概 述:在CFM56系列發(fā)動(dòng)機(jī)的日常維護(hù)中會(huì)遇到諸如油門桿錯(cuò)位,起動(dòng)EGT高,加速慢等故障。在排除這些故障的時(shí)候,就需要針對(duì)故障進(jìn)行故障復(fù)現(xiàn)和排故試車,而試車項(xiàng)目的選擇,試車參數(shù)的記錄和分析就非常重要了。該文以幾個(gè)實(shí)例說明發(fā)動(dòng)機(jī)排故過程中試車項(xiàng)目選擇和數(shù)據(jù)記錄的重要性。
關(guān)鍵詞:發(fā)動(dòng)機(jī) 排故 試車 選擇
中圖分類號(hào):V263.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-098X(2013)03(b)-0-02
B737-300/400/500飛機(jī)裝有兩臺(tái)CFMI公司生產(chǎn)的CFM56-3系列發(fā)動(dòng)機(jī),推力級(jí)別從18.5千磅到23.5千磅。在發(fā)動(dòng)機(jī)的日常維護(hù)中會(huì)遇到諸如油門桿錯(cuò)位,發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)EGT高,發(fā)動(dòng)機(jī)加速慢等故障。在排除這些故障的時(shí)候,就需要針對(duì)故障進(jìn)行排故試車,而試車項(xiàng)目的選擇,試車參數(shù)的記錄和分析就非常重要了。下面舉幾個(gè)典型的例子供大家共同探討。
1 關(guān)于T2溫度傳感器導(dǎo)致飛機(jī)油門桿錯(cuò)位故障
機(jī)組報(bào)告某737-300飛機(jī)在飛行過程中油門桿錯(cuò)位,左后右前,右發(fā)油門桿超前大約一個(gè)半球,N1一致。對(duì)于機(jī)組報(bào)告的油門桿錯(cuò)位故障,不能刻意的理解為油門桿超前的發(fā)動(dòng)機(jī)故障和滯后的發(fā)動(dòng)機(jī)故障,而是應(yīng)該利用發(fā)動(dòng)機(jī)試車來進(jìn)行判定和調(diào)節(jié)。由于故障發(fā)生在幾乎整個(gè)航段中,故而試車項(xiàng)目應(yīng)包括慢車速度和部分功率兩個(gè)校裝點(diǎn)的試車檢查。試車的結(jié)果如下(右發(fā)正常,以下為左發(fā)試車結(jié)果):低慢車N2值65.9%(目標(biāo)值61.4%),偏高且超限;高慢車N2值77.3%(目標(biāo)值71.9%),偏高且超限;部分功率試車(PMC OFF狀態(tài))N2值94.7%(目標(biāo)值92.5%),偏高且超限;部分功率試車(PMC ON狀態(tài))N1值78.5%(目標(biāo)值74.4 %),偏高且超限。從試車數(shù)據(jù)可以看出:低慢車N2,高慢車N2和部分功率(PMC OFF)N2值均已經(jīng)超標(biāo),且同時(shí)出現(xiàn)正漂移,因此判定為MEC系統(tǒng)故障;由于三個(gè)參數(shù)在MEC上的校裝點(diǎn)不同,所以可以判定并非MEC慢車和部分功率調(diào)節(jié)的故障,而是MEC用于燃油計(jì)量的控制信號(hào)故障。首要的懷疑目標(biāo)為T2風(fēng)扇進(jìn)口溫度傳感器。當(dāng)T2溫度傳感器的濾網(wǎng)堵塞或燃油的信號(hào)管路故障時(shí),將導(dǎo)致該探測(cè)器感受的風(fēng)扇進(jìn)口溫度高于實(shí)際的溫度,從而導(dǎo)致在所有狀態(tài)下,發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際的N2轉(zhuǎn)速比油門桿設(shè)定的N2轉(zhuǎn)速高;高N2轉(zhuǎn)速導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)N1偏高,當(dāng)N1偏高超出了PMC有限的下調(diào)能力(本例中在部分功率狀態(tài)PMC ON下,PMC已經(jīng)不能將N1調(diào)節(jié)至目標(biāo)范圍內(nèi)),則受影響的發(fā)動(dòng)機(jī)油門桿將會(huì)在自動(dòng)油門系統(tǒng)的匹配的作用下回收,導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)油門桿錯(cuò)位表象的產(chǎn)生,受影響的發(fā)動(dòng)機(jī)油門桿滯后。隨后該發(fā)動(dòng)機(jī)更換T2溫度傳感器后恢復(fù)正常。
2 關(guān)于T12溫度傳感器導(dǎo)致飛機(jī)油門桿錯(cuò)位故障
