淺談B737NG飛機(jī)的APU引氣故障

張浩文

（山東航空工程技術(shù)有限公司維修部航線三分部，山東 煙臺(tái) 264003）

APU（auxiliary power unit）--- 輔助動(dòng)力裝置，是737NG飛機(jī)上的一個(gè)系統(tǒng)，主要為飛機(jī)提供電源和氣源，提供氣源的目的是為了飛機(jī)增壓和空調(diào)的需要，以及用于飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)。如果APU引氣系統(tǒng)故障——無(wú)引氣，那么飛機(jī)在地面時(shí)，因無(wú)APU引氣的原因，客艙空調(diào)系統(tǒng)不能工作，導(dǎo)致飛機(jī)客艙舒適度很差；地面啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)需要?dú)庠窜嚨闹С郑绻麨锳PU無(wú)引氣，就會(huì)衍生風(fēng)險(xiǎn)。

一﹑APU引氣系統(tǒng)組成及簡(jiǎn)介

APU引氣系統(tǒng)是由下列部件組成：

APU引氣電門﹑APU引氣活門（BAV）﹑ECU，喘振控制活門（SCV），進(jìn)口導(dǎo)向葉片（IGV）﹑進(jìn)口導(dǎo)向葉片作動(dòng)筒（IGVA）﹑壓力傳感器（PT﹑DP﹑P2 SENSOR）以及負(fù)載壓氣機(jī)等部件。進(jìn)口導(dǎo)向葉片（IGV）和負(fù)載壓氣機(jī)是非航線可更換件，其它部件均為航線可更換件。當(dāng)APU引氣電門接到ON位，ECU接到引氣的信號(hào)令A(yù)PU引氣活門（BAV）打開，同時(shí)FCU將增壓的伺服燃油送到IGVA，驅(qū)動(dòng)IGV轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)合適的角度，將氣體引到負(fù)載壓氣機(jī)，通過(