A320飛機輔助動力裝置故障研究

金 冉

（南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院，南京 211156）

A320飛機輔助動力裝置故障研究

金 冉

（南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院，南京 211156）

本文研究了空客A320飛機輔助動力裝置的主要故障，包括主啟動接觸器故障、進氣口打不開故障、APU燃油控制組件故障、點火系統(tǒng)故障、電子控制盒的連接故障等，分析了導(dǎo)致各類故障的原因，詳細描述了故障排除的流程。

A320；飛機輔助動力裝置；故障；排故

1 引言

飛機輔助動力裝置（以下簡稱“ΑPU”）是一臺小型恒速燃氣渦輪發(fā)動機。它采用單轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)子軸上有兩級離心式壓氣機和一級徑流式渦輪，這種結(jié)構(gòu)縮短了ΑPU的軸向尺寸。它的作用是在地面和空中向飛機各系統(tǒng)提供氣源和電源［1］。

Α320系列飛機選裝有三種型號的ΑPU，分別為GTCP36-300、131-9（Α）和ΑPS 3200，這三種ΑPU的構(gòu)型和工作原理基本相同。本文以GTCP36-300型ΑPU為研究對象，研究其工作過程中出現(xiàn)的主要故障。

2 APU常見故障的排故方法

GTCP36-300型ΑPU故障的主要表現(xiàn)形式有以下幾種［1-3］：主啟動接觸器故障、備用啟動接觸器故障、起動系統(tǒng)故障、傳感器和油壓開關(guān)故障、進氣口打不開故障、ΑPU燃油控制組件故障、點火系統(tǒng)故障、速度傳感器故障、電子控制盒的連接故障、速度指示系統(tǒng)故障等等。下面選取其中五個典型的故障，詳細介紹導(dǎo)致故障的原因以及故障排除的方法。

2.1 主啟動接觸器故障

起動系統(tǒng)從飛機的直流電源系統(tǒng)上得到電源，將28伏直流電通過主啟動接觸器提供給起動發(fā)動機。當(dāng)ΑPU啟動時間較長時，很有可能是主接觸器故障所導(dǎo)致的。一旦主接觸器發(fā)生故障，將產(chǎn)生起動系統(tǒng)到起動發(fā)動機的供電問題，導(dǎo)致直流電無法供應(yīng)給起動發(fā)動機。其次，線路接觸器故障也可能導(dǎo)致ΑPU啟動時間較長。如果線路接觸器發(fā)生故障，將無法產(chǎn)生接地信號，影響電源的供應(yīng)。另外，電子控制盒的故障也是導(dǎo)致ΑPU啟動時間較長的重要原因。電子控制盒直接控制電流的輸送，如果電子控制盒故障，電流也無法從電源系統(tǒng)輸送到起動發(fā)動機上。

如果在啟動過程中出現(xiàn)ΑPU自動關(guān)機，當(dāng)ΑPU啟動時間過長，此時就需更換主接觸器。如果故障仍然存在，則需檢查啟動接觸器的接地信號，如果沒有檢查到接地信號，就要重新做一個檢查，修復(fù)線路接觸器，如果只檢查到接地信號，就要從電子控制盒開始檢查，再維修主啟動接觸器。檢查和維護備份啟動接觸器，再檢查和維修從電子控制盒到起動發(fā)動機的部分，如果故障仍然存在，則更換電子控制盒。排故流程如圖1所示。

2.2 進氣口打不開故障

進氣口位于ΑPU的前端，如進氣口打不開，空氣無法進入到ΑPU，ΑPU無法正常工作。進氣口打不開很有可能是因為空氣制動器故障，空氣制動器主要控制進氣口的打開與閉合，如不能正常打開的話，空氣無法進入，使得ΑPU不得不停止工作。電子控制盒的故障也可能會造成進氣口打不開，電子控制盒如有故障，將無法驅(qū)動空氣制動器，也會使ΑPU關(guān)機。

如果測試到故障消息，需要對進氣傳動裝置或電子控制盒進行檢查，若ΑPU停止工作，則說明進氣傳動裝置打不開，此時需要更換空氣制動器。如果故障仍存在，則更換電子控制盒，若電子控制盒更換后故障仍存在，需要對電子控制盒以及連接器進行檢查，修復(fù)從連接器到地面的線路。排故流程圖如圖2所示。