機(jī)組反映某737-300飛機(jī)在爬升和巡航階段油門桿不一致,左前右后,相差近兩個(gè)球,N1一致;在準(zhǔn)備下降時(shí)油門桿回收,雙發(fā)N1相差大約3%,左發(fā)75%N1,右發(fā)78%N1。根據(jù)機(jī)組的反映,故障主要發(fā)生在爬升和巡航狀態(tài),我們認(rèn)為發(fā)動(dòng)機(jī)在高功率狀態(tài)時(shí)存在故障,因此很可能是PMC系統(tǒng)故障,因此試車項(xiàng)目中必須包括發(fā)動(dòng)機(jī)部分功率試車項(xiàng)目。試車數(shù)據(jù)如下(左發(fā)試車數(shù)據(jù),右發(fā)正常):低慢車N2值61.0%(目標(biāo)值59.9%),正常范圍;高慢車N2值71.3%(目標(biāo)值70.1%),正常范圍;部分功率試車(PMC OFF狀態(tài))N2值90.3%(目標(biāo)值90.2%),正常范圍;部分功率試車(PMC ON狀態(tài))N1值67.7%(目標(biāo)值72.4 %),偏低且超限。從以上試車數(shù)據(jù)可以看出:左發(fā)動(dòng)機(jī)在慢車狀態(tài)下正常,在部分功率PMC OFF狀態(tài)下參數(shù)正常,在MEC調(diào)控的部分正常,只是在部分功率PMC ON狀態(tài)下N1轉(zhuǎn)速偏低超限,由此可以判定發(fā)動(dòng)機(jī)PMC系統(tǒng)故障。事實(shí)上在試車過程中當(dāng)PMC從OFF位置設(shè)定為ON時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)的N1和N2轉(zhuǎn)速都發(fā)生了變化,表明了PMC起了一定的作用,而P5后頭頂板的PMC INOP燈未亮,表明PMC系統(tǒng)仍在工作,但調(diào)節(jié)能力出現(xiàn)了偏差,使調(diào)定的N1轉(zhuǎn)速低于目標(biāo)值限定范圍。當(dāng)飛機(jī)巡航時(shí),左發(fā)N1無法達(dá)到油門桿設(shè)定的N1值,于是自動(dòng)油門機(jī)構(gòu)匹配該發(fā)動(dòng)機(jī)的油門桿前推,形成油門桿錯(cuò)位的
現(xiàn)象。根據(jù)判斷首先進(jìn)行了油門桿角度PLA增益檢查,但增益電壓值正常;檢查PMC元件,最終更換了T12溫度傳感器后,發(fā)動(dòng)機(jī)恢復(fù)正常。
3 發(fā)動(dòng)機(jī)MEC導(dǎo)致參數(shù)不穩(wěn)定故障
機(jī)組不定期地報(bào)告某737-300飛機(jī)右發(fā)參數(shù)N1,EGT,N2和FF擺動(dòng),擺動(dòng)幅度機(jī)組并沒有記錄下來。根據(jù)機(jī)組的報(bào)告,由于故障的發(fā)生階段并不是很明確,且發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)擺動(dòng)的狀態(tài)不詳,故而試車項(xiàng)目應(yīng)該包括慢車狀態(tài)至部分功率狀態(tài),應(yīng)仔細(xì)觀察發(fā)動(dòng)機(jī)各參數(shù)的變化。
針對(duì)該故障進(jìn)行了慢車檢查和部分功率的檢查,發(fā)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)都在目標(biāo)值范圍內(nèi),同時(shí)有以下發(fā)現(xiàn):在慢車狀態(tài)下,N1擺動(dòng)量±0.2,EGT±2,N2±0.05,F(xiàn)F±30;而在部分功率狀態(tài)下,N1擺動(dòng)量±0.3,EGT±2,N2±0.05,F(xiàn)F±30,且在PMC OFF和PMC ON變化過程中沒有明顯的變化。
由于四個(gè)參數(shù)的來源和傳感線路不同,故而不是指示系統(tǒng)故障,而緊固PMC電插頭后試車仍沒有改善。為進(jìn)一步判明故障,斷開PMC至MEC的電插頭,徹底隔離了PMC系統(tǒng),但發(fā)動(dòng)機(jī)試車參數(shù)仍然擺動(dòng)。而在后續(xù)的試車檢查過程中,經(jīng)過認(rèn)真觀察發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù),發(fā)現(xiàn)在N1,EGT,N2和FF四個(gè)參數(shù)中,F(xiàn)F率先變動(dòng),引發(fā)其他三個(gè)參數(shù)的同向擺動(dòng),因而懷疑的基本點(diǎn)轉(zhuǎn)為MEC。最終該發(fā)動(dòng)機(jī)于2002年5月21日更換了MEC后,發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)擺動(dòng)故障排除。
