B737—800引氣低壓故障分析

陳亞隆　楊霄

【摘 要】發(fā)動(dòng)機(jī)引氣系統(tǒng)是保證飛機(jī)空調(diào)、增壓、大翼防冰、液壓等系統(tǒng)安全可靠工作的前提。引氣系統(tǒng)低壓是發(fā)動(dòng)機(jī)引氣系統(tǒng)的常見(jiàn)故障，但在有些情況下，按照常規(guī)的排故方法并不能找出低壓故障的原因。根據(jù)引氣系統(tǒng)原理圖進(jìn)行故障分析，可以縮小故障范圍，分析故障原因，是解決引氣系統(tǒng)疑難故障最有效的方法。

【關(guān)鍵詞】發(fā)動(dòng)機(jī)；引氣系統(tǒng)；低壓；故障

0 引言

B737-NG飛機(jī)引氣系統(tǒng)主要向發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)系統(tǒng)、空調(diào)及增壓系統(tǒng)、大翼及發(fā)動(dòng)機(jī)整流罩熱防冰、液壓油箱及水箱提供調(diào)節(jié)后的增壓空氣。在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，引氣系統(tǒng)故障發(fā)生的頻次和重復(fù)率均高，排故時(shí)間長(zhǎng)，對(duì)航班的正常營(yíng)運(yùn)影響較大。

根據(jù)對(duì)某公司B737-NG機(jī)隊(duì)的統(tǒng)計(jì)，引氣系統(tǒng)故障一般可分為三類：引氣斷開(kāi)、引氣壓力低、左右氣源管道壓力差，其中引氣斷開(kāi)對(duì)相關(guān)系統(tǒng)的影響最大。本文根據(jù)引氣系統(tǒng)的工作原理，并結(jié)合維護(hù)工作中的排故實(shí)例，分析引氣斷開(kāi)故障的原因，給出維護(hù)建議。

1 發(fā)動(dòng)機(jī)引氣系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)及工作原理

在談發(fā)動(dòng)機(jī)引氣系統(tǒng)之前，先對(duì)飛機(jī)引氣系統(tǒng)作一簡(jiǎn)介。飛機(jī)引氣系統(tǒng)主要是為飛機(jī)各用戶系統(tǒng)提供高壓和高溫的空氣，其動(dòng)力源主要包括：發(fā)動(dòng)機(jī)引氣系統(tǒng)、輔助動(dòng)力裝置引氣系統(tǒng)和地面氣源。而其用戶系統(tǒng)主要包括發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)系統(tǒng)，空調(diào)和增壓系統(tǒng)，發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)口整流罩防冰系統(tǒng)，機(jī)翼熱防冰系統(tǒng)，水箱增壓系統(tǒng)和液壓油箱增壓系統(tǒng)等。其中發(fā)動(dòng)機(jī)引氣系統(tǒng)部件在發(fā)動(dòng)機(jī)壓氣機(jī)機(jī)匣上，安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)吊架內(nèi)。

發(fā)動(dòng)機(jī)引氣系統(tǒng)的工作流程：

由圖1可以清晰看出：當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)好后（慢車），高壓壓氣機(jī)9級(jí)引氣口的壓力通過(guò)高壓調(diào)節(jié)器打開(kāi)高壓活門，高壓活門內(nèi)有一個(gè)平衡作動(dòng)器，限制壓力最大33 psi。這時(shí)，高壓空氣充滿級(jí)間管道，一部分到BAR電磁活門處等待，當(dāng)駕駛艙P(yáng)5板上的引氣電門接通后，信號(hào)通過(guò)ACAU到BAR電磁活門，打開(kāi)電磁活門，使PRSOV打開(kāi)，這時(shí)氣源壓力由高壓活門控制；當(dāng)繼續(xù)推油門使5級(jí)引氣壓力高于高壓活門的最大調(diào)節(jié)壓力（33 psi）時(shí)，5級(jí)單向活門受力打開(kāi)，這時(shí)高壓活門關(guān)閉，PRSOV調(diào)節(jié)氣源壓力，PRSOV調(diào)節(jié)限制引氣壓力在最大45 psi。而預(yù)冷器系統(tǒng)則是通過(guò)預(yù)冷器控制活門控制通往預(yù)冷器的冷卻的風(fēng)扇氣流量，冷卻發(fā)動(dòng)機(jī)引氣，從而控制引氣溫度并輸出至氣壓總管（如圖2所示）。

2 常見(jiàn)引氣系統(tǒng)故障介紹及實(shí)例分析

一般來(lái)說(shuō)，常見(jiàn)的引氣系統(tǒng)故障主要有以下幾種：

2.1 地面引氣無(wú)法接通或空中引氣突然跳開(kāi)，且無(wú)任何信號(hào)指示，引氣壓力降為“零”

