摘 要：發(fā)動機引氣是飛機在飛行中的主要氣源，對飛行安全有著直接影響。737NG飛機發(fā)動機引氣系統(tǒng)，已發(fā)生重復性故障，且排故難度大，耗費工時長。文章介紹了波音737NG飛機發(fā)動機引氣系統(tǒng)工作原理和典型故障，最后對故障案例進行分析，以期為航線排故提供一定參考。

關(guān)鍵詞：737NG;發(fā)動機引氣;工作原理;故障

飛機氣源系統(tǒng)為飛機在地面和空中提供增壓空氣，發(fā)動機引氣系統(tǒng)作為飛機在空中的主要引氣來源，為發(fā)動機起動、空調(diào)和座艙增壓提供空氣，以營造舒適安全的座艙環(huán)境。因此，發(fā)動機引氣系統(tǒng)出現(xiàn)故障會直接影響航空安全。B737NG飛機發(fā)動機引氣系統(tǒng)部件多，子系統(tǒng)復雜，部分部件存在設(shè)計缺陷，導致故障頻發(fā)，排故困難。本文首先介紹發(fā)動機引氣系統(tǒng)工作原理，然后分析典型故障，最后根據(jù)案例進行排故總結(jié)，為機務人員提供參考。

1發(fā)動機引氣系統(tǒng)介紹

1.1 引氣系統(tǒng)工作原理

每臺發(fā)動機有一套引氣系統(tǒng)用以向飛機提供增壓空氣。發(fā)動機引氣來自發(fā)動機高壓壓氣機的第5級和第9級。發(fā)動機高轉(zhuǎn)速運轉(zhuǎn)時使用高壓壓氣機第5級引氣，在低速運轉(zhuǎn)時由于第5級引氣無法滿足氣源系統(tǒng)需要，所以使用第9級引氣。

發(fā)動機引氣系統(tǒng)可分為高壓級調(diào)節(jié)系統(tǒng)，引氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)和預冷器控制系統(tǒng)三部分。高壓級調(diào)節(jié)系統(tǒng)主要由高壓級調(diào)節(jié)器（HSR）和高壓級活門（HSV）組成;引氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)由引氣調(diào)節(jié)器（BAR）和壓力調(diào)節(jié)與關(guān)斷活門（PRSOV）組成;預冷器控制系統(tǒng)由預冷器和預冷器控制活門組成。圖1是發(fā)動機引氣系統(tǒng)總圖。

（1）高壓級調(diào)節(jié)系統(tǒng)

低轉(zhuǎn)速時高壓級調(diào)節(jié)系統(tǒng)控制第9級引氣輸出壓力。一部分第9級引氣經(jīng)過高壓級調(diào)節(jié)器（HSR）被恒定控制在15到18pis作為控制壓力。高壓級活門（HSV）由控制壓力和彈簧力作動，通過活門的下游反饋壓力保持第9級引氣流過后壓力恒定在32PSI（誤差PSI）。高壓級調(diào)節(jié)器內(nèi)還有引氣關(guān)斷活門和單向活門，用以防止引氣超壓和下游引氣倒流，另外還有釋壓活門在高壓級調(diào)節(jié)系統(tǒng)失效時釋放引氣防止損壞部件。

（2）引氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)

發(fā)動機在高轉(zhuǎn)速時高壓級活門關(guān)閉，第5級單向活門打開，5級引氣由引氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)控制到引氣總管的壓力和溫度。一部分5級引氣經(jīng)過引氣調(diào)節(jié)器（BAR）后被調(diào)節(jié)到恒定的控制壓力（20-28PSI）?？刂茐毫νㄏ驂毫φ{(diào)節(jié)與關(guān)斷活門（PRSOV），和活門內(nèi)的彈簧力一起控制活門開關(guān)。PRSOV內(nèi)部的下游反饋壓力控制活門開度以保持引氣壓力在42±8PSI。BAR輸出的控制壓力還有一部分通向下游的450°F/232°C恒溫器，如果下游溫度超過450°F/232°C時，控制PRSOV活門開度減小，從而控制管道引氣溫度降低。當引氣系統(tǒng)超溫時，490°F/245°C超溫電門作用，空調(diào)附件組件（ACAU）控制BAR內(nèi)電磁活門關(guān)閉，使PRSOV關(guān)閉，從而斷開引氣，以防止超溫損壞引氣總管和下游系統(tǒng)。

（3）預冷器控制系統(tǒng)

預冷器控制系統(tǒng)通過熱交換來控制發(fā)動機引氣進入氣源系統(tǒng)的溫度。風扇空氣作為冷卻空氣經(jīng)過預冷器控制活門后進入預冷器和發(fā)動機引氣進行熱交換，降低引氣溫度。PRSOV上游一路引氣通往預冷器控制活門（PCCV）作為控制壓力。預冷器控制活門傳感器和大翼熱防冰電磁活門共同控制預冷器控制或明開度，從而控制進入預冷器的風扇冷氣空氣流量，進而控制引氣溫度，并實現(xiàn)自動調(diào)節(jié)。

1.2 引氣系統(tǒng)工作過程

發(fā)動機引氣系統(tǒng)工作過程會隨著發(fā)動機轉(zhuǎn)速的升高而變化，如圖2所示。

當發(fā)動機在慢車功率時， 高壓壓氣機9 級引氣口的壓力小于32PSI，通過高壓調(diào)節(jié)器打開高壓活門，此時引氣壓力就是未調(diào)節(jié)的9級引氣出口壓力，會隨發(fā)動機轉(zhuǎn)速升高而升高。

