某型发动机自动顺桨停车的排查流程研究
作者:黎美华 王恩天
来源:《中国科技纵横》2019年第02期
        摘 要:某型发动机随飞机在部队服役近30年,多次出现顺桨停车故障,特别是在空中出现顺桨停车的事故征候时,给飞行员带来巨大心理压力,严重影响任务执行,因此用户非常重视顺桨停车后的快速判断与处理。某型发动机的顺桨停车系统是一个复杂的控制系统,涉及发动机和飞机的多个控制系统,本文从着重探讨外场自动顺桨停车故障的处理流程。
        关键词:发动机;顺桨停车;处理流程
        中图分类号:V263.6 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2019)02-0091-02
        0 引言
        某型发动机是高空涡轮螺旋桨发动机,与四叶变距空气螺旋桨配套工作,当螺旋桨或调速器出现故障造成螺旋桨非正常的变小距,发动机失去应有的负载而产生飞转,危及飞机安全,以及飞行中发动机本身发生故障或者操作困难必须停车时,需要将螺旋桨置于顺桨位置以减小
飞行阻力和防止风车作用使螺旋桨高速旋转产生负拉力。为此,该型发动机设置了扭矩及负拉力自动顺桨停车系统和人工、应急顺桨停车系统,它们能起到安全保护的作用。
        1 获取故障现象
        发动机自动顺桨停车后,向飞行员和机械师询问故障现象和发生时机,内容包括:仪表、信号灯指示、异响、发动机舱房外观、发动机进气道和尾喷口外观、顺桨后螺旋桨停转角度,操作人员的描述是判断故障的重要依据。
        2 飞参判读
        判读故障时和故障前的飞参(必要时导出1秒10个点),查看油门角度、转速、扭矩压力、燃油耗量、燃油压力、滑油压力、排温、滑油量、故障告警灯、顺桨泵工作信号灯、自动顺桨接通信号灯、解除限动开关量、顺桨准备信号灯、小距油压升定距油压降信号灯、绝对气压高度、真空速。
        3 判断是否存在机械损伤
        3.1 检查螺旋桨顺桨角度
        螺旋桨桨叶角度未在最大位置:与飞行员交流是否为紧急顺桨停车,该顺桨类型是依靠调速器在余转过程中供油进行顺桨,随转速下降油压逐渐减小,故顺桨不能彻底。若不是应急顺桨停车,且顺桨泵未过早断开,除了要出造成发动机顺桨停车的原因外,还需查顺桨后桨叶角不能到最大角的原因。
        3.2 初步外观检查
        检查发动机进气道是否有多余物、尾喷口和涡轮第三级工作叶片是否有击伤、主滑油滤是否干净,攀桨检查转子的灵活性、随动性以及是否有异响,检查发动机外观是否有大量渗漏油现象。结合飞参(扭矩压力、转速、燃油压力、滑油压力等)判断发动机是否存在机械损伤。
        4 建立故障树
        通过故障现象、初步外观检查和飞参判读,建立故障树,见图1、图2。
        5 外观检查
        5.1 外观检查和渗漏油检查
        检查发动机外观是否存在大面积油迹,重点观察扭矩压力接管嘴、恒压活门处负拉力油管、调速器向负拉力自动顺桨传感器油路供油接管嘴等部位。
        检查进气导向器叶片、压气机第一级工作叶片、涡轮第三级工作叶片有无异常,视情检查压气机第十级工作叶片、涡轮第一级工作叶片有无异常。
        5.2 油滤检查和油样检查
        检查滑油系统前后主滑油滤、中后轴承回油滤、调速器油滤、燃调滑油滤、视情检查中后轴承进油滤,是否干净、无异物;检查燃油系统中飞机燃油粗、细油滤、发动机燃调燃油滤,是否干净、无异物。如发现多余物,分开收集返厂进行理化分析。
        滑油取样进行滑油光谱和大磨粒检查,根据检查情况进行分析。
        6 各系统检查
        系统检查包括燃油、滑油、操纵系统(扭矩自动顺桨、负拉力自动顺桨)、电气等系统的检查。
        6.1 燃油系统
        查看飞参时,发现燃油压力、燃油耗量异常,做以下检查:
        检查防火开关、电动增压泵工作情况;检查主燃油泵、辅助燃油泵转动情况。
        检查燃油管路是否通畅,打开增压泵,从细油滤观察放油情况,脱开主燃油泵出口到燃调进口管路,视情用内窥镜检查进、出油管内部;打开防火开关,攀桨检查主燃油泵出口是否出油;脱开辅助燃油泵进出口油管,视情用内窥镜检查进、出油管内部。
        6.2 滑油系统发动机舱
        查看飞参发现滑压异常,或油滤检查发现异常时,检查主滑油泵调压活门和辅助滑油泵单向活门、调压活门情况,亦可离位检查主滑油泵和辅助滑油泵。
        6.3 操作系统
        扭矩自動顺桨系统主要检查扭矩自动顺桨传感器。打开检查盖板,检查上、下电门间隙是否合格,电气腔是否存在液体或腐蚀,脱开扭矩顺桨传感器插头,自由状态下,测量1、2
点应断开,2、3点应导通;按压上、下电门按钮,测量结果应转换。
        6.4 电气系统
        检查调速器液压电门是否导通;检查发动机主电缆及分支电缆插头的插针是否存在歪斜、缩针、断路、短路和松动现象;检查顺桨继电器盒各插头、插针是否有歪斜、短路、松动现象,外部导线是否有破损、短路、虚接虚焊现象。
        6.5 通电检查
        接通机上控制电源,进行下列检查:
        断续接通停车开关,用螺丝刀检查停车电磁活门壳体是否有磁性,并监听是否有电磁活门动作声音;断电时磁性应消失。
        断续按压起动切油按钮,用螺丝刀检查起动切油电磁活门壳体是否有磁性,并监听是否有电磁活门动作声音;断电时磁性应消失。
        接通负拉力顺桨检查开关,用螺丝刀检查负拉力顺桨检查电磁活门壳体是否有磁性,并
监听是否有电磁活门动作声音;断电时磁性应消失。
        接通解除限动开关,用螺丝刀检查调速器上解除限动电磁活门壳体是否有磁性,并监听是否有电磁活门动作声音;断电时磁性应消失。
        在限动和解限状态下,分别拉顺回桨按钮,检查螺旋桨是否能正常回桨。
        如回桨异常,检查调速器上回桨电磁活门壳体是否有磁性,并监听是否有电磁活门动作声音;断电时磁性应消失。
        检查顺桨继电器控制盒工作是否正常。
        7 试车检查
        检查中发现有机械损伤和有影响发动机正常工作的故障或问题时,不进行此项检查。按发动机试车曲线试车,或根据检查疑点进行针对性试车,力争做到故障复现。
        8 故障分析
        检查过程中发现异常,分析异常点,判断是否为故障原因。若未见异常,需对相关机件进行分解检查,根据检查结果分析是否与故障关联。