曹曉林

（山東太古飛機(jī)工程有限公司，山東 濟(jì)南 250107）

根據(jù)多年工作經(jīng)驗(yàn)總結(jié)和可靠性分析，737NG系列飛機(jī)液壓油滲漏屬于機(jī)隊(duì)常見(jiàn)故障，通常是由于管路破裂或管路接頭磨損，或者液壓部件本身的封圈/封嚴(yán)滲漏造成的，但歷史上很少因?yàn)橐簤合到y(tǒng)增壓組件故障造成高壓的壓力油回流到液壓油箱而損傷液壓油量表造成液壓油大量滲漏，而造成飛機(jī)操作系統(tǒng)因無(wú)液壓油提供動(dòng)力而出現(xiàn)操作困難的問(wèn)題。而我公司737NG機(jī)隊(duì)出現(xiàn)了一次罕見(jiàn)的液壓滲漏故障：一架飛機(jī)起飛后機(jī)組報(bào)告A系統(tǒng)出現(xiàn)低壓警告且液壓油量低（約40%），并隨即返航，地面人員檢查發(fā)現(xiàn)A系統(tǒng)液壓油箱油量傳感器指示表盤(pán)上面的玻璃破損丟失以及油量指針丟失（參見(jiàn)圖1的照片），A系統(tǒng)剩余油量約24%。

圖1 A系統(tǒng)液壓油箱油量指示表?yè)p壞照片

本文就此次故障，對(duì)737NG系統(tǒng)液壓系統(tǒng)滲漏故障展開(kāi)討論分析。

1 排故過(guò)程

1.1 簡(jiǎn)介

更換A系統(tǒng)液壓油箱油量指示傳感器、A系統(tǒng)EMDP、檢查并更換A系統(tǒng)EDP、EMDP殼體回油濾和液壓A系統(tǒng)回油濾（回油濾均未發(fā)現(xiàn)異常物質(zhì)），A系統(tǒng)壓力約60PSI(低于正常值3000PSI，僅相當(dāng)于液壓油箱預(yù)增壓壓力）；檢查并更換A系統(tǒng)壓力組件的EDP和EMDP供油濾（注：發(fā)現(xiàn)EMDP供油慮上有少量金屬屑），A系統(tǒng)壓力最高可達(dá)約2850PSI，但若操作液壓系統(tǒng)部件又回到60PSI（故障現(xiàn)象未變）；更換A系統(tǒng)壓力組件，A系統(tǒng)壓力增加到3000PSI且操作液壓系統(tǒng)部件壓力工作正常，故障排除。

1.2 詳細(xì)過(guò)程

第一，更換液壓A系統(tǒng)油箱油量表和A系統(tǒng)EDP、EMDP殼體油慮和系統(tǒng)回油慮（且在三個(gè)回油濾上均未發(fā)現(xiàn)金屬屑等其他物質(zhì)），檢查管路安裝正常并給A系統(tǒng)油箱加注液壓油到100%FULL，使用A系統(tǒng)EMDP進(jìn)行測(cè)試發(fā)現(xiàn)油量下降到90%FULL，但系統(tǒng)壓力只從40PSI上升到60PSI。

第二，檢查EMDP的跳開(kāi)關(guān)未跳出，打開(kāi)P91板對(duì)泵進(jìn)行復(fù)位，再次測(cè)試，壓力依舊不上升，但從輪艙里可以明顯聽(tīng)到泵運(yùn)轉(zhuǎn)的聲音，操縱副翼和方向舵都比較困難，說(shuō)明雖然泵在運(yùn)轉(zhuǎn)，但系統(tǒng)確實(shí)沒(méi)有液壓壓力。啟動(dòng)左發(fā)動(dòng)機(jī)單獨(dú)使用EDP，壓力可以達(dá)到2850PSI，操縱飛控系統(tǒng)壓力可以降到2000PSI左右，同時(shí)打EMDP,在舵面不動(dòng)的情況下，系統(tǒng)壓力仍然為2850PSI，多次操縱飛控舵面對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行排氣，液壓壓力依舊2850PSI左右不再上升。

