潘　凡（沈陽黎明航空發(fā)動機（集團）有限責任公司，遼寧 沈陽 110043）

某型發(fā)動機進氣系統(tǒng)故障分析

潘凡
（沈陽黎明航空發(fā)動機（集團）有限責任公司，遼寧 沈陽 110043）

本文對某發(fā)動機進氣器系統(tǒng)典型故障進行總結，結合發(fā)動機進氣系統(tǒng)結構，分析故障原因，確定故障診斷與排除程序，有助于提高發(fā)動機臺架試車過程中進氣系統(tǒng)故障的排除效率，具有重要的實用價值。

故障樹；FTA；故障分析；可調(diào)導向器

1 緒論

發(fā)動機是飛機上最重要的組成部分，發(fā)動機能否正常穩(wěn)定的工作，直接影響飛機的飛行安全；航空發(fā)動機臺架試車是檢驗發(fā)動機裝配質(zhì)量及性能參數(shù)的關鍵步驟。在發(fā)動機臺架試車過程中準確判斷發(fā)動機工作狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)發(fā)動機異常情況，提前預知發(fā)動機故障，對于飛行安全有著重要意義。某型發(fā)動機進氣系統(tǒng)為消除發(fā)動機喘振隱患，采用風扇進口導流葉片后半部變彎度調(diào)節(jié)，和壓氣機前三級導流葉片可變開度的技術，已達到提高發(fā)動機的工作穩(wěn)定性，增加壓氣機喘振裕度的目的。發(fā)動機臺架試車過程中，要求對進氣道整流系統(tǒng)工作穩(wěn)定性進行檢查。檢查過程中，進氣系統(tǒng)常出現(xiàn)的故障有兩類。本文結合發(fā)動機進氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)規(guī)律和工作原理，對兩類故障進行簡要地分析和研究，給出某型發(fā)動機進氣系統(tǒng)故障排除程序。

圖1 發(fā)動機流道示意圖

2 風扇進口導流葉片調(diào)節(jié)系統(tǒng)工作原理

發(fā)動機流道系統(tǒng)結構如圖1所示，風扇進口導流葉片調(diào)節(jié)系統(tǒng)分為主要調(diào)節(jié)系統(tǒng)和備份調(diào)節(jié)系統(tǒng)。

主調(diào)節(jié)系統(tǒng)（電子—液壓機械調(diào)節(jié)系統(tǒng)），它是根據(jù)發(fā)動機低壓轉(zhuǎn)子的換算轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)風扇進口導流葉片轉(zhuǎn)角，使風扇穩(wěn)定地工作。

備用調(diào)節(jié)系統(tǒng)（液壓機械調(diào)節(jié)系統(tǒng)），它是根據(jù)高壓壓氣機轉(zhuǎn)子的換算轉(zhuǎn)速，調(diào)節(jié)風扇進口導流葉片尾部轉(zhuǎn)角，保證發(fā)動機工作的穩(wěn)定性。

圖2 風扇進口導流葉片主調(diào)節(jié)系統(tǒng)框圖

3 風扇進口導流葉片調(diào)節(jié)系統(tǒng)典型故障分析

3.1 常出現(xiàn)的進氣系統(tǒng)故障分類

（1）主調(diào)節(jié)系統(tǒng)故障。

（2）風扇進口導流葉片雖進入主調(diào)節(jié)系統(tǒng)控制，但風扇進口導流葉片不正常工作，這包括風扇進口導流葉片角度擺動超標、平衡占空系數(shù)變化等。

要從發(fā)動機工作原理上分析上述故障產(chǎn)生的原因，首先需要消化發(fā)動機有關資料，對風扇進口導流葉片系統(tǒng)的組成、功能以及工作原理有深入透徹的理解和分析，參考某型發(fā)動機有關排故手冊，制定典型故障的排除方案。

3.2 主調(diào)節(jié)系統(tǒng)故障分析與排除

某型號發(fā)動機風扇進口導流葉片主調(diào)節(jié)系統(tǒng)原理如圖1所示，由于是閉環(huán)控制系統(tǒng)，系統(tǒng)內(nèi)每一個環(huán)節(jié)都會對風扇進口導流葉片角度造成影響。發(fā)動機處于穩(wěn)定工作狀態(tài)時，電子部分的脈沖占空系數(shù)平衡占空系數(shù)為50%，風扇進口導流葉片角度隨發(fā)動機轉(zhuǎn)速緩慢變化，在某一穩(wěn)態(tài)，轉(zhuǎn)速無變化時，風扇進口導流葉片角度也應該相對穩(wěn)定，無明顯擺動。如出現(xiàn)擺動故障，試車操作工需通知試車工藝人員進行排故工作。

按圖2進行排故工作。檢查電磁活門，電磁活門狀態(tài)正常，無襯筒卡死或偏移。更換綜和調(diào)節(jié)器后，排故開車。如故障再次出現(xiàn)，確定為主調(diào)節(jié)系統(tǒng)故障。先檢查電氣線路。再檢查綜合調(diào)節(jié)器發(fā)送的控制指令是否錯誤。檢查脈寬調(diào)制器。用電阻箱給綜調(diào)發(fā)送模擬信號，檢查綜調(diào)輸出信號穩(wěn)定，如無擺動，即可排除脈寬調(diào)制器故障的可能。第二步檢查“校正裝置故障”檢查程序給定裝置，用電阻箱模擬大氣溫度傳感器給綜調(diào)發(fā)穩(wěn)定地的溫度信號，參數(shù)仍然擺動，排除大氣溫度傳感器影響。 最后檢查低壓轉(zhuǎn)速傳感器減速器問題，更換低壓轉(zhuǎn)速傳感器的減速器后，排故開車。通過以上排故過程，絕大部分故障可被消除。

3.3 平衡占空系數(shù)變化故障分析與排除

平衡占空系數(shù)異常變化只與綜合調(diào)節(jié)器的脈寬調(diào)制器和主泵的平衡占空系數(shù)調(diào)整節(jié)流器有關，首先檢查脈寬調(diào)制器。用電阻箱給綜調(diào)發(fā)送模擬信號，檢查綜調(diào)輸出信號穩(wěn)定，如無擺動，排除了脈寬調(diào)制器故障的可能。第二步檢查平衡占空系數(shù)調(diào)整節(jié)流器。更換節(jié)流層板，如更換層板后故障未排除，則是層板節(jié)流器安裝座內(nèi)有氣體引起的。

根據(jù)節(jié)流層板結構進行分析，由于更換節(jié)流層板需要將發(fā)動機燃油系統(tǒng)泄壓，換上新的層板節(jié)流器后有可能存有部分氣體，并且該處氣體很難排掉就留存在節(jié)流層板處，相當于減小了節(jié)流層板流量，造成首次檢查平衡占空系數(shù)值不準確，經(jīng)過多次試車該處氣體逐漸隨燃油排掉。這種現(xiàn)象是由于主泵節(jié)流層板安裝座加工差異造成的，個別批次會存在該問題，在外場使用中沒有影響，無需排除。

結論

本文通過對發(fā)動機風扇進口導流葉片系統(tǒng)系統(tǒng)故障的廣泛收集和總結，深入分析故障產(chǎn)生的原因，形成操作性較強的兩種典型故障診斷與排除程序，可指導實際故障排除工作。

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