2.3 APU燃油控制組件故障

ΑPU燃油控制組件負責(zé)提供穩(wěn)定的燃油流量，并保證發(fā)動機在要求的轉(zhuǎn)速下穩(wěn)定工作。燃油控制組件發(fā)生故障很有可能是由于燃料切斷電磁閥故障所導(dǎo)致的。燃料切斷電磁閥一旦故障，連接器將發(fā)生短路，燃油無法正常供給，迫使ΑPU停止工作。當(dāng)連接器沒有發(fā)生短路，但燃油控制組件仍存在故障的話，那就是由于燃油控制單元損壞所導(dǎo)致的。當(dāng)電子控制盒到燃油控制單元的排線發(fā)生故障時，也會使燃油控制組件發(fā)生故障。

如果在啟動和測試期間發(fā)生ΑPU關(guān)機，若燃料中央單元沒有火焰，需要斷開連接器并檢查燃料切斷電磁閥，如果連接器短路，需要更換燃料切斷電磁閥，如果連接器不短路，需要更換燃料控制單元。如果故障仍存在，就要檢查并修復(fù)從電子控制盒到燃料控制單元的排線，如果故障仍然存在，更換電子控制盒。排故流程如圖3所示。

2.4 點火系統(tǒng)故障

點火系統(tǒng)為高能點火，通過離心電門控制。一旦點火系統(tǒng)發(fā)生故障，ΑPU將停止工作。點火單元是導(dǎo)致點火系統(tǒng)故障的重要原因，點火單元發(fā)生故障將無法點燃燃燒室內(nèi)的油氣混合物，無法使ΑPU正常運行。如果電子控制盒到點火單元之間的排線出現(xiàn)問題時，也將引起點火系統(tǒng)故障。排線一旦出現(xiàn)開路或者短路，電子控制盒無法把電流輸送給點火單元，點火單元將無法正常工作。

如果在啟動過程中出現(xiàn)ΑPU關(guān)機，此時點火單元沒有火焰，需要更換點火單元，如果故障仍存在，檢查從電子控制盒到點火單元的排線中是否存在開路或短路。如果故障仍存在，則更換電子控制盒。排故流程如圖4所示。

2.5 電子控制盒的連接故障

在ΑPU運行期間，如電子控制盒發(fā)生故障，ΑPU將出現(xiàn)啟動時間長、無法加速和低油壓的狀況。進口導(dǎo)向葉片作動筒和喘振控制閥無法正常工作很大一部分原因是電子控制盒故障。電子控制盒的故障很有可能是電子控制盒內(nèi)部元件故障導(dǎo)致的，一旦內(nèi)部元件故障，使得電流無法正常傳遞，導(dǎo)致ΑPU的很多組件無法正常運作。其次，電子控制盒內(nèi)部元件與元件之間的連接故障也會導(dǎo)致ΑPU大部分組件無法正常運行，ΑPU將無法啟動。

如果在操作測試期間出現(xiàn)ΑPU關(guān)機，若電子控制盒故障、開始時間過長、沒有加速、低油壓和速度損失，此時需要更換電子控制盒。如果故障仍存在，斷開進口導(dǎo)向葉片作動筒的連接，再做ΑPU運行試驗并且忽視進口導(dǎo)向葉片作動筒的故障信息。如果沒有電子控制盒相關(guān)的故障消息，就更換進口導(dǎo)向葉片作動筒，如果故障仍存在，斷開喘振中央活門，再做ΑPU運行試驗并且忽視喘振中央活門的相關(guān)故障信息。如果沒有電子控制盒相關(guān)的故障信息，就更換喘振控制閥。如果故障仍存在，斷開燃油控制組件的連接，再做ΑPU運行試驗并且忽視燃油控制組件有關(guān)故障信息。如果沒有電子控制盒相關(guān)的故障信息，則更換燃料控制單元。排故流程如圖5所示。

3 結(jié)論

本文針對Α320飛機GTCP36-300型ΑPU的故障進行了研究。詳細闡述了主啟動接觸器故障、進氣口打不開故障、ΑPU燃油控制組件

故障、點火系統(tǒng)故障、電子控制盒的連接故障這五種典型故障的出現(xiàn)原因，以及故障排除的詳細流程。

［1］A320 Aircraft Maintenance Manual. Airbus Industrial.

［2］A320 Trouble Shooting Manual. Airbus Industrial.

［3］孫立.APU技術(shù)進展和維修現(xiàn)狀［J］.航空維修與工程，2009（02）∶22-24.

江蘇省高校自然基金面上項目（15KJB590001）。

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.19.164

金冉（1985-），女，江蘇啟東人，碩士，講師，主要從事民航機務(wù)方向的科研和教學(xué)工作。