第三，從EMDP油箱供油管處脫開(kāi)，大量液壓油經(jīng)供油管流出，說(shuō)明油箱到EMDP供油正常。拆下A系統(tǒng)壓力組件上的單向活門(mén)，檢查正常，拆下EMDP壓力油慮，發(fā)現(xiàn)有少量金屬屑，依據(jù)AMM29-11-21更換A系統(tǒng)EMDP,并再次更換EMDP殼體油慮和消音器。再次使用EMDP測(cè)試，系統(tǒng)壓力只從40PSI上升到60PSI，松動(dòng)但沒(méi)有脫開(kāi)壓力組件EMDP供油管接頭，再次打EMDP，有大量油從松動(dòng)的接頭處噴出，說(shuō)明電動(dòng)泵有輸出壓力，緊好壓力組件EMDP供油管接頭,再次打泵測(cè)試系統(tǒng)壓力可以到100PSI,有輕微上升，敲動(dòng)壓力組件后液壓壓力可以繼續(xù)升到2850PSI，但操縱飛控舵面時(shí)系統(tǒng)液壓壓力下降明顯可以到1600左右，操縱擾流板壓力降到500PSI,后再次惡化壓力降到60PSI壓力不再上升。

第四，更換A系統(tǒng)壓力組件，系統(tǒng)壓力上升到3000PSI,且操作測(cè)試液壓系統(tǒng)部件，系統(tǒng)壓力指示正常，故障排除。

2 液壓系統(tǒng)工作原理

737NG飛機(jī)液壓系統(tǒng)由A和B兩個(gè)獨(dú)立的液壓系統(tǒng)給飛機(jī)提供主要液壓動(dòng)力，每個(gè)液壓系統(tǒng)正常能提供3000PSI的壓力，給各操作系統(tǒng)提供操作系統(tǒng)部件的動(dòng)力。另外，還有1套備用液壓系統(tǒng)，在特定條件下開(kāi)始工作作為主液壓動(dòng)力的補(bǔ)充。這里只講述A系統(tǒng)液壓工作原理與相關(guān)部件，B系統(tǒng)與A系統(tǒng)完全相似，備用液壓系統(tǒng)由于與本故障沒(méi)有關(guān)系，這里從略。

A系統(tǒng)液壓油工作循環(huán)圖和液壓油箱預(yù)增壓原理圖及其相關(guān)部件，具體參見(jiàn)圖2和圖3及圖4。

A系統(tǒng)液壓系統(tǒng)工作基本循環(huán)簡(jiǎn)述如下：

1）液壓油箱對(duì)為系統(tǒng)存儲(chǔ)的液壓油進(jìn)行預(yù)增壓（通過(guò)飛機(jī)引氣系統(tǒng)預(yù)增壓，在地面如果飛機(jī)無(wú)引氣可以通過(guò)外接地面氣源完成該功能），液壓油壓力達(dá)到50PSI左右；

2）發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)泵（EDP）和/或電動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)泵（EMDP）對(duì)液壓油進(jìn)行增壓，再通過(guò)系統(tǒng)壓力組件使系統(tǒng)液壓油壓力達(dá)到各系統(tǒng)操作壓力3000PSI；

3）各操作系統(tǒng)利用壓力油驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)部件；

4）被系統(tǒng)操作吸收能量的壓力油變成低壓油，流回到液壓油箱，準(zhǔn)備再進(jìn)行下一次循環(huán)。

注：在液壓油運(yùn)動(dòng)循環(huán)的各部件或管路中，安裝有不同類(lèi)型的油慮對(duì)液壓油進(jìn)行清潔，以防止系統(tǒng)堵塞。

圖2 A系統(tǒng)工作原理圖

圖3 A系統(tǒng)液壓油箱油箱引起增壓圖

3 故障分析與總結(jié)

