■ 易瑋 遲曄 史秀宇/中國南方航空股份有限公司沈陽維修基地

1 發(fā)動機關鍵參數(shù)監(jiān)控的現(xiàn)狀和意義

目前，世界范圍內對航空發(fā)動機滑油量等關鍵參數(shù)的監(jiān)控還處于人工記錄和統(tǒng)計分析階段，不能完全做到實時監(jiān)控，這種傳統(tǒng)方法診斷故障滯后，屬于事后判斷，無法達到實時監(jiān)控預警的目的，也無法滿足日益發(fā)展的高質量發(fā)動機的管理需要。

建立發(fā)動機關鍵參數(shù)（油壓、油溫和滑油耗量等）實時監(jiān)控預警系統(tǒng)，有助于提升發(fā)動機滑油系統(tǒng)故障實時預警能力。當捕捉到滑油系統(tǒng)關鍵參數(shù)超差時，預警系統(tǒng)實時發(fā)送自主編輯的滑油預警報文給地面郵箱，從而在第一時間捕捉到故障的發(fā)生，盡早發(fā)現(xiàn)發(fā)動機系統(tǒng)工作異常問題，及時采取措施安排相關排故運力，提升飛機的安全維護水平，達到“安全關口前移”的目的。該系統(tǒng)對于發(fā)動機預防空停，提升機隊整體安全裕度，完善發(fā)動機工程管理綜合業(yè)務能力將起到重要的作用。

2 關鍵參數(shù)實時監(jiān)控預警的研究內容和技術方案

2.1 研究內容

1）A320 機隊滑油實時監(jiān)控邏輯；

2）A320 機隊滑油實時監(jiān)控功能ACMS 軟件實現(xiàn)；

3）A320 機隊地面預警分析功能實現(xiàn)；

4）A320 機隊滑油預警事件工程應對方案。

2.2 技術方案

采集南航A320 機隊的發(fā)動機QAR數(shù)據(jù)，通過對故障深入分析，對滑油系統(tǒng)關鍵參數(shù)超差預警門檻值和預警邏輯進行分析設定，建立故障診斷預警模型，實施完成A320 飛機發(fā)動機滑油系統(tǒng)關鍵參數(shù)的實時采集與預警傳送。當捕捉到參數(shù)超差時，以實時ACARS 報文的形式將自主編輯的滑油參數(shù)超差預警報文發(fā)送至指定的地面郵箱，依托機載ACMS 軟件建立滑油系統(tǒng)空中警告觸發(fā)機制，向地面發(fā)送警告信息，并集成于地面遠程診斷系統(tǒng)，為工程師提供一體化解決方案。

3 技術實施方案

3.1 工程實施步驟

1）收集機隊及故障案例數(shù)據(jù)，搭建故障模型，完成構型監(jiān)控邏輯分析；

2）在A320 機型上根據(jù)機載軟件性能與模式實現(xiàn)監(jiān)控邏輯；

3）完成觸發(fā)邏輯關鍵信息的QAR記錄，實現(xiàn)閾值參數(shù)航線調節(jié)功能；

4）裝機測試與驗證；

5）發(fā)布升級技術文件；

6）監(jiān)控升級效果與問題反饋。

3.2 自主報文設計

本項目實時地將自主設計的ACARS 853 報文向地面發(fā)送超差報文信息，并集成于地面遠程診斷系統(tǒng)為工程師提供一體化解決方案，提升南航機隊整體安全裕度。當參數(shù)超差時，會觸發(fā)自主設計的發(fā)動機滑油監(jiān)控報文，通過預置的報警CODE 代碼即可判斷故障類型，自主設計的853 報文信息如圖1 和圖2 所示。

圖1 LEAP發(fā)動機滑油實時監(jiān)控報文

圖2 PW1100發(fā)動機滑油實時監(jiān)控報文

3.3 自主設計的實時監(jiān)控報文與傳統(tǒng)監(jiān)控方式對比

使用發(fā)動機滑油實時監(jiān)控報文前后對比如表1、表2 所示。

表1 LEAP發(fā)動機滑油實時監(jiān)控報文使用前后對比表

表2 PW1100發(fā)動機滑油實時監(jiān)控報文使用前后對比表

4 成果實現(xiàn)及應用推廣

4.1 某飛機左發(fā)空中漏滑油事件預警

2021 年3 月一架A320 飛機執(zhí)行航班任務，15:38 離地，EMC 接收到本項目的實時預警報文，監(jiān)控到空中左發(fā)漏滑油，立即與機組聯(lián)系，通知機組關注滑油參數(shù)，并通知相關部門安排調整后續(xù)航班。飛機16:45 正常落地。駕駛艙顯示左發(fā)滑油量為8.5QT，右發(fā)滑油量18.3QT。

地面檢查發(fā)現(xiàn)反推包皮6 點鐘位置有較多滑油痕跡，打開反推包皮檢查發(fā)現(xiàn)起動機周圍和起動機殼體處有較多滑油，拆開起動機磁堵檢查發(fā)現(xiàn)大量金屬屑，如圖3 所示。

圖3 某飛機滑油系統(tǒng)故障表現(xiàn)及磁堵情況

地面進一步排故發(fā)現(xiàn)起動活門在空中未完全關閉，引氣持續(xù)驅動起動機空轉，起動機長時間轉動導致內部失效并漏油。

本故障案例是對發(fā)動機滑油實時監(jiān)控預警項目的成功運用，預警報文的成功觸發(fā)以及地面維護人員的及時反應和分析，并采取了有效措施，預防發(fā)動機空中停車，提升了飛機的安全維護水平，降低了潛在的維修成本。

4.2 推廣應用

截至2021 年11 月，本課題項目已在南航全部空客A320s 機隊進行安裝應用并取得成功，即將在其他機型上推廣實施。對發(fā)動機滑油系統(tǒng)的關鍵參數(shù)進行實時監(jiān)控，一旦超差觸發(fā)實時預警報文發(fā)送地面，能夠實現(xiàn)第一時間有效預警空中滑油泄露等重大故障的目的。

5 結束語

大數(shù)據(jù)技術的發(fā)展為更好地取代現(xiàn)有數(shù)據(jù)采集方法并實現(xiàn)機上實時監(jiān)控提供了條件，本成果可拓展應用于其他機型和系統(tǒng)的實時關鍵參數(shù)的監(jiān)控預警，如應用于飛行參數(shù)實時預警，為更好地保障飛行安全提供有利支撐。