn)子崩裂的故障，這些都將導(dǎo)致真空泵失效，此時(shí)真空度低警告燈亮[4]。

另外在維護(hù)中，也出現(xiàn)過真空壓力警告電門粘連的誤警告，此時(shí)更換電門即可。

3.2 真空調(diào)節(jié)活門失效

故障現(xiàn)象表現(xiàn)為：發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速增加，真空度指示值上升；反之則下降；而且調(diào)節(jié)真空調(diào)節(jié)活門沒有效果。這是由于真空調(diào)節(jié)活門長期處于一種張弛狀態(tài)，其旁通縫隙被空氣中的塵埃，油污等堵塞且上下粘連，即使調(diào)節(jié)真空調(diào)節(jié)活門的彈簧張力也不能很好的將其分離。沒有旁通進(jìn)氣，真空調(diào)節(jié)活門失去了調(diào)壓功能，真空度也就隨著發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速變化而變化[5]。此時(shí)，真空度對發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的變化還非常敏感。當(dāng)稍一推油門，真空度指示值上升至最大；收油門又使得真空度減小至最低。

4 結(jié)語

在通用小飛機(jī)上，真空系統(tǒng)一般用于驅(qū)動陀螺儀表，在C172飛機(jī)上也是用于驅(qū)動地平儀和方位儀兩個(gè)陀螺儀表。氣動陀螺一般工作轉(zhuǎn)速為14000 r/min，在如此高轉(zhuǎn)速下，如果真空度還不穩(wěn)定，導(dǎo)致流經(jīng)陀螺轉(zhuǎn)子的氣流忽大忽小，必然使得轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速時(shí)刻在做加速運(yùn)動。這樣的直接后果是轉(zhuǎn)子軸承加速磨損，影響轉(zhuǎn)速，故障現(xiàn)象就是陀螺扶不正，或者穩(wěn)不住，甚至沒反應(yīng)，這些都是由于陀螺轉(zhuǎn)速不足造成的。真空度的大幅擺動將嚴(yán)重影響姿態(tài)儀和航向儀的工作性能，減少其使用壽命。據(jù)某飛行學(xué)院統(tǒng)計(jì)，氣動陀螺儀表的更換72%伴隨著真空調(diào)壓活門更換，也就是說大部分氣動陀螺儀表的損壞是真空度不穩(wěn)定造成的。

參考文獻(xiàn)

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[2] Cessna 172R飛機(jī)機(jī)型培訓(xùn)教材.中國民航飛行學(xué)院，2006.

[3] 杜仲，閻成鴻.飛機(jī)真空泵故障模式分析[J].真空，2011（3）.

[4] 王飛只.西門諾爾飛機(jī)真空泵使用壽命短原因分析及解決方法[J].裝備制造，2010（4）.

[5] 王丹.Cessna172R飛機(jī)全靜壓系統(tǒng)故障以及危害淺析[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào). 2012（32）.endprint