3.1 結(jié)合液壓系統(tǒng)工作原理和整個(gè)排故過(guò)程分析，我們可以得出以下結(jié)論

1）A系統(tǒng)液壓組件釋壓活門(mén)失效在旁通位是導(dǎo)致系統(tǒng)低壓的原因，而且由于液壓油直接通過(guò)系統(tǒng)回油管路回油，導(dǎo)致油箱內(nèi)泡沫增多，壓力變大，并最終導(dǎo)致油箱上的油量表表頭受壓后破裂損傷，并導(dǎo)致A系統(tǒng)液壓油大量外漏。

2）液壓油箱液壓油大量外泄，造成系統(tǒng)缺油，使得EMDP（A系統(tǒng)）在缺油的狀況下運(yùn)轉(zhuǎn)，因機(jī)械磨損而損傷，在壓力組件的EMDP供油管油濾上發(fā)現(xiàn)少量金屬屑即可作為驗(yàn)證。

3）油量表表頭損傷有4種可能：

（1）液壓油箱釋壓系統(tǒng)功能故障，因A系統(tǒng)壓力組件故障使得大量壓力油回到A液壓油箱，由于釋壓活門(mén)管路較細(xì)，即使油箱釋壓系統(tǒng)功能正常也會(huì)在油箱與釋壓管路之間產(chǎn)生很大的壓差，從而不足以把油箱的高壓釋放掉，使得油箱壓力上升太快釋壓系統(tǒng)來(lái)不及釋壓，壓力超過(guò)油量傳感器的設(shè)計(jì)承受壓力，壓力傳感器/油量表被高壓壓力損傷。但是通過(guò)地面測(cè)試，并未發(fā)現(xiàn)油箱釋壓活門(mén)故障。

注：由于液壓油箱設(shè)計(jì)特點(diǎn)，A、B系統(tǒng)釋壓功能是相通的，A、B系統(tǒng)的釋壓活門(mén)均可以給A或B油箱進(jìn)行釋壓。且在檢查油箱壓力指示值一直都正常，在規(guī)定的45-50PSI之間不超壓，另外如果釋壓功能失效需要兩個(gè)釋壓活門(mén)同時(shí)故障這種可能性很小。

（2）液壓油箱釋壓系統(tǒng)功能正常，因A系統(tǒng)壓力組件故障使得大量壓力油回到A液壓油箱，由于釋壓活門(mén)管路較細(xì)，即使油箱釋壓系統(tǒng)功能正常也會(huì)在油箱與釋壓管路之間產(chǎn)生很大的壓差，從而不足以把油箱的高壓釋放掉，使得油箱壓力上升太快釋壓系統(tǒng)來(lái)不及釋壓，壓力超過(guò)油量傳感器的設(shè)計(jì)承受壓力，壓力傳感器/油量表被高壓壓力損傷。

（3）三是油量表本身質(zhì)量缺陷，不能經(jīng)受住正常的壓力沖擊而損傷。液壓油箱釋壓活門(mén)是油箱氣增壓系統(tǒng)的一部分，正常情況下，當(dāng)增壓氣體壓力超過(guò)60-65psi或油箱內(nèi)壓力超過(guò)60-65psi時(shí)打開(kāi)，釋放掉多余的氣體或液壓油。因系統(tǒng)故障，液壓油箱臨時(shí)有一個(gè)壓力沖擊，而表本身質(zhì)量缺陷經(jīng)不住這種沖擊而破裂。

（4）外來(lái)物打傷，液壓油箱油量指示表，但這種可能性很小。

注：因?yàn)樽g碼數(shù)據(jù)顯示飛機(jī)在離地10分鐘后才開(kāi)始外漏，且出現(xiàn)故障的航段飛機(jī)啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)后出現(xiàn)的低壓故障的關(guān)聯(lián)性，都不支持這種可能。

