肖曉暉
摘要:可變旁通活門作動(dòng)器自身故障是飛機(jī)維修工作中的常見故障。曾經(jīng)發(fā)生的一起液壓機(jī)械組件指示故障,最終排故確認(rèn)也是由可變旁通活門作動(dòng)器故障引起,這種情況極其罕見。本文對(duì)此故障的原理、排故過程以及處理措施進(jìn)行了分析回顧,可為后續(xù)排故工作提供參考。
關(guān)鍵詞:位置反饋;液壓機(jī)械組件;可變旁通活門作動(dòng)器;故障隔離;導(dǎo)線束
Keywords: position feedback;hydro-mechanical components;variable bypass valve actuator;fault isolation;wiring harness
1 故障背景
國(guó)航波音777-300ER機(jī)隊(duì)過去十年的維修工作中,記錄了100多起關(guān)于GE90發(fā)動(dòng)機(jī)EEC C1的故障。從各項(xiàng)排故措施及排故結(jié)果中得知,此類故障基本上是通過更換相應(yīng)的元器件或?qū)?yīng)的導(dǎo)線束來解決問題的,這些處理措施都有系統(tǒng)原理圖作為依據(jù)。其中,唯有一例情況不同,是液壓機(jī)械組件(HMU)指示故障,駕駛艙電子顯示器出現(xiàn)EEC C1信息,最終確認(rèn)是由可變旁通活門作動(dòng)器(VBV)故障引起。此次排故中按照故障隔離手冊(cè)處理時(shí),由于對(duì)部件之間的關(guān)聯(lián)不明確,走了很多彎路,消耗了大量的生產(chǎn)工時(shí)和航材,在此特做介紹。
2 故障分析
2.1 故障原理分析
本次故障涉及的是發(fā)動(dòng)機(jī)壓氣機(jī)控制系統(tǒng)。GE90發(fā)動(dòng)機(jī)有2個(gè)VBV作動(dòng)器和10個(gè)旁通活門,分別位于發(fā)動(dòng)機(jī)的兩側(cè)。如圖1所示,VBV的控制與反饋是通過EEC控制HMU中的力矩馬達(dá),促使伺服燃油傳遞給VBV作動(dòng)器,從而作動(dòng)10個(gè)旁通活門,使得低壓壓氣機(jī)的氣流流入風(fēng)扇氣流通道,從而減少進(jìn)入高壓壓氣機(jī)的氣流量。同時(shí),活門和作動(dòng)器發(fā)送位置反饋信號(hào)給EEC,EEC使用反饋數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)控制和指示。VBV作動(dòng)器在慢車位時(shí)全開,在起飛位時(shí)全關(guān),全功率時(shí)EEC接收N1、N2、T12、T25參數(shù)進(jìn)行自動(dòng)控制。
2.2 排故記錄
10月14日出現(xiàn)狀態(tài)信息ENG EEC C1 R,對(duì)應(yīng)故障信息代碼為MSG:73-23252(見圖2),參照故障隔離手冊(cè),首先需要更換右側(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)HMU。更換右側(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)HMU后試車,發(fā)現(xiàn)故障信息仍然存在,右側(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)應(yīng)的燃油計(jì)量活門(FMV)位置反饋信號(hào)無(wú)指示。隨后更換右側(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)的電子控制裝置(EEC),沒有產(chǎn)生任何效果。繼續(xù)分析故障,決定更換與HMU相連的導(dǎo)線束W724,也沒有產(chǎn)生效果。再次分析故障,決定更換W724的上游導(dǎo)線束W704,更換后試車發(fā)現(xiàn)右側(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)應(yīng)的燃油計(jì)量活門(FMV)位置反饋信號(hào)時(shí)有時(shí)無(wú)。停車后發(fā)現(xiàn)故障信息仍然存在,對(duì)應(yīng)故障信息代碼還是MSG:73-23252。對(duì)換左右發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)交聯(lián)組件(EDIU)、B73202和B73205耦合器、B73203和B73201耦合器后沒有效果。再次更換W724后測(cè)試正常。次日,正常執(zhí)行航班一班后回程再次出現(xiàn)此故障。排除導(dǎo)線束故障的可能,再次檢查線路,決定擴(kuò)大維修范圍,更換右側(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)交聯(lián)組件(EDIU),同時(shí)更換右側(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)的電子控制裝置(EEC)。更換后試車未見異常,再次執(zhí)行航班,發(fā)現(xiàn)故障信息再次出現(xiàn),對(duì)應(yīng)故障信息代碼仍是MSG:73-23252。