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1、B737 飞机引气系统故障分析 施丽萍 中国东方航空技术有限公司云南分公司 摘 要： B737 飞机引气系统的工作状态直接影响到空调增压、机翼防冰、水箱增压、液压油箱增压的正常工作, 故快速准确排除引气系统故障对于减少航班延误保证飞行安全起着至关重要的作用。文章简要分析了 B737 飞机引气系统常见故障、维修特点以及技术措施。关键词： B737 飞机; 引气系统; 故障分析; 1 概述B737 引气采用从发动机高压压气机五级或九级引气, 其功用是:对引出的空气进行压力、流量及温度控制, 提供给空调及座舱增压;发动机和机翼前缘防冰加温;水系统、液压系统增压、发动机交叉启动。在发动机低功率时, 使
2、用九级引气;高功率时, 使用五级引气;这样可以降低从发动机压气机引气对发动机功率造成的损耗, 并使燃油消耗最小。使用发动机引气可以减少专用的气源设备, 但其缺点是:气源易被污染;对发动机性能有影响 (功率损失) ;发动机功率随时变化, 导致引气不易控制。引气系统主要由下列部件组成:五级单向活门、高级活门 (九级活门) 和高级调节器 (九级调节器) 、压力调节和关断活门、引气调节器、450F/232C 恒温器、预冷器、预冷器控制活门及其传感器、490F/254C 超温电门、180PSI 超压电门。根据故障现象, 发动机引气故障大体可分成两大类: (1) 引气压力低; (2) 引气断开灯 BLEE
3、D TRIP OFF 亮, 引气跳开。根据故障根源, 发动机引气故障也可分成两大类: (1) 预冷器系统相关部件故障; (2) 引气调节和控制部件故障。 (部件组成如图 1) 图 1 引气系统部件组成 下载原图2 引气系统故障分析随着维修工作的精细化和预防性维修思想指导, 近年来不少维修单位对 737NG系列飞机引入了实时监控和健康管理系统, 可以随时了解掌握引气系统的工作状态, 从而提前采取维修措施, 以提高引气系统的可靠性。同时维修工作中使用了电气线路测量和引气健康检查等手段, 提高了对故障判断的准确性, 同时结合历史上引气系统的故障总结, 对引气系统的故障排除更加快速和彻底, 以保障航班
4、的准点和安全。下面对常见的引气压力低和引气跳开故障进行一些简单分析和总结。2.1 引气压力低故障根据发动机功率状态和飞行过程可分为:低功率时引气压力低、高功率时引气压力低、飞行全程中引气压力均低。2.1.1 地面滑行、下降或发动机低功率状态时引气压力低我们知道在发动机低功率 (N150%) 时, 使用五级引气, 此时引气压力低, 最有可能的是预冷器、预冷器控制活门及其传感器。五级单向活门结构简单, 可靠性高, 卡阻现象不易发生, 可以不考虑。发动机在高功率状态时, 引气温度比较高, 预冷器负担较大, 要求提供最大冷却。如果预冷器过脏、堵塞、漏气等都会造成冷却不够;预冷器控制活门机构故障导致活门
5、开度不够卡阻, 390F 传感器到达作动温度不放气导致活门不全开也会导致冷却气不足。此时预冷器下游的 450F 传感器作动打开将压力调节和关断活门的 C 腔放气, C 腔压力减少, 压力调节和关断活门关小, 这样就出现了引气压力低的现象。2.1.3 发动机工作在各功率状态下引气压力都低此故障一般由压力调节和关断活门、引气调节器、450 恒温器及其相关控制管路故障引起。引气调节器内部机构故障或相关控制压力管路破裂、漏气等导致其提供给压力调节和关断活门 B 腔的控制压力不足, 活门开度不够, 引气压力低; 当 450 传感器故障处于放气状态或传感管路漏气等也会导致引气压力低。2.2 引气跳开故障发
