胡志穩(wěn)

摘要：發(fā)動機引氣系統(tǒng)故障是影響飛機運行品質的重要故障之一。以A320ceo飛機引氣故障為研究對象，通過對引氣系統(tǒng)和部件控制原理的分析，優(yōu)化廠家的排故程序，提高排故效率和準確性，有助于減少引氣故障對航班運行的影響。

關鍵詞：A320飛機；引氣系統(tǒng)；排故；優(yōu)化

Keywords：A320 aircraft；bleed air system；troubleshooting；optimization

0 引言

A320ceo飛機的引氣壓力控制系統(tǒng)是由多個壓力控制活門、電磁閥、信號管構成的氣控氣動系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要通過電磁閥和信號管對活門進行控制，并結合活門自身的壓力調節(jié)性能，確保引氣壓力參數(shù)保持在正常范圍內。針對目前常見的引氣壓力故障，空客排故手冊（TSM）提供了較為完善的單一部件測試方法進行故障隔離。但在實際排故運用中，由于各部件測試程序較為分散且復雜，極大地影響了排故效率。為了減少引氣故障對運行的影響，本文通過深度分析系統(tǒng)和部件控制原理，優(yōu)化TSM排故程序，以提高排故效率和準確性。

1 引氣故障模式

經統(tǒng)計某A320ceo機隊約200架飛機的運行數(shù)據，2019年各系統(tǒng)TOP10故障造成的航班延誤/取消事件如圖1所示，其中引氣故障造成的延誤/取消事件遠高于除發(fā)動機外的其他系統(tǒng)。該機隊主要的故障模式為ENG BLEED ABNORM PR、HPV FAULT、ENG BLEED FAULT、引氣低溫、BLEED NOT CLSD，其中，ENG BLEED ABNORM PR（引氣壓力不正常）故障36起、 ENG BLEED FAULT故障28起、HPV FAULT故障26起、引氣低溫故障24起、BLEED NOT CLSD（引氣未關閉）警告故障9起。以上故障模式的分布與世界機隊基本保持一致。

隨著對航空安全要求的不斷提升，A320ceo引氣系統(tǒng)可靠性低的問題對各航司的運行均造成了極大影響，該問題已成為廠家/各航司工程技術部門重點研究的項目。據調查，各航司的管控措施主要包括以下幾個方面：通過引氣參數(shù)監(jiān)控系統(tǒng)，分析系統(tǒng)性能進行預防性維護；定期執(zhí)行各引氣部件的健康檢查；定期翻修更換活門內部的易損件，避免活門性能衰退，提高部件可靠性。

綜合分析當前引氣故障對航班運行影響，除了引氣系統(tǒng)的可靠性問題外，航材保障和排故效率也是主要原因。為了提升排故效率和準確性，深度剖析系統(tǒng)和部件控制原理是獲取最佳排故方案的最有效途徑。

2 A320ceo引氣壓力控制原理

A320ceo飛機主要的引氣壓力控制部件包括引氣壓力調節(jié)活門（PRV）、高壓引氣活門（HPV）、控制電磁閥（TLT）、信號管1-3（SL 1-3）。引氣壓力調節(jié)取決于PRV/HPV自身的機械調節(jié)功能，活門的開關通過信號管和TLT控制伺服壓力來實現(xiàn)，如圖2所示。

1）高壓引氣活門HPV

HPV上游引氣壓力（發(fā)動機高壓級引氣）為活門提供伺服壓力使其打開，并通過伺服壓力和內部彈簧作用控制碟形活門的開度，將出口引氣壓力調節(jié)至36±4psi。通過兩種模式控制HPV的關閉：SL1控制活門關閉（當SL1伺服氣壓被釋放時）；當IP壓力大于HPV出口壓力時，在相對壓力的作用下HPV關閉。

2）引氣壓力調節(jié)活門PRV

PRV壓力調節(jié)原理與HPV基本相同，同樣通過伺服壓力和內部彈簧作用控制碟形活門的開度，將出口引氣壓力調節(jié)至44±4psi。由SL3控制活門關閉（通過TLT釋放SL3的伺服氣壓來實現(xiàn)），并且SL1通過PRV與SL3內部相連，則PRV關閉時促使HPV隨動關閉。

3）控制電磁閥TLT

來自引氣管理計算機（BMC）的電信號控制TLT內部電磁閥的開關，當電磁閥通電時，放氣活門打開釋放SL3的伺服氣壓，從而間接控制PRV的開關，如圖3所示。

通過TLT內部隔膜作用，對比PRV上下游壓力，當上游壓力小于下游時，彈簧壓縮放氣，則活門打開釋放SL3的伺服氣壓，確保PRV關閉，避免反流。

4）引氣壓力傳感器PR、HPV/低壓級出口壓力傳感器PT

PR感應PRV最終出口壓力供下游飛機引氣用戶使用。PT感應HPV或低壓級引氣出口壓力。BMC通過監(jiān)控PR、PT壓力參數(shù)變化和HPV、PRV的位置信息，通過邏輯判斷引氣故障。