所以通過(guò)以上分析，此處故障液壓油箱油量表破裂真正原因可能為（2）、（3）兩個(gè)綜合原因造成的，這種可能性很大。

3.2 結(jié)合A系統(tǒng)液壓油壓力的譯碼數(shù)據(jù)對(duì)該故障進(jìn)行分析

9：47：00（北京時(shí)間），機(jī)組地面開(kāi)始冷轉(zhuǎn)并啟動(dòng)左發(fā)，9：47：36，左發(fā)達(dá)到慢車(chē)狀態(tài)（60%N2）。

從 9：47：00至 9：47：36這 36秒內(nèi)， 左發(fā) EDP輸出壓力緩慢上升并保持在1750PSI上下，這是不正常的，因?yàn)樵谡顟B(tài)下，EDP的輸出壓力在30%N2以上時(shí)不應(yīng)該低于2800PSI，此時(shí)A液壓系統(tǒng)輸出壓力低故障已經(jīng)明顯出現(xiàn)。

圖4 A系統(tǒng)增壓組件增壓原理圖

從 9：47：36至 9：48：44這 68秒內(nèi)，左發(fā)一直保持在 59-71%N2，而A系統(tǒng)壓力在此期間最低下探到1472PSI，最大也只波動(dòng)到2384PSI，故障現(xiàn)象非常明顯。

從 9：48：45 至 9：57：06 這 8 分 21 內(nèi)， 左發(fā)一直保持在59-78%N2，A系統(tǒng)液壓壓力在2500-2752PSI之間波動(dòng)，仍然呈現(xiàn)供壓不足狀態(tài)。

從 9：57：07 至 9：57：52 這 45 秒， 發(fā)動(dòng)機(jī)推到最大起飛功率，飛機(jī)開(kāi)始滑行起飛，A系統(tǒng)壓力保持在2700-2750PSI。

9:57:53飛機(jī)離地，9：57：59秒機(jī)組收起落架，收起落架時(shí)，A系統(tǒng)壓力最低降至1700PSI，起落架收上后A系統(tǒng)壓力恢復(fù)至2700-2750PSI。

從 9：59：52 至 10：09：45 這 9 分 53 秒，A 系統(tǒng)液壓壓力從2740緩慢直線(xiàn)下降至2580PSI。在此期間，A系統(tǒng)EMDP在10：04：17秒開(kāi)始出現(xiàn)低壓警戒信息，而EDP仍然輸出2600PSI左右的壓力，原因是通過(guò)液壓組件的釋壓活門(mén)的旁通油量增大，這導(dǎo)致了系統(tǒng)的輸出壓力下降。由于EMDP的供給能力只有EDP的1/6不到（EMDP輸出流量為5.7加侖/分鐘，而EDP則為36加侖/分鐘），在同樣的壓降下，EMDP首先出現(xiàn)了低壓警戒信息 （輸出壓力低于1300PSI時(shí)觸發(fā)低壓警戒信息）。

從 10：09：46 至 10：14：37，A系統(tǒng)壓力一直保持在2580PSI左右。

從 10：14：38 至 10：21：15，A 系統(tǒng)壓力從 2580 逐步下降至760PSI。在此期間，A系統(tǒng)液壓油量在10：15：24時(shí)開(kāi)始突然外漏，原因是液壓油通過(guò)液壓組件的釋壓活門(mén)大量回油（表現(xiàn)在大幅的輸出壓力降低），油箱內(nèi)泡沫累積，油箱內(nèi)壓力增大，油量表在集中壓力作用下破裂損壞，系統(tǒng)油量也由110%下降至35.3。

機(jī)組在10：19：02秒開(kāi)始下降執(zhí)行返航程序。

在10：19：58秒，由于液壓油的大量外漏以及液壓組件釋壓活門(mén)的旁通，EDP也開(kāi)始出現(xiàn)了低壓警戒信息。

從 10：21：16 至 10：28：07，A系統(tǒng)壓力又慢慢恢復(fù)至1496PSI，隨后又下降至912PSI以下。在此期間，A系統(tǒng)的液壓油量也逐步減少至30%。

