摘要：本文對波音757-200飛機引氣系統(tǒng)的故障進行深入分析，并制定了相關(guān)的預(yù)防性措施。

關(guān)鍵詞：壓力調(diào)節(jié)關(guān)斷活門；故障分析；預(yù)防性措施

Keywords：PRSOV；failure analysis；preventive measure

近期，某航空公司波音757-200機隊引氣系統(tǒng)出現(xiàn)故障多發(fā)情況，故障形式主要表現(xiàn)為兩類——地面發(fā)動機引氣關(guān)閉后引氣OFF燈不點亮、空中引氣斷開后OFF燈點亮。由于該機型引氣部件拆換難度系數(shù)高，且更換后還需進行高功率推力驗證，引氣系統(tǒng)一旦出現(xiàn)故障經(jīng)常導(dǎo)致航班延誤或取消，因此，有必要制定相應(yīng)的預(yù)防性措施來提高引氣系統(tǒng)部件工作的可靠性，以降低故障率，提高航班準(zhǔn)點率。

1 故障數(shù)據(jù)統(tǒng)計和分析

1.1 數(shù)據(jù)統(tǒng)計

波音757-200機隊近期發(fā)生的兩類引氣故障很有代表性，據(jù)了解是該機型世界機隊引氣系統(tǒng)的高發(fā)故障。2020年1～4月的故障統(tǒng)計如表1所示。

1.2 數(shù)據(jù)分析

從表1可知，引氣系統(tǒng)故障主要表現(xiàn)為空中引氣異常關(guān)斷和落地關(guān)車后引氣OFF燈不亮，其中，壓力調(diào)節(jié)關(guān)斷活門（PRSOV）作為引氣系統(tǒng)最重要部件，其故障率接近70%。

從表1的統(tǒng)計數(shù)據(jù)還可以知道，故障主要集中在兩架飛機上，更換某個執(zhí)行部件后故障現(xiàn)象暫時消失，但在較短的周期內(nèi)故障再次重現(xiàn)，可能原因是新裝機的PRSOV的可靠性較差，增加了排故難度，延長了排故周期。

綜上分析可知，引氣系統(tǒng)故障屬于較難排除或隔離的系統(tǒng)故障，單個部件故障反映出來的故障現(xiàn)象非常相似。加之，引氣系統(tǒng)部件工作環(huán)境相對惡劣，工作時承受高壓高溫，當(dāng)幾個部件都處于自身工作參數(shù)的臨界點時，達(dá)到一定量積便會造成疑難故障，部件送修報告顯示，每次送修拆下的部件都不同程度地存在內(nèi)部子部件損壞或失效的情況。表1顯示導(dǎo)致每一次故障的最終部件均鎖定在PRSOV上，系統(tǒng)中任何部件的工作參數(shù)臨界均會使作為執(zhí)行部件的PRSOV受到異常環(huán)境影響，對PRSOV內(nèi)部子部件的工作強度和質(zhì)量要求很高，因此，加強PRSOV關(guān)鍵部件工作可靠性管理和創(chuàng)造引氣系統(tǒng)良好的工作運行環(huán)境是迫切需要的。

2 故障分析與排故總結(jié)

2.1 針對關(guān)車后引氣斷開OFF燈不亮故障

正常情況下，引氣系統(tǒng)正常關(guān)斷控制電路如圖1所示，發(fā)動機引氣電門按壓關(guān)斷，PRSOV內(nèi)部關(guān)斷線圈激勵（如藍(lán)色線條所示），線圈作動頂桿移動球形活門封堵至打開腔室的基準(zhǔn)壓力，活門在彈簧力和下游余壓的作用下關(guān)斷，內(nèi)部關(guān)斷電門隨之移動至關(guān)位提供地點，PRSOV關(guān)斷繼電器延時線圈5s后激勵（如灰色線條所示），為引氣OFF燈回路提供地點，燈點亮。在航線維護中，發(fā)現(xiàn)PRSOV關(guān)斷OFF燈不亮，說明PRSOV內(nèi)部關(guān)斷電門沒有到關(guān)閉位，此時在地面如果對位置電門進行敲擊后OFF燈會點亮，說明PRSOV內(nèi)部位置電門故障。后續(xù)根據(jù)附件維修廠家修理報告證實位置電門間歇失效在開位。