3 排故優(yōu)化分析

3.1 TSM排故原則

針對A320ceo的引氣故障，不同故障模式下TSM可提供不同的排故方案，但總的原則都是對受影響的部件進行逐項測試隔離，所有故障模式的測試包括：

1）根據AMM36-11-00-720-008，對SL1管路注入額定氣壓，通過氣壓下降率判斷管路滲漏；

2）根據AMM 36-11-51-720-001，通過HPV測試口注入額定氣壓，測試HPV的最小打開壓力；

3）根據AMM 36-11-00-720-007，分別對SL2和SL3管路注入額定氣壓，通過氣壓下降率判斷管路滲漏；

4）根據AMM 36-11-52-720-001，通過PRV測試口注入額定氣壓，測試PRV最小打開壓力；

5）根據AMM 36-11-55-000/400-001，通過更換部件進行隔離來判斷TLT故障。

通過長期實際排故驗證TSM程序，綜合分析發(fā)現(xiàn)以下問題：

1）相同的故障模式在不同的階段發(fā)生時，根據TSM程序需要對不同階段下涉及的不同部件進行逐項測試，測試耗時較長，無法準確快速定位故障源，因此無法提高排故效率；

2）信號管的滲漏測試和活門的功能測試相對單一，非系統(tǒng)化，程序較為復雜。過度拆裝管路接頭進行測試容易造成螺紋損傷（針對此類損傷空客專門發(fā)布了BLEED SENSE LINES-MAINTENANCE RECOMMENDATIONS進行說明，但實際無有效改進措施）；

3）由于排故測試程序實施困難，維修人員為了提高排故效率，往往會忽略這些測試而直接根據經驗更換引氣部件。但盲目更換部件可能會降低排故準確性、觸發(fā)重復性故障，同時增加維修成本。

3.2排故優(yōu)化

以最常見的故障ENG BLEED ABNORM PR為例，該故障模式在不同飛行階段的觸發(fā)可能涉及的故障部件包括HPV、PRV、TLT、SL1、SL2、SL3，如果根據手冊逐個進行測試將耗費大量的人力物力，根據部件控制和測試原理進行分析可將這些測試整合優(yōu)化為系統(tǒng)化的測試。

1）整體性測試HPV、TLT的功能和SL1、SL3的滲漏

根據HPV、PRV、TLT的內部控制原理及SL1與SL3經PRV內部連通的特性，執(zhí)行HPV功能測試時可間接完成TLT的功能測試和SL1、SL3的滲漏測試。

依據AMM 36-11-51-720-001（HPV功能測試）要求的工具設備進行連接（經驗證專用工具可由氮氣瓶、氣壓表及適配接頭工具替代），該測試的優(yōu)點在于僅需拆裝HPV的測試口，如圖4所示。參考AMM 36-11-51-720-001測試步驟，緩慢加壓至29psi并保持，觀察HPV打開時的壓力（HPV最小打開壓力為8psi），通常情況下測試結果明顯大于該壓力則說明活門性能衰退或信號管滲漏。

當引氣電門保持在ON位時，根據TLT原理其內部放氣活門應在關閉位，則可通過滲漏測試液檢查SL1和SL3內伺服氣壓的滲漏情況。根據經驗，滲漏多出現(xiàn)在管接頭、焊接處、軟管金屬保護罩（軟管內部容易破損，外部金屬網包裹不易發(fā)現(xiàn)），如圖 5所示。再通過滲漏液檢查TLT外部的壓力釋放小孔的滲漏情況，循環(huán)打開/關閉引氣電門，判斷TLT是否故障以及HPV是否正常開關。

2）測試SL2滲漏

針對SL2的滲漏測試可依據AMM 36-11-00-720-007中的子任務36-11-00-720-056-A執(zhí)行，確保壓力下降率滿足手冊要求，同時建議采用滲漏測試液檢查軟管/管接頭區(qū)域，可快速判斷滲漏位置。

根據原理分析，SL2的滲漏通常會導致TLT上游伺服壓力小于下游，觸發(fā)TLT錯誤的防反流作用，導致PRV非指令性關閉。這種現(xiàn)象通常會導致引氣壓力波動，如圖 6所示。

3）通過參數(shù)判斷PRV故障

隨著現(xiàn)代飛行數(shù)據監(jiān)控技術的發(fā)展，飛機各系統(tǒng)的QAR參數(shù)基本都能進行遠程監(jiān)控。監(jiān)控引氣系統(tǒng)中PT、PR參數(shù)變化和活門的位置可以反映系統(tǒng)整體性能。PR參數(shù)作為PRV的出口壓力，正常條件下控制在44±4psi之間，若PRV內部機械結構調節(jié)失效，引氣壓力會有一定誤差。因此，在以上其他引氣部件測試都正常的情況下，通過對比PT和PR的參數(shù)變化即可判斷PRV的壓力調節(jié)功能是否有問題，無需再進行額外的功能測試。

通過以上排故測試程序的優(yōu)化，相比于TSM程序可減少百分之五十以上的工序，大幅度縮短排故時間及避免誤拆換的現(xiàn)象，提高排故效率和準確性，為航空公司的運行提供有效的保障。

4 結束語

A320ceo引氣系統(tǒng)部件的可靠性較低，引氣故障隨著機齡的老化日漸突出，同時隨著航空安全的高要求和飛機利用率的提高，需要更強的維護保障能力確保飛機的運行品質。本文基于系統(tǒng)和部件原理的分析，優(yōu)化引氣系統(tǒng)排故程序，可提高排故效率和準確性，有助于減少引氣故障對航班運行的影響。

參考文獻

[1] 王冕. A320飛機的引氣系統(tǒng)特征及故障分析[J]. 裝備維修技術，2019（4）：98.

[2] 吉昱瑋，吳紅蘭. 基于SVM 的飛機引氣系統(tǒng)故障檢測方法研究[J]. 測控技術，2021（3）：51-55.

[3] 張相承. 一起A320左發(fā)引氣無壓力的故障分析[J]. 民航學報，2019（6）.

[4] Airbus. Aircraft Maintenance Manual [Z].

[5] Airbus. Trouble Shooting Manual[Z].

[6] Liebherr. Component Repair Manual [Z].