常 城
(山東太古飛機工程有限公司,山東 濟南250107)
波音737-300 飛機兩臺發(fā)動機的油門桿會出現(xiàn)不匹配的故障,表象就是駕駛艙的雙發(fā)油門桿位置不一致(錯位),飛行員一般稱之為“剪刀差”。由于一般發(fā)生在飛機巡航狀態(tài),且飛機自動油門系統(tǒng)工作,因此從排故的角度而言,涉及到發(fā)動機的操控和調(diào)校以及自動油門系統(tǒng)的工作,部件眾多,系統(tǒng)復雜,非常容易導致排故的周期延長,對航班正常運行造成極大影響。因此在排故過程中必須對故障現(xiàn)象和各個測試參數(shù)進行認真分析,制定詳細周密的方案,才能夠迅速有效的排除故障。
由于油門桿系統(tǒng)牽連的系統(tǒng)和部件眾多,因此初步的故障范圍判斷就顯得非常重要,在判別故障情況的時候,有幾個系統(tǒng)狀態(tài)需要特別注意,在與機組溝通或者查閱譯碼數(shù)據(jù)的時候,應該特別關注:
第一,就是自動油門的狀態(tài),就是故障發(fā)生的時候,是否在自動油門的狀態(tài)下,這個涉及到排故大方向的問題,如果不在自動油門AT 狀態(tài)下,則可以排除自動油門系統(tǒng)的故障,將排故方向鎖定在發(fā)動機操控系統(tǒng)上。
第二,就是發(fā)動機的工作狀態(tài),包括發(fā)動機是否在穩(wěn)態(tài)工作,發(fā)動機有無故障燈指示,PMC 的工作狀態(tài)等等,需要明確當發(fā)生故障的時候,發(fā)動機的推力N1 指示是否是一致的。如果是在發(fā)動機穩(wěn)態(tài)工作狀況下發(fā)生故障,則一般是發(fā)動機操控系統(tǒng)的故障;如果是在發(fā)動機動態(tài)過程中,則發(fā)動機可能還存在加減速不一致的故障。
一般比較常見的故障主要是兩類:一類是發(fā)生油門桿剪刀差的時候,發(fā)動機推力N1 指示基本一致,這一般是由于發(fā)動機的操控系統(tǒng)造成的故障;另一類是在自動油門狀態(tài)下出現(xiàn)剪刀差,但是N1 指示也不一致,此類故障多數(shù)是自動油門系統(tǒng)的故障。在實際排故過程中,應該以現(xiàn)場實際發(fā)現(xiàn)為基礎,根據(jù)不同的現(xiàn)象采取不同的排故方法,下面主要對上述兩種類型的故障進行排故分析。
發(fā)動機操控系統(tǒng)包括主要位于機身段的發(fā)動機操縱系統(tǒng)和位于發(fā)動機本體上的發(fā)動機控制系統(tǒng)兩個大部分,其中發(fā)動機操縱系統(tǒng)主要包括油門桿,油門鋼索,推拉鋼索和油門控制盒;發(fā)動機控制系統(tǒng)主要包括發(fā)動機本體上的控制部件,如燃調(diào)MEC、PMC 和相關的傳感器等。一般對于發(fā)動機操控系統(tǒng)的排故,都要先從機身處的發(fā)動機操縱系統(tǒng)入手。
1)首先檢查油門桿在全行程是否自由、順滑、無卡滯,確保兩個油門桿在起動端和最大推力端位置平齊,實際檢查的時候,可以同時完成自動油門角度的測試,確保角度指示在正常范圍內(nèi)。
2)檢查發(fā)動機部分功率位置是否平齊,角度是否在要求范圍內(nèi),通過將部分功率校裝銷插入發(fā)動機燃油控制盒上的部分功率孔,將油門桿前推至止檔的位置,確認油門桿平齊,且角度滿足要求。一般而言,如果油門桿在此位置平齊,角度也會基本滿足要求。
3)如果以上兩點檢查和測試可以順利通過,就基本排除了發(fā)動機操縱系統(tǒng)(如油門桿、油門鋼索、推拉鋼索、油門控制盒)的故障情況。如果在故障前曾經(jīng)做過相關部件的維護工作,如調(diào)校/更換油門鋼索,拆裝油門控制盒或推拉鋼索等,則需要進一步檢查系統(tǒng)是否存在其他異常的情況。
在排除了發(fā)動機操縱系統(tǒng)的問題以后,就需要針對發(fā)動機控制系統(tǒng)進行檢查和測試,而這些步驟都需要進行地面試車驗證,為了減少發(fā)動機地面試車的次數(shù)和時間,應在排故時進行分析和預判,主要考慮以下幾個方面的內(nèi)容:
1)發(fā)動機起動過程中要注意監(jiān)控,特別對于懷疑有加減速故障的發(fā)動機,必須記錄雙發(fā)起動時間的差異情況。
2)發(fā)動機起動好以后,需要檢查發(fā)動機的慢車參數(shù),包括低慢車和高慢車,確保在規(guī)定的范圍內(nèi)。
3)檢查發(fā)動機部分功率的工作狀態(tài),包括PMC OFF 和PMC ON 兩個狀態(tài),并按需調(diào)節(jié),確保在工作范圍內(nèi)。
4)如果前期懷疑發(fā)動機有加減速不一致的情況,則需要進行發(fā)動機加減速試車;如果條件許可,可以視情同時緩慢前推油門桿至反映故障的發(fā)動機N1 值,檢查發(fā)動機參數(shù)情況,并檢測有無復現(xiàn)故障的可能。