排除右側(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)交聯(lián)組件(EDIU)和電子控制裝置(EEC)的故障可能,再次檢查后,決定再次更換右側(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)HMU,更換后沒有效果。排除右側(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)HMU故障可能,測(cè)量右側(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)可變旁通活門作動(dòng)器VBV后發(fā)現(xiàn)在其插頭2號(hào)釘對(duì)殼體之間存在短路現(xiàn)象,更換VBV作動(dòng)器后試車正常,執(zhí)行航班正常,故障現(xiàn)象消失。
2.3 處理措施解析
故障隔離手冊(cè)在最后階段闡述了VSV和VBV線束的電路阻值檢查(見圖3)。
HMU的CHB FUEL METERING VALVE RESOLVER 的解算線圈屬于W724-W704導(dǎo)線束(見圖4),而VBV位置反饋信號(hào)所在線路是W722-W702(見圖5),與HMU的反饋線路不屬于公共線路,各自信號(hào)都傳遞給EEC,這一過程可以參考左側(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)EEC的CHANNEL A 系統(tǒng)圖(見圖6)。經(jīng)排查,右側(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)右VBV的2號(hào)釘對(duì)地/殼體短路,在更換了右VBV作動(dòng)器后,HUM的反饋信號(hào)指示正常,證明是右VBV作動(dòng)器故障造成右側(cè)HMU-B通道反饋信號(hào)指示時(shí)有時(shí)無(wú)。試車時(shí)發(fā)現(xiàn),當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)靜止?fàn)顟B(tài)時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)各參數(shù)指示均正常,包括右側(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)右VBV和右側(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)HMU-B通道指示。一旦發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后,右側(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)右VBV位置指示正常,而右側(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)HMU-B通道指示時(shí)有時(shí)無(wú)。推斷該現(xiàn)象與慢車階段VBV作動(dòng)器作動(dòng)存在相關(guān)性。
EEC內(nèi)部邏輯表明任一通道TM故障將導(dǎo)致ENG EEC C1 R信息產(chǎn)生。這里的TM指的是HMU的TM FAULT,而不是VBV的LVDT EXCITATION故障。如果是VBV的LVDT EXCITATION故障,經(jīng)過指令與位置比較之后,觸發(fā)的是OUT OF POS的信號(hào),EICAS MESSAGE LOGIC分析后得出的將是ENG CONTOL R的狀態(tài)信息,與實(shí)際信息ENG EEC C1 R不符。那么如何理解LVDT EXCITATION故障影響了TM FAULT?通過工程部門反饋給波音公司,得到的答復(fù)僅解釋了VBV的位置反饋故障會(huì)通過故障交聯(lián)方式最終導(dǎo)致HMU位置反饋故障體現(xiàn)(見圖7),但對(duì)于是否應(yīng)產(chǎn)生狀態(tài)信息ENG CONTROL R或產(chǎn)生ENG EEC C1 R,沒有給予明確答復(fù),有待進(jìn)一步探索。
3 結(jié)束語(yǔ)
在排故工作中如出現(xiàn)HMU反饋信號(hào)異常的現(xiàn)象,不能局限于僅檢查HMU線路故障,也要考慮是否為相關(guān)的VBV線路故障甚至VSV線路故障。
此次排故過程幾經(jīng)周折,歷時(shí)較長(zhǎng),耗費(fèi)了大量的人力和航材,積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn),為維護(hù)人員后續(xù)執(zhí)行類似排故工作拓寬了思路。
參考文獻(xiàn)
[1] Boeing S D S. B777 Aircraft Maintenance Manual Rev.92 [Z]. 2021.
[2] Boeing F I M. Combined Fault Reporting and Fault Isolation Manual Rev.92 [Z]. 2021.
[3] Boeing W D M. Wiring Diagram Manual Rev.65 [Z]. 2021.