6、生引气跳开时, 驾驶舱 P5 板 BLEED TRIP OFF 灯亮, 同时 P7 板 MASTER CAUTION 和 AIR COND 灯亮, 进行复位的条件是: (1) 超温 (或超压) 电门回到正常状态; (2) 按压 TRIP RESET 电门断开保持线路。引气跳开时, 压力调节和关断活门关闭, 引气压力指示为零。那么如何判断超压还是超温跳开呢?其实很简单, 引气跳开若立即可复位则应该是超温跳开, 因为压力调节和关断活门关断后没有了引气, 压力调节和关断活门下游管道很快冷却下来, 490F 过热电门不在感受到高温, 随即可以复位;假如说超压的情况存在, 压力调节和关断活门关断后处于压
7、力调节和关断活门上游的超压电门在发动机状态没有发生改变的情况下依然会感受到超压, 也就不可以立即复位了。2.2.1 超压跳开故障当引气调节器内超压电门感受到压力调节和关断活门上游管道压力达 180PSI 时, 超压电门闭合, 接通跳开电路, 关闭压力调节和关断活门。此故障一般发生在发动机高功率状态下九级活门无法关闭时发生, 因低功率时, 九级压力也达不到 180PSI, 除非超压电门或跳开电路故障。发动机高功率状态时, 五级引气足够满足引气要求, 九级退出工作, 如果九级调节器故障控制九级活门开或九级活门卡阻在开位, 则会发生超压跳开。验证九级活门高功率时, 关闭不严或打开的方法很简单, 只要
8、关闭引气推起飞功率, 若引气跳开灯亮, 则说明九级活门关闭不严或打开。2.2.2 超温跳开故障当预冷器下游管道上的超温电门感受到管道温度达 490F 时, 超温电门闭合, 接通跳开电路, 关闭压力调节和关断活门。发生超温跳开时, 可立即复位, 而由于故障的根源没有消除, 因而复位后有可能会再次发生引气跳开。发生超温跳开多数情况下也是在高功率状态, 此时引气温度较高, 要求预冷器提供足够的冷却。此故障多数由预冷器、预冷器控制活门、390F 传感器引起, 少数由450F 恒温器、压力调节和关断活门及其调节器造成。如果预冷器过脏、冷却通道堵塞、预冷器漏气、预冷器控制活门故障或卡在关位及不在全开位、3
9、90F 传感器不能放气, 则会导致冷却空气不足, 作动 490F 超温电门导致跳开;此种跳开前引气压力会有所降低, 因当管道温度达 450F 时, 450F 恒温器起作用使压力调节和关断活门关小, 减轻预冷器负荷延迟跳开;若跳开前, 引气压力无变化, 则 450F 恒温器、压力调节和关断活门及其调节器也有故障。2.2.3 引气跳开后任何时候都不能复位故障引气跳开后不能复位故障比较简单, 此时可分别脱开超压或超温电门再复位, 若能复位, 则更换相应的故障电门即可;若还不能复位则依次可能的故障是:M324 继电器组件故障、P5 复位电门故障、线路短路故障。3 结束语对于引气系统故障一般排故步骤如下
10、: (1) 尽可能了解机组所反映故障的相关信息, 如发生故障时的发动机参数, 飞行状态, 飞行高度, 驾驶舱相关指示等信息。 (2) 首先应排除该信号是否是假信号, 如引气压力过高过低时, 是否是指示系统故障造成;引气跳开是否是真实超压超温导致。 (3) 利用 APU 引气反流检查引气控制各管路, 必要时, 拆下管子验证其渗漏, 由于设计上的原因, 引气系统的软管较容易损伤漏气, 引起相关故障。 (4) 人工扳动各活门, 看是否平滑, 无卡阻, 各活门机械位置指示是否正常。 (5) 地面试车验证。参考文献1宋静波.CFM56-3 发动机引气系统低压故障分析Z. 2任仁良, 张铁纯.涡轮发动机飞机结构与系统M. 3B737-300 飞机训练手册M.波音公司. 4B737-300 飞机维护手册M.波音公司. 5B737-700 飞机故障隔离手册M.波音公司.