當繼續(xù)推油門，發(fā)動機轉(zhuǎn)速超過30%時，第9級引氣壓力會高于32 PSI，此時高壓級調(diào)節(jié)系統(tǒng)會控制引氣壓力保持在高壓級活門最大調(diào)定壓力32PSI，5級引氣單向活門關(guān)閉，經(jīng)過PRSOV進入氣源總管的引氣壓力就是高壓級活門的引氣壓力即為32PSI。

當發(fā)動機N1轉(zhuǎn)速超過50%后，第5級引氣壓力超過32PSI，可以頂開5級單向活門，使高壓級活門下游壓力超過32PSI，高壓級活門開始朝關(guān)閉方向運動。此時進入PRSOV的引氣是未調(diào)節(jié)的5級引氣。

當發(fā)動機N1轉(zhuǎn)速超過60%進入高功率時，5級引氣出口壓力大于42PSI，高壓級活門完全關(guān)閉，PRSOV限制引氣壓力在42PSI，預冷器系統(tǒng)控制進入氣源總管的引氣溫度。

2 典型故障分析

發(fā)動機引氣系統(tǒng)典型故障現(xiàn)象主要是引氣壓力不正常（過高或過低）和引氣脫開。而引氣在脫開前，一般都會出現(xiàn)壓力過低和溫度升高的現(xiàn)象。因此，下面主要分析引氣壓力不正常這一故障。

根據(jù)上文的對發(fā)動機引氣系統(tǒng)的介紹，可以看到進入氣源管道的引氣只與高壓級活門和PRSOV有關(guān)，高壓級活門開度小或PRSOV關(guān)小都會導致系統(tǒng)引氣壓力低。

2.1 高壓級活門開度小

高壓級活門故障、高壓級調(diào)節(jié)器故障或是控制氣路滲漏都會導致高壓級活門開度小，造成引氣壓力低。高壓級活門故障一般是活門運行不順暢有卡阻，通氣后活門無法正常打開。高壓級調(diào)節(jié)器故障會導致控制壓力低于15PSI，無法打開高壓級活門。如果控制壓力管路漏氣，進入高壓級活門的控制壓力不足，同樣會導致高壓級活門開度小。

2.2 PRSOV關(guān)小

從圖2可以看出，PRSOV和高壓級系統(tǒng)、引氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)以及預冷器控制系統(tǒng)均由聯(lián)系。所以，從這三個系統(tǒng)入手分析導致PRSOV關(guān)小的原因。

高壓級系統(tǒng)中，根據(jù)前文分析高壓級活門處于關(guān)閉狀態(tài)，如果高壓級活門關(guān)閉不嚴有引氣泄露，則會導致PRSOV引氣溫度過高，從而關(guān)小PRSOV，導致系統(tǒng)引氣壓力低。

引氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)中PRSOV自身出現(xiàn)活門卡阻運行不暢等故障，都會導致引氣壓力低。BAR出現(xiàn)故障，則進入PRSOV的控制壓力不足，從而導致活門開度不足，影響引氣系統(tǒng)壓力。控制氣路漏氣，則PRSOV活門也會關(guān)小。最后是450°F恒溫器故障會過早打開氣路，導致活門關(guān)小。

預冷器控制系統(tǒng)中，根據(jù)前文分析可知預冷器控制活門故障、控制氣路堵塞，390°F傳感器故障都會導致PRSOV關(guān)小，造成引氣壓力低。

通過以上分析我們可以看到，引氣壓力低這一故障涉及多個子系統(tǒng)和相關(guān)部件，排故難度較大。

3 案例分析

2013年2月22日，某公司機組反映爬升階段左發(fā)管道壓力指示達到最高限，其他指示正常，引氣未跳開。平飛及回程均正常。23日機組反映去程大推力起飛時，左發(fā)管道壓力達到80PSI后恢復正常，回程正常。

故障分析：根據(jù)故障現(xiàn)象描述，左發(fā)管道壓力只在飛機起飛和爬升階段超出正常值的，此時發(fā)動機處于高功率，使用5級引氣，并且沒有引氣跳開的情況。這說明高壓級系統(tǒng)和預冷器控制系統(tǒng)均是正常工作的。而管道壓力過大，說明PRSOV的開度過大，同時PRSOV活門并沒有隨著發(fā)動機轉(zhuǎn)速的上升而關(guān)小。根據(jù)引氣系統(tǒng)工作原理和工作流程，在推力增加的時候，相應的五級引氣壓力也會增加，這時未經(jīng)調(diào)節(jié)的壓力就進入BAR，如果BAR內(nèi)部故障，即在推力剛增加時沒有及時的調(diào)節(jié)好控制壓力，此時PRSOV的開度還沒有相應的減小，所以才會在開始的時候管道壓力過高，之后就恢復正常了。初步判斷是BAR或PRSOV的故障。

故障處理：24日航后做左發(fā)BAR和PRSOV健康檢正常，更換左發(fā)BAR試車推油門四次左發(fā)均在N1=70%時指示70PSI，N1=75%時指示80PSI，大約十幾秒后恢復穩(wěn)定在48-50PSI，停車將左發(fā)高壓級活門鎖定在關(guān)位，試車測試故障依舊，解除左發(fā)高壓級活門鎖定后，更換PRSOV，試車大油門穩(wěn)定在44-46PSI左右，故障排除。

4結(jié)束語

飛機發(fā)動機引氣系統(tǒng)直接關(guān)系到飛機安全性，具有十分重要的地位。本文介紹了發(fā)動機引氣系統(tǒng)工作原理，梳理工作過程，分析典型故障，并結(jié)合故障案例進行排故分析，為機務人員理解引氣系統(tǒng)提供了參考。

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作者簡介：王曉宇（1988-），男，漢族，新疆烏魯木齊人，碩士，廣州民航職業(yè)技術(shù)學院飛機維修工程學院，助教，研究領(lǐng)域：航空機械。