2.2 針對空中引氣斷開OFF燈點亮故障

空中引氣斷開故障相對復(fù)雜，會有多種可能情況，本文提到的引氣斷開故障并非引氣“超壓、超溫”跳開故障。波音757-200飛機超壓跳開會觸發(fā)P5引氣控制面板HI STAGE燈點亮，超溫跳開會觸發(fā)P5引氣控制面板BLEED燈點亮，以上所述故障中均無這兩種現(xiàn)象。結(jié)合引氣系統(tǒng)相關(guān)控制，初步分析認(rèn)為有以下幾種可能。

1）引氣系統(tǒng)部件故障

顯然，PRSOV本體故障是最初顯現(xiàn)的情況，其內(nèi)部電磁閥鎖組件的簧片磨損，在空中長時間工作會間歇性地鎖不住頂桿，進而導(dǎo)致活門在空中異常關(guān)斷。另外，通過QAR譯碼觀察引氣數(shù)據(jù)記錄，若整個航段引氣壓力一直很低或沒有變化，可直接判斷PRSOV活門故障。反流控制器（RFCC）是導(dǎo)致PRSOV關(guān)斷的高頻故障部件，但多發(fā)生在地面發(fā)動機啟動后，出現(xiàn)反流時，RFCC感受到PRSOV上下游壓差（下游高于上游）大于0.37psi時會自動關(guān)斷PRSOV；在空中若RFCC故障，將異常作動關(guān)斷敏感電門，提供錯誤信號導(dǎo)致PRSOV關(guān)斷，但這種情況極為少見。

2）PRSOV電路和氣路控制異常

a. 電路異常：如果PRSOV控制繼電器內(nèi)部條件觸點意外跳開或者通電線圈間歇故障，將給PRSOV關(guān)閉線圈提供電源，但這種情況極為少見。

b. 氣路異常：如果控制信號管路出現(xiàn)問題，超溫限制傳感器性能衰退將導(dǎo)致PRSOVR控制信號管過多放氣，進而使PRSOV逐漸關(guān)斷。

3）冷卻效果差

冷卻效果差會使部件工作環(huán)境變得更糟糕，其原因為FAMV存在卡滯、風(fēng)扇空氣溫度傳感器故障或預(yù)冷器本體較臟等，前兩者中任何一個故障或均故障都將導(dǎo)致冷卻路冷卻氣量不足，第三者直接導(dǎo)致熱交換效果差，使熱路引氣溫度偏高，在超溫限制傳感器控制下逐漸關(guān)斷PRSOV。

波音757-200飛機空中引氣斷開故障在地面試車中很難模擬再現(xiàn)，增加了排故難度。對于前述故障，前期隔離出預(yù)冷器冷卻效果差，更換后正常；后期通過QAR譯碼數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)整個航段中PRSOV關(guān)斷無遞關(guān)過程，關(guān)斷時間很短，因此對空中采集引氣系統(tǒng)預(yù)冷器出口溫度進行比對，發(fā)現(xiàn)冷卻效果較好，故判斷為PRSOV本體故障，懷疑是電磁閥間歇性故障導(dǎo)致PRSOV自動關(guān)閉，內(nèi)部位置電門隨之關(guān)閉，觸發(fā)引氣電門OFF燈點亮、引氣斷開，最終更換PRSOV后故障排除。這一判斷已經(jīng)由附件廠家修理報告得以驗證。同時，此次故障還驗證了多部件性能衰減造成疑難故障的情況，某個部件達(dá)到工作參數(shù)臨界點時便會觸發(fā)故障，因此，引氣系統(tǒng)排故時需要同時測試其他部件的性能。作為執(zhí)行部件的PRSOV會受到多種因素影響，是首要的隔離對象，新件的可靠性也是需要考慮的因素，只有通過綜合分析和反復(fù)驗證，引氣系統(tǒng)故障才能最終得以排除。