原因一般來(lái)說(shuō)是PRSOV未打開(kāi)或BAR電磁活門未打開(kāi)。這種現(xiàn)象可能是BAR電磁活門故障、PRSOV卡阻或ACAU故障，也可能面板或電路故障導(dǎo)致電信號(hào)沒(méi)能正確地傳遞。發(fā)動(dòng)機(jī)引氣跳開(kāi)故障現(xiàn)象表現(xiàn)為引氣接不通或引氣突然斷開(kāi)且無(wú)任何信號(hào)指示，引氣壓力降為零。這種情況一般來(lái)說(shuō)是PRSOV未打開(kāi)，或引氣調(diào)節(jié)器電磁活門未打開(kāi)，如果排除了PRSOV，就有可能是控制面板或線路故障，可采用量線的方法排除。

如果發(fā)生空中引氣跳開(kāi)，且引氣跳開(kāi)燈亮，這種現(xiàn)象是超溫或超壓引起的。首先應(yīng)判斷是真實(shí)的超溫或超壓還是信號(hào)問(wèn)題。如果是真實(shí)超溫，當(dāng)溫度降下來(lái)后，可以按壓復(fù)位電門復(fù)位。

結(jié)合手冊(cè)和維護(hù)經(jīng)驗(yàn)，根據(jù)B737-700型飛機(jī)引氣系統(tǒng)容易損壞部件幾率從高到低排列，在缺乏排故手冊(cè)所推薦的測(cè)試設(shè)備的情況下，根據(jù)故障現(xiàn)象做出分析判斷后，可以快速找到損傷部件。以下是一些排故經(jīng)驗(yàn)：

1）預(yù)冷器控制活門損失效，包括卡滯不動(dòng)或者不能正常作動(dòng)到位。幾乎每次損壞都是因?yàn)樽鲃?dòng)機(jī)構(gòu)完全損壞，很容易通過(guò)目視或者人工扳動(dòng)活門檢查出來(lái)。其主要故障現(xiàn)象的特點(diǎn)是導(dǎo)致預(yù)冷空氣量不足，預(yù)冷器冷卻效果不好，引氣溫度會(huì)逐步上升，觸發(fā)450 ℉傳感器使PRSOV 向關(guān)的方向移動(dòng)。飛機(jī)在起飛時(shí)引氣壓力低，巡航時(shí)會(huì)有所上升。

2）450℉恒溫器與PRSOV作動(dòng)氣管的交匯軟管容易發(fā)生滲漏，可通過(guò)反流測(cè)試確認(rèn)。主要主要故障現(xiàn)象的特點(diǎn)是在引氣溫度未到450oF 就使PRSOV 向關(guān)的方向移動(dòng)，在起飛和巡航時(shí)引氣壓力低，巡航時(shí)較為明顯。

3）PRSOV卡阻或活門機(jī)構(gòu)損壞。如果活門調(diào)節(jié)器損壞，大多數(shù)在反流時(shí)不能自動(dòng)保持關(guān)位。其主要故障現(xiàn)象的特點(diǎn)是地面引氣接不通或空中引氣突然斷開(kāi)并且無(wú)任何信號(hào)指示，引氣壓力降為“零”，該發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)引氣。

2.2 大功率時(shí)引氣壓力低

同樣，先判斷是否指示問(wèn)題，再判斷部件有無(wú)故障。由于大功率時(shí)由PRSOV調(diào)節(jié)壓力，也就是說(shuō)PRSOV開(kāi)度不夠，使引氣壓力低?？刂芇RSOV的是BAR和45°F電門，因此，BAR和45°F電門故障是第一可能，此外，PRSOV本身故障也會(huì)引氣壓力低。

慢車與大功率時(shí)引氣壓力都低。首先，PRSOV 卡阻會(huì)出現(xiàn)這種現(xiàn)象；其次就是預(yù)冷器系統(tǒng)故障。390°F 電門故障（失效在開(kāi)位使控制路旁通），會(huì)使預(yù)冷器控制活門無(wú)法關(guān)閉，一直對(duì)引氣源冷卻，以至使預(yù)冷器出口溫度太低，壓力也太低。預(yù)冷器控制活門本身故障也會(huì)使預(yù)冷器出口溫度太低，壓力也太低。

2.3 引氣脫開(kāi)燈亮

引氣脫開(kāi)燈亮的原因較多，首先應(yīng)對(duì)脫開(kāi)燈進(jìn)行重置，觀察引氣脫開(kāi)燈是否熄滅，再視情況確定是否是ACAU、預(yù)冷器活門或其他部件的故障。發(fā)動(dòng)機(jī)引氣跳開(kāi)故障可分為空中和地面亮點(diǎn)考慮，如果是空中引氣跳開(kāi)，而且引氣跳開(kāi)燈全亮，這種原因是超溫或者超壓引起的，則只需等溫度降低之后，按壓復(fù)位電門按鈕，使電門復(fù)位即可解決問(wèn)題。若是地面運(yùn)行時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)引氣跳開(kāi)，則相關(guān)故障原因可能是超溫電門故障或者是預(yù)冷器活門故障，這種故障發(fā)生時(shí)，只需對(duì)相關(guān)部件進(jìn)行更換并試運(yùn)行即可解決。

