一起FJ44-1A型發(fā)動機高空滑油壓力低的故障分析

陸紅偉 史 珂

（1.中國民用航空飛行學院洛陽分院 河南 洛陽 471001；2.中國民用航空飛行學院機務處 四川 廣漢 618307）

0 引言

由于渦輪發(fā)動機的轉子在高轉速下工作，因此滑油系統(tǒng)是發(fā)動機的重要保障系統(tǒng)，發(fā)動機工作的可靠性，在很大程度上取決于滑油系統(tǒng)的正常工作。為保證發(fā)動機在飛行包線內(nèi)工作時，滑油系統(tǒng)能夠提供發(fā)動機所需的滑油，滑油系統(tǒng)必須保持一個適當?shù)膲毫Ψ秶?，從而保證滑油的正常供應。如果滑油壓力過低，則會降低滑油的供應量，部件將得不到充分潤滑和冷卻，長時間處于這種狀態(tài)工作的發(fā)動機將導致嚴重的損壞。

FJ44-1A型發(fā)動機是美國Williams公司生產(chǎn)的一款雙轉子、中等涵道比渦扇發(fā)動機，配備再循環(huán)式滑油系統(tǒng)。本文將就一起FJ44-1A發(fā)動機滑油壓力低故障進行分析。

1 故障現(xiàn)象

某CESSNA 525型飛機 （裝備2臺FJ44-1A發(fā)動機）在高空飛行時，左發(fā)滑油壓力明顯低于右發(fā)，機組反映雙發(fā)滑油壓力差值在10-15PSIG之間，以8000米高度為例，左右發(fā)高壓軸轉速（N2）分別為92.8%和92.7%，左右發(fā)滑油壓力則分別為47PSIG和61PSIG，地面試車左發(fā)滑油壓力也略微低于右發(fā)1-4PSIG，如圖1所示。

圖1 地面試車時左右發(fā)滑油壓力對比曲線圖

2 故障件排查

一般，滑油壓力低的故障分為兩種情況，一種是發(fā)動機啟動以后，在慢車轉速時都明顯低于正常值，這種故障很明顯，所以，飛機不會被放飛，馬上會進入排故程序；另一種是發(fā)動機在地面運轉過程中，滑油壓力正常，而隨著飛機飛行高度增加，滑油壓力逐漸偏離正常值。從故障現(xiàn)象分析，這次滑油壓力低故障應該屬于后一種情況。

根據(jù)系統(tǒng)的構成，滑油系統(tǒng)可以區(qū)分為為完成滑油正常循環(huán)工作的機械部分和為完成系統(tǒng)監(jiān)控任務的數(shù)據(jù)采集和指示部分，為確定故障源在哪一部分，第一步應對數(shù)據(jù)采集和指示部分進行檢查驗證，檢查結果顯示，左發(fā)滑油壓力傳感器和滑油壓力指示部件均工作正常，這就將故障范圍縮小到滑油系統(tǒng)的機械部件上。

影響滑油壓力的因素包括滑油量、滑油溫度、滑油濾堵塞情況、滑油壓力調(diào)節(jié)器、滑油泵及滑油箱單向通氣活門等。經(jīng)過地面檢查和飛行數(shù)據(jù)核對，很容易地排除了滑油量、滑油溫度和滑油濾堵塞等因素。而要檢查滑油泵和滑油箱單向通氣活門則需要分解發(fā)動機部件，工作量很大，檢查滑油壓力調(diào)節(jié)器卻比較簡單，根據(jù)先易后難的原則，首先調(diào)整了左發(fā)的滑油壓力調(diào)節(jié)器，調(diào)整后進行了試飛，結果顯示在地面左發(fā)滑油壓力低于右發(fā)1PSIG，飛行高度7000多米時左發(fā)滑油壓力比右發(fā)低約13PSIG，故障仍然存在。

后經(jīng)分解滑油箱單向通氣活門發(fā)現(xiàn)，該活門被粘結在開位，隨著飛行高度增加，該活門無法適時關閉，導致在高空左發(fā)滑油壓力低于右發(fā)。

3 原因分析

這是一起典型的由于滑油箱單向通氣活門失效導致的發(fā)動機高空滑油壓力低故障。滑油箱單向通氣活門安裝在發(fā)動機內(nèi)的滑油箱通氣口上，該單向活門平衡滑油箱內(nèi)的壓力，當滑油箱內(nèi)壓力過高時，該活門打開，將積聚在滑油箱頂部的油氣導引至附件齒輪箱，再經(jīng)油氣分離器分離，最終將空氣排出機外。

造成滑油箱單向通氣活門卡在開位的原因有兩方面：

一方面，雖然有回油濾的過濾，但滑油從軸承等部件處帶走的磨粒等雜質依然會有部分返回至滑油箱，這就導致經(jīng)過滑油箱單向通氣活門的油氣混合氣也含有磨粒等雜質，長期沉積，使單向活門被油泥卡滯在開位。

另一方面，從歷史的滑油分析報告中可以看出，使用過的滑油中微粒的主要成分為沙粒和碳粒，這說明某些地區(qū)環(huán)境中灰塵比較大，導致在規(guī)定的滑油更換間隔內(nèi)，滑油中積聚了更多的雜質，這樣，在相同的時間內(nèi)，單向活門處油泥的量大大增加。

4 結語

滑油系統(tǒng)是保證發(fā)動機正常工作的關鍵系統(tǒng)，維護中應加強對滑油系統(tǒng)數(shù)據(jù)的監(jiān)控，重視滑油濾分析結果，根據(jù)飛機運行的實際環(huán)境，調(diào)整滑油更換的間隔。