3 預(yù)防性措施

波音公司對757-200機隊引氣系統(tǒng)故障日益增多問題有所重視，在波音網(wǎng)FIX（Fleet IdeaXchange）模塊發(fā)布相關(guān)議題，用于搜集各航空公司757機隊引氣系統(tǒng)現(xiàn)行有效的控制措施，結(jié)合某航空公司的有效措施，波音于2020年4月17日在AMM手冊中臨時頒發(fā)了757-200引氣系統(tǒng)動態(tài)測試（AMM36-11-00/501）。測試內(nèi)容包含：引氣指示系統(tǒng)測試、高度電門功能驗證、PRSOV調(diào)節(jié)功能驗證、高壓級轉(zhuǎn)換點驗證、最高引氣溫度風(fēng)扇冷卻檢查和反流控制器操作檢查和檢測內(nèi)容。我公司根據(jù)此項測試對757-200機隊進行了相關(guān)普查，測試結(jié)果均正常。目前，機隊監(jiān)控未發(fā)生引氣系統(tǒng)故障，但由于引氣系統(tǒng)故障具有季節(jié)性、間歇性、取消及延誤率較高等特點，因此需要制定相應(yīng)的預(yù)防性措施來應(yīng)對。

我公司對近期757-200機隊引氣系統(tǒng)故障進行分析，發(fā)現(xiàn)PRSOV可靠性差為引氣系統(tǒng)故障的首要原因，根據(jù)附件維修廠家的修理報告，發(fā)現(xiàn)PRSOV內(nèi)部位置開關(guān)、電磁閥鎖組件為主要故障部件，因此建議對于引氣系統(tǒng)采取兩種預(yù)防性措施，即定期系統(tǒng)性檢測和部件預(yù)防性更換子部件的綜合控制；一種部件檔案管理措施，即對部件建立檔案進行跟蹤管理。

1）波音757-200飛機維護手冊中PRSOV更換測試只要求進行滲漏測試，沒有對PRSOV的調(diào)節(jié)功能進行驗證，完全依賴于新更換部件的可靠性，而結(jié)合經(jīng)驗卻發(fā)現(xiàn)PRSOV是引氣系統(tǒng)部件中可靠性最差的部件，故對此頒發(fā)維護提示，每次更換PRSOV后應(yīng)進行引氣動態(tài)測試中的調(diào)節(jié)功能驗證測試。

2）根據(jù)我公司引氣系統(tǒng)故障發(fā)生的季節(jié)性特點，常發(fā)生故障的春秋季節(jié)航班任務(wù)較重，取消或延誤會給公司帶來較大的損失，故在每年二月和七月通過維修指令對757-200機隊進行引氣系統(tǒng)動態(tài)測試普查。

3）建立機隊PRSOV檔案，設(shè)立的參數(shù)主要包括PRSOV裝機時間（TSI）、拆下故障現(xiàn)象（R&F）、附件廠家測試及故障原因（T&R）、歷次修理子部件（SUB-C）并對其狀態(tài)進行監(jiān)控，結(jié)合PRSOV狀態(tài)評分在PRSOV故障修理時預(yù)防性地拆下電子閥進行檢測，視情更換電子閥內(nèi)部鎖組件和頂桿組件，結(jié)合世界機隊裝機時間，對PRSOV進行性能評估，建立預(yù)防性更換措施。

作者簡介

王坤鵬，工程師，主要從事飛機技術(shù)支援與工程管理工作。