5)所有的試車參數(shù)都需要認真記錄,建議首次試車可以考慮先全部測試完成并記錄數(shù)據(jù),進行分析。一般而言,如果是個別參數(shù)不符合要求(從經(jīng)驗上講,一般是高慢車和/或部分功率參數(shù)不正常),則可以進行相應的調(diào)節(jié),可以排除故障;如果發(fā)現(xiàn)某臺發(fā)動機參數(shù)值都有漂移,則很有可能是發(fā)動機燃調(diào)MEC 或其傳感器T2 或CIT 故障導致,需要進行測試和判別。
6)T2 和CIT 傳感器都可以通過機械儀器進行測量,另外從發(fā)動機控制的角度分析,如果CIT 傳感器出現(xiàn)故障的話,還會同時伴有發(fā)動機加減速的問題,也可以作為判定的依據(jù)。此外,T12 溫度傳感器的故障也會導致發(fā)動機參數(shù)在PMC ON 的情況下的漂移,在實際排故中需要注意。
7)發(fā)動機控制系統(tǒng)內(nèi)的電氣部件,如PMC,T12 溫度傳感器,發(fā)動機燃調(diào)MEC 上的RVDT 和TMC 等,都可以通過測量通斷和電阻的方式進行檢查,確定部件工作正常與否。
總之,發(fā)動機操控系統(tǒng)的部件從駕駛艙到機身,到發(fā)動機,范圍廣,數(shù)量大,相互關聯(lián)多,需要我們在排故過程中進行詳細的記錄和分析,最終確定故障源。
自動油門系統(tǒng)的主要功能在于全程管理調(diào)節(jié)發(fā)動機的油門,使飛機達到最經(jīng)濟、最優(yōu)化的飛行。737-300 飛機的自動油門系統(tǒng)包括自動油門計算機、自動油門馬達組件、扭矩電門和PLA 同步器等電子部件,還接收來自FMC、ADC、IRU、LRRA 等其他系統(tǒng)的各類信息,計算機經(jīng)過計算,輸出指令信號拉動油門桿移動。系統(tǒng)復雜且交聯(lián)多,因此出現(xiàn)自動油門故障后,應考慮從以下幾個方面進行檢查和排故:
1) 要在FMC CDU 上對自動油門系統(tǒng)進行自檢測試,主要是進行歷史故障檢查和當前狀態(tài)測試。當前狀態(tài)測試包括了自動油門計算機的檢測,伺服馬達和扭矩電門的測試,PLA同步器的檢查,發(fā)動機的構型,以及與部件的接口測試。如果當前狀態(tài)測試通過,可以斷定測試所涉及的這些部件在測試時都沒有問題。
2)對扭矩電門進行檢查測試。扭矩電門位于扭矩電門機械機構上,感受機械機構所受到的扭矩,在自動油門銜接的情況下正常位置為閉合。如果機械機構所承受的扭矩過大,則扭矩電門打開,從而使自動油門系統(tǒng)無法對油門進行調(diào)節(jié),導致油門桿停止。
3)執(zhí)行發(fā)動機操縱環(huán)路鋼索的阻力測試。如果環(huán)路鋼索阻力大于6.5 磅,則需要對環(huán)路系統(tǒng)進行詳細檢查,檢查的重點包括鋼索張力是否正常,檢查鋼索和支架以及滑輪有無損傷和卡滯,有無結(jié)冰積水現(xiàn)象,有無與鄰近結(jié)構的干涉現(xiàn)象,確認鋼索無破損斷絲情況;確認鋼索通過滑輪行程正確并且不會碰到周圍任何障礙物,檢查發(fā)動機推拉鋼索有無卡滯等情況,并依據(jù)檢查的情況進行處理和排故。
4)檢查油門桿。將鋼索從油門桿脫開,前后全程推拉油門桿,感覺油門桿是否移動平滑。如果感覺有卡阻,那么需要打開操縱臺,對油門桿周圍進行仔細檢查,查看是否什么東西阻礙油門桿的移動。如果發(fā)現(xiàn)有任何破損或者異物,需要對油門桿進行調(diào)整。如果沒有發(fā)現(xiàn)任何異物卡阻,那可能就只有更換油門桿了。
需要指出的是,由于自動油門系統(tǒng)涉及機械、電子等多種部件,因此有時候油門桿錯位故障是多原因引發(fā)的,需要在實際排故中按照由簡入繁,由易到難的順序逐步分析和判斷。
發(fā)動機油門桿錯位故障,由于涉及到機械,發(fā)動機以及電子等諸多系統(tǒng),部件多,相互之間的交聯(lián)和關聯(lián)也很多,在實際排故中,需要根據(jù)做的檢查和測試的結(jié)果,不斷進行分析和探討,制定排故策略。本文主要根據(jù)我們的排故經(jīng)驗,從系統(tǒng)綜述的角度,按照整體的排故分析給出了一套基本的排故思路和方法,供大家參考,共同學習和提高。
[1]常城.CFM56 發(fā)動機排故與試車選擇[J].科技創(chuàng)新導報2013(8):100.
[2]Power Plant Trouble Shooting (Power and Engine Response),Boeing 737-300 Aircraft Maintenance Manual 71-00-42[S].
[3]Power Plant Trouble Shooting (Engine Controls),Boeing 737-300 Aircraft Maintenance Manual 71-00-49[S].