摘 要:该文简述了Cessna 525飞机引气系统的功能、组成和工作原理,总结归纳了该系统常见的故障,并对一起引气系统典型故障进行了分析探讨,最后给出了引气系统排故的注意事项。
关键词:Cessna 525 引气系统 故障分析
中图分类号:V21文献标识码:A文章编号:1674-098X(2013)04(c)-0084-02
Cessna 525飞机引气系统作为飞机的一个重要系统,主要是为飞机气源系统提供压力和温度调节后的压缩空气[1],供给气源系统使用,包括飞机的空调系统、座舱增压,以及发动机、机翼和风挡的防冰。引气系统的好坏直接影响飞机的飞行安全,引气系统由许多管路连接而成[2],并且系统中还包含多个调节器、电控气动操作控制活门、传感器和附属电器,任何一个活门控制失效或管线的接头的连接不好或封圈老化都可能导致气源系统故障,进而影响飞机的飞行安全,因此对于引气系统的研究就显得十分必要。
1 Cessna 525飞机引气系统基本工作原理
引气系统以发动机作为气源,高压引气来自于发动机高压压气机后的扩散段,在发动机前外涵道的5点钟位置两侧各有一根传输管,将引气从内涵穿过外涵引出[3],然后引气分两路[4]:一路是加温引气循环引入到空气进气管口四周的护套内,进行发动机进气口防冰;一路是引气从发动机短舱通过引气管路穿过吊架,吊架内的预冷器将热的发动机引气冷却到800°F以下,适于飞机机翼和风挡防冰、环控和气压系统。经调节后的引气经过单向活门进入引气总管,然后再分成三路:一路经过机翼防冰关断活门的控制,进行机翼前缘的防冰;一路经过引气压力调节关断活门(PRSOV)和流量控制活门(FCV)控制后,进入座舱热交换器,然后进入座舱供空调系统使用;一路经过单向活门、风挡防冰控制活门后,供风挡防冰使用,在此气路上还分出一支路来到达伺服引气调节器,将引气压力调节为23psi,供舱门密封、液压油箱增压、水平尾翼除冰等使用。飞机引气系统工作原理如图1所示。
2 常见故障总结
引气系统不工作或不稳定最常见的故障现象就是引气的压力不正常、引气温度过高等。造成这些故障的原因主要有以下几个方面:
(1)引气系统管路及管路与各部件的接头、卡子连接不正确或破损,导致引气泄漏。
(2)引气系统各控制器、调节器、和活门故障。
(3)各控制器及活门的电气线路故障或接触不良。
(4)气源感应管路(供气或控制)堵塞或泄漏。
3 一起典型故障实例分析
3.1 故障现象回顾
2012年5月13日下午,Cessna 525型B-7777飞机执行广汉-武汉-广汉转场训练任务。机组反映在巡航阶段,驾驶舱黄色主告诫灯突然闪亮,同时中央信号灯面板上的“W/S AIR O’HEAT”(风挡引气过热)警告灯点亮,紧接着驾驶舱出现大量白雾,同时机组闻到刺鼻的焦糊味。
3.2 故障分析
根据故障现象的描述,笔者将该故障现象总结为三点:一是风挡引气过热;二是出现的焦糊味;三是驾驶舱出现白雾。根据引气系统的工作原理,进行逐一排故分析。
(1)风挡引气过热警告灯亮现象分析
首先根据引气系统工作原理图1所示的风挡防冰系统,以及故障现象进行地面试车,发现在发动机低功率时,无过热警告,当双发推到巡航功率时,防冰管道发烫,引气超温警告灯亮,此时收油门灯熄灭。机务人员判断可能是引气控制活门出现问题,在低功率时由于发动机引气压力不高,引气控制活门处于关断位置,无警告。在到达巡航功率时,随着引气量的增加,故障的引气控制活门自动打开,高温引气进入风挡除冰管道,作动5psi的压力电门,警告灯亮,收油门后由于发动机引气量的减少,活门在弹簧的作用下又处于关断位置,引气不能进入除冰管道,此时警告灯熄灭。
(2)焦糊味的故障分析
每次空中出现焦糊味时,“AIR CONDITIONING”开关都置于“OFF”位。在飞行中,如果座舱温度传感器感受到座舱过热,冲压空气调节活门将向全开位的方向移动,冲压冷空气的进气量增大,发动机引气将被尽可能地冷却,使引气温度降低。而在空中如果将“AIR CONDITIONING”电门开关置于“OFF”时,冲压空气调节活门关闭。同时飞机巡航状态,发动机处于高功率工作状态,发动机引气温度很高又得不到冲压空气冷却,过高的发动机引气进入座舱主引气管,而座舱引气管连接接头处的橡胶封圈和密封胶受热后漏气就会在座舱内发出焦糊味。
(3)产生白雾的故障分析
对于机组反映中的驾驶舱出现大量白雾,结合飞行员反映该白雾不具有刺激性现象,以及线路及电子设备的普查中未发现有烧蚀或短路的情况,则可以肯定白雾并不是电子设备或线路的烧蚀产生的白烟,而是在空中飞行员习惯将“AIR CONDITIONING”开关放“AUTO”位,空调系统工作后,当驾驶舱温度降到冷的时候,机组人员又将空调电门置于“OFF”位置,则导致压缩机不工作,进入座舱的引气温度较高,当把空调电门再次置于“AUTO”位,前蒸发器冷凝线圈上的冷凝水滴遇热挥发形成大量的白色雾气。
4 排故注意事项
从上述的分析可以得出,引气系统的故障往往不是单一的故障部件,涉及引气系统的供气与控制的各个环节,因此在进行引气系统的排故工作时,应注意以下几点:
(1)引气系统的故障通常会影响不只一个的相关系统的工作。
(2)引气管路中的控制活门(PRSOV、FCV)容易损坏和卡阻,如果活门调节器损坏,大多数在反流时不能自动保持关位[5]。
(3)如果单发开车时引气管的除冰、防冰系统不正常,但双发开车时情况又正常,则很可能是引气系统内的单向活门出现故障。
5 结语
本文在简述引气系统的工作原理的基础上,着重分析了一起典型故障实例。在排故过程中,应该在基于排故思路分析和维护经验的基础上,以飞机维护手册、故障隔离手册以及线路手册等为依据,多收集故障发生的信息,这对于排故中迅速准确的定位故障件尤为重要,有利于节约航材成本和时间成本,保障飞机的持续适航和飞行安全,提高飞机的利用率。
参考文献
[1]邓君香.波音737-700/800型飞机发动机引气系统及其故障分析[J].航空维修与工程,2007(5):50-51.
[2]王彤,杨亮,刘城,等.波音737NG飞机引气系统健康检查定制与专用设备的应用[J].航空维修与工程,2012(1):88-90.
[3]聂挺.Cessna 525飞机培训教程[M].成都:西南交通大学出版社,2013:20-40.
[4]飞安国际.Cessna 525飞机培训手册.
[5]黄传勇.B737飞机引气系统典型故障分析及排故[J].科技信息,2012(18):145-146.
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