2.4 發(fā)動(dòng)機(jī)引氣時(shí)左、右管道壓力指示器指針不相同

引氣左右管道壓力指示器指針指示不相同的原因較多，如傳感器、PRSOV、引氣調(diào)節(jié)器等，首先應(yīng)排除傳感器的故障，這可以通過(guò)對(duì)串左右管道壓力傳感器排除，其次檢查引氣調(diào)節(jié)器等可以找到真正原因。

3 引氣系統(tǒng)故障分析思路

引氣系統(tǒng)故障一般發(fā)生于三個(gè)區(qū)域：即預(yù)冷器控制區(qū)、高壓級(jí)控制區(qū)及PRSOV控制區(qū)，在進(jìn)行引氣故障診斷時(shí)可按下列思路進(jìn)行。

首先，檢查壓力表和壓力傳感器，判斷是不是指示問(wèn)題。如果把隔離活門打開(kāi)，兩邊指示不一樣，那么一定是壓力表和壓力傳感器的故障。假如引氣總管壓力傳感器故障，就有可能在引氣壓力正常的情況下指示錯(cuò)誤，如果是此種情況，就應(yīng)更換引氣總管壓力傳感器。

其次，初步判斷故障區(qū)域。詢問(wèn)機(jī)組人員故障發(fā)生時(shí)飛機(jī)處于爬升、巡航或下降等哪一種飛行階段，及時(shí)了解引氣壓力、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速及飛行高度等數(shù)據(jù)信息，以便確定引氣故障是發(fā)生在發(fā)動(dòng)機(jī)何種功率狀態(tài)下，并據(jù)此初步判斷發(fā)生故障的區(qū)域。如果引氣故障僅發(fā)生于發(fā)動(dòng)機(jī)低功率情況下，則其原因可能是高壓級(jí)引氣部分；如果僅發(fā)生于發(fā)動(dòng)機(jī)高功率情況下，則可能的原因是預(yù)冷器控制活門及其傳感器故障；如果發(fā)生于所有發(fā)動(dòng)機(jī)功率狀態(tài)，則最可能的原因就是PRSOV及其控制器出現(xiàn)問(wèn)題。

最后，判定可能導(dǎo)致故障的部件。導(dǎo)致引氣系統(tǒng)故障的原因較多，但常見(jiàn)的故障情況主要是：活門故障、控制器故障及傳感器故障。在故障分析時(shí)應(yīng)確定故障區(qū)域，在確定的范圍內(nèi)進(jìn)行檢查測(cè)試，最后排除故障部件?；铋T故障應(yīng)主要檢查預(yù)冷器控制活門、PRSOV和高壓級(jí)活門?？刂破鞴收现饕獧z查高壓級(jí)調(diào)節(jié)器（HPC）、BAR、450°F恒溫器、490°F超溫電門。傳感器故障，則多為管道壓力傳感器或指示器故障。另外發(fā)動(dòng)機(jī)引氣控制軟管部分的漏氣現(xiàn)象也較為常見(jiàn)，且容易忽視，也應(yīng)注意排查。由于引氣系統(tǒng)部件多，為快速排除該系統(tǒng)故障，在基于以上排故思路分析的基礎(chǔ)上，同時(shí)應(yīng)遵循由易到難的原則。如首先排除線路或傳感器故障。因?yàn)閭鞲衅鞯炔鹧b容易，而且本身也經(jīng)常失效。其次應(yīng)排除控制管路是否滲漏?？刂乒苈窛B漏可以引起控制活門不正常工作，否則會(huì)錯(cuò)誤認(rèn)為是活門故障，導(dǎo)致誤更換活門，既造成排故時(shí)間長(zhǎng)，又浪費(fèi)航材。

4 結(jié)論

飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)引氣系統(tǒng)，作為飛機(jī)在高空為旅客提供安全、舒適的空中增壓環(huán)境的空氣來(lái)源，其重要性毋庸置疑。但由于該系統(tǒng)較為復(fù)雜，且一旦發(fā)生故障，排除難度大，所以，引氣系統(tǒng)排故通常慣用的是采取同時(shí)更換多個(gè)部件的方式。本文通過(guò)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)引氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和工作原理進(jìn)行系統(tǒng)的闡述，并針對(duì)該系統(tǒng)常見(jiàn)故障現(xiàn)象進(jìn)行了排故思路分析、歸納和總結(jié)，以便機(jī)務(wù)人員采取逐一排查的方式進(jìn)行排故，提高維修效率和降低維修成本。此外，引氣系統(tǒng)的故障通常是由于各部件的性能衰減而累加至最后爆發(fā)的，其故障模式為一個(gè)逐步惡化的過(guò)程，如能盡早獲取引氣系統(tǒng)的惡化趨勢(shì)，將可以在其爆發(fā)前采取措施進(jìn)行糾正。因此，維修單位還應(yīng)主動(dòng)搜集引氣系統(tǒng)數(shù)據(jù)，及早發(fā)現(xiàn)偏差，提前制定糾正措施，并持續(xù)跟蹤，切實(shí)提高發(fā)動(dòng)機(jī)引氣系統(tǒng)的可靠性。

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[責(zé)任編輯：楊玉潔]