在這個(gè)故障的排除過程中,首先排除了探測(cè)傳感以及指示線路的故障,后又經(jīng)過PMC接通/斷開(包括斷開電插頭)的對(duì)比試車,排除了PMC系統(tǒng)故障的可能,同時(shí)在試車時(shí)發(fā)現(xiàn)四個(gè)參數(shù)擺動(dòng)時(shí),F(xiàn)F率先擺動(dòng),為最終判定MEC故障奠定了基礎(chǔ)。
4 結(jié)語
當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)故障時(shí),多數(shù)情況下發(fā)動(dòng)機(jī)試車測(cè)試和調(diào)節(jié)是不可避免的。因此如何利用發(fā)動(dòng)機(jī)試車來復(fù)現(xiàn)故障,分析和排除故障是非常重要的,總結(jié)起來有以下幾點(diǎn)共性。
4.1 試車項(xiàng)目的選擇
CFM56-3發(fā)動(dòng)機(jī)的主要校裝調(diào)節(jié)項(xiàng)目有慢車轉(zhuǎn)速,部分功率,加減速和功率驗(yàn)證等幾項(xiàng)內(nèi)容,選擇的依據(jù)主要是故障發(fā)生的階段(發(fā)動(dòng)機(jī)工作的功率狀態(tài)),比如機(jī)組反映飛機(jī)在巡航過程中發(fā)動(dòng)機(jī)有故障,則應(yīng)至少試車至部分功率狀態(tài);比如機(jī)組反映飛機(jī)在起飛狀態(tài)下有故障,則試車一定要有起飛功率檢查的項(xiàng)目。
當(dāng)然這也不是唯一的選擇依據(jù),因?yàn)樯鲜鰩讉€(gè)試車項(xiàng)目幾乎都是互相涵蓋或者有檢查和校裝先后順序要求的。比如說部分功率試車就包括了慢車速度檢查的項(xiàng)目,而加減速試車則包括了慢車和部分功率校裝等項(xiàng)目。因此發(fā)動(dòng)機(jī)故障需要試車排故時(shí),選擇的試車項(xiàng)目要有目的性,要能夠完全復(fù)現(xiàn)或反映出機(jī)組報(bào)告故障的全貌,這一點(diǎn)是非常重要的。
4.2 試車數(shù)據(jù)的分析
試車時(shí)一定要把試車數(shù)據(jù)記錄完善和準(zhǔn)確,以便于分析和調(diào)節(jié)。
很多時(shí)候工作者總是只測(cè)試和記錄懷疑有故障的發(fā)動(dòng)機(jī)的參數(shù),事實(shí)上這樣并不完全。從排故角度而言,不能夠完全認(rèn)定某一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)有故障。比如說機(jī)組反映飛機(jī)的右發(fā)加速慢,我們不能夠想當(dāng)然地認(rèn)為右發(fā)有故障,或許左發(fā)存在加速快的問題。
并且某些發(fā)動(dòng)機(jī)試車項(xiàng)目,一定要注意條件改變前后的各個(gè)參數(shù)變化,比如部分功率試車,一定要注意PMC接通前后的各個(gè)參數(shù)變化,不能只注意目標(biāo)參數(shù),對(duì)于部分功率試車,在PMC OFF情況下只看N2或在PMC ON情況下只看N1,得到的結(jié)果往往不夠完善。此外兩臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)一起測(cè)試,左右發(fā)動(dòng)機(jī)也可以進(jìn)行一定的橫向比較和分析,便于迅速地發(fā)現(xiàn)問題。
4.3 其他信息的獲取和分析
除了發(fā)動(dòng)機(jī)試車數(shù)據(jù),我們還可以從許多其他途徑獲得發(fā)動(dòng)機(jī)的參數(shù),比如來源于機(jī)載振動(dòng)監(jiān)控裝置AVM的振動(dòng)數(shù)據(jù),來自ECM部門的發(fā)動(dòng)機(jī)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)和來源于FDR的飛行數(shù)據(jù)等等。
參考文獻(xiàn)
[1]Boeing Company.Boeing 737 Aircraft Maintenance Manual Part 72-00-00 page 501.
[2]敖良忠.CFM56-3發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)故障隔離方法[J].航空維修與工程雜志,2005(4).