B737700型飞机发动机引气系统及其故障分析.docx
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B737700型飞机发动机引气系统及其故障分析
B737-700型飞机发动机引气系统及其故障分析
摘要
本文将通过FIM手册、AMM手册等航空维修手册来对波音737飞机的引气系统发生的故障进行分析。
通过FIM手册的故障类型建立故障树,并将从航空公司拿到的自04年以来的各种飞机发生的故障数据进行整理,制作出表格和柱状图、饼状图,然后对其进行分析。
关键词:
飞机,引气系统,故障树,数据整理,故障分析
引言
飞机发动机引气系统是指从航空发动机压气机引出用于座舱(或设备舱)增压和空气调节的压缩空气的供气系统。
飞机发动机引气系统对于飞行安全以及地面操作来说是密切相关且至关重要的。
波音系列的飞机引气系统虽然没有空客飞机那样的高故障率,但却仍然是故障高发区域,值得引起我们的重视。
1发动机引气系统的组成及其功用
发动机引气系统由第5级引气单向活门、高压级调节器(HPC)、高压级活门(HPSOV)、引气调节器(BAR)、压力调节关断活门(PRSOV)、450°F(232摄氏度)温度传感器、490°F(254摄氏度)超温电门、引气预冷器、预冷器控制活门、预冷器控制活门390°F(199摄氏度)传感器组成。
波音737-700/800型飞机发动机引气系统的功用是为飞机气源系统提供压力和温度调节的压缩空气,供给气源用户系统,包括:
发动机起动系统,空调和增压系统,发动机进口整流罩防冰系统,机翼热防冰系统和水箱增压系统,大气总温探头加热,液压油箱增压系统。
2基于FIM手册的故障整理和简易的故障树分析
下面,我将使用FIM手册,对FIM手册的ATA36章节的故障内容进行整理和简单的故障树分析。
由于下面的所有故障树使用的都是或门,因此每一个底事件都是这个故障树的最小割集。
图2.1引气系统故障分类
2.1引气跳开关灯亮
在引气系统故障时可使用的大多数工具是通过这个系统完善的知识体系制作出来的。
飞行机组的信息和对飞机维修历史的经验对于故障隔离计划而言是无价之宝。
如果引气跳开关灯在飞行各阶段和系统操作时断断续续的亮,那么电路回路就很有可能发生故障。
在这种情况下,你最好在更换任何一个部件前对于整个系统进行一次完善的系统线路检查。
图2.2引气跳开关灯亮故障树
由于上述故障树使用的都是或门,因此由图可以得知此故障树的最小割集为:
{高压级活门节气门没有完全关闭}{高压级活门封严泄露}{空调附件组件内部泄露}{预冷器机械故障}{490F开关没有校准}{预冷器控制活门传感器故障}{490F开关线路短路}{450F温控器无法移动到OFF位}{高压级调节器控制压力变大}{引气调节器超压开关线路短路}{引气调节器压力开关无法关闭}。
表2.1引气跳开关灯亮故障描述
序号
故障可能发生位置
故障模式
1
高压级活门
节气门没有完全关闭,封严泄露
2
预冷器控制活门
当需要活门打开时,活门关闭或者已经关闭
3
高压级调节器
高压级调节器所控制的压力变大
4
引气调节器
在压力接近指定的最低点时,压力开关无法关闭
5
预冷器控制活门传感器(390F传感器)
无法将预冷器控制活门传感器移动到OFF位
6
450F温度控制器
无法将450F温度控制器移动到OFF位
7
传感器线路
预冷器控制活门到390F传感器的线路除了问题或者PRSOV到450F传感器的线路出了问题
8
预冷器封严
旁路预冷器允许通过的气流紊乱被堵塞
9
空调附件组件
空调附件组件内部短路和错误的延迟
10
空调模块
空调模块内部短路
11
线路
引气调节器的超压开关或者490F超温开关的线路短路
12
490F超温开关
490F超温开关开关没有校准
续表2.1引气跳开关灯亮故障描述
序号
故障可能发生位置
故障模式
12
490F超温开关
490F超温开关开关没有校准
13
预冷器
预冷器通道堵塞、静压不稳、内部泄露、表面破裂
2.2引气开关移动到off位时引气活门没有关闭
这种故障可能会在以下情况出现:
当发动机作为气源来源并且发动机引气开关在OFF位时,双管道压力指示器中的压力指示不会降低到低于10psi的情况下。
引气开关移动到off位时引气活门没有关闭的故障树图基于表2.2制作
图2.3引气开关移动到off位时引气活门没有关闭故障树
由于上述故障树使用的都是或门,因此由图可以得知此故障树的最小割集为:
{线路短路}{回路断路器无法开启}。
每一个最小割集都可能导致顶事件的发生。
表2.2引气开关移动到off位时引气活门没有关闭故障描述
序号
故障可能发生位置
故障模式
1
电线
线路短路
2
回路断路器
回路断路器无法开启
3
空调模块
空调模块内部回路短路
4
发动机/APU火警面板
发动机/APU火警面板回路内部短路
5
空调附件组件
空调附件组件内部短路
2.3管道压力高
管道压力高是指在双管道压力指示器的一个或者两个的压力指示都高于50psi的时候,这时引气来源是发动机且正在操作调节第五级压气机叶片使之处于稳定状态。
如果你有飞行员的报告又观测到了故障,并且你知道引气压力、发动机N1转速和观测到的故障发生的高度,你可以决定是否让此系统在限制条件下使用。
管道压力高故障树图基于表2.3制作
图2.4管道压力高故障树
由于上述故障树使用的都是或门,因此由图可以得知此故障树的最小割集为:
{传感器线路泄露}{传感器配件泄露}{管道压力传感器超出公差}{双管道压力指示器超出公差}{线路短路}{引气调节器没有正常调节}。
每一个最小割集都有可能引起顶事件的发生。
表2.3管道压力高故障描述
序号
故障可能发生位置
故障模式
1
管道压力传感器
管道压力传感器超出公差
2
双管道压力指示器
双管道压力指示器超出公差或者故障指标
3
压力调节和关断活门
压力调节和关断活门线路短路
4
引气调节器
引气调节器的不正确调节
5
管路下游压力传感器线路或配件泄露
下游压力指示器线路同样也连接到了高压级调节器。
管道压力过高也可能是由于传感器线路或者配件的任意一处位置发生泄漏引起的。
3结论
本文结合了故障树与数据整理的方法,通过对FIM手册的理解与使用,对引气系统的整体可能故障做了简易的故障树分析,从而得到了可能导致整个引气系统发生故障的所有最小割集,也就是其中任意一个割集发生都有可能引发整个引气系统的故障。
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