隨后，機(jī)組執(zhí)行程序，關(guān)閉切斷A系統(tǒng)液壓供給。

放出起落架以后，A系統(tǒng)油量恢復(fù)至45%左右，這是起落架收放作動(dòng)器里的液壓油回到了油箱。

另外，進(jìn)一步分析當(dāng)日譯碼（當(dāng)日飛機(jī)執(zhí)行濟(jì)南-西安-濟(jì)南，在西安起飛時(shí)出現(xiàn)該故障）發(fā)現(xiàn)：當(dāng)在空中液壓油未開(kāi)始滲漏前A系統(tǒng)液壓油箱的油量多于正常值 〔在當(dāng)日濟(jì)南起飛時(shí)正常收上起落架后，油量（07：42 分）：A 系統(tǒng)為 78%（收起落架之前為98%）B系統(tǒng)為98%；而在西安故障時(shí)收上起落架后，油量（09：57 分）：A 系統(tǒng)為 100%（收起落架之前為110%）B系統(tǒng)為98%〕，這說(shuō)明A系統(tǒng)有不正?；赜停沟靡簤河拖溆斜日６喑?2%的油量,這很可能使得A系統(tǒng)液壓油箱在更多的回油下壓力增大。如果油量傳感器/油量表承受不了該壓力，就會(huì)破裂。

3.3 排故小結(jié)

此次故障主要故障部件是A系統(tǒng)壓力組件，因其故障連帶造成A系統(tǒng)液壓油箱油量傳感器/油量表爆裂，系統(tǒng)液壓油嚴(yán)重滲漏，進(jìn)一步造成A系統(tǒng)EMDP機(jī)械磨損失效。

對(duì)于液壓系統(tǒng)低壓而造成液壓油滲漏的故障，我們除了參照FIM排故外，可以結(jié)合譯碼數(shù)據(jù)進(jìn)行分析排故，以準(zhǔn)確的查找故障源。當(dāng)判斷為EDP或EMDP故障時(shí)，注意檢查相應(yīng)殼體回油濾是否有金屬屑或異物，如果有需要進(jìn)一步檢查相應(yīng)壓力組件的供油慮和系統(tǒng)回油濾是否存在異物或金屬屑。如果為時(shí)有時(shí)無(wú)或只是在空中出現(xiàn)，可以收放襟翼或頂升飛機(jī)收放起落架進(jìn)行驗(yàn)證排故。當(dāng)更換完可能的故障件后，請(qǐng)單獨(dú)用EMDP或EDP，進(jìn)行舵面、繞流板、反推等操作測(cè)試，看壓力下降是否正常，并系統(tǒng)打壓10分鐘以上看壓力在靜態(tài)是否減小。

注1：更換EMDP或EDP時(shí)，如果為部件機(jī)械損傷原因造成的更換，需要對(duì)油路進(jìn)行沖洗否則會(huì)損傷系統(tǒng)其他部件。

注2：對(duì)于液壓油箱氣增壓安全釋壓活門(mén)是否工作正常，可以參照AMM TASK29-09-05-700-801進(jìn)行測(cè)試，需要件號(hào)為BACC14AD04JL的堵頭，進(jìn)行測(cè)試兩個(gè)釋壓活門(mén)均正常（在 65PSI打開(kāi)，60PSI關(guān)閉）。

[1]波音737NG飛機(jī)故障隔離手冊(cè) (FIM,Fault Isolation Manual)[S].（手冊(cè)編號(hào)：D633A103-SHG，初版日期：FEBRUARY 10,2005，最新修訂日期：Feb 15，2011).

[2]波音 737NG 飛機(jī)維修手冊(cè)（AMM，Aircraft Maintenance Manual）[S].（手冊(cè)編號(hào)： D633A101-SHG，初版日期：FEBRUARY 10,2005，最新修訂日期：Feb 15，2011）.

[3]737NG 機(jī)型培訓(xùn)手冊(cè) （TRAINING MANUAL of 737NG）[S].（山東太古飛機(jī)工程有限公司培訓(xùn)部編寫(xiě)，出版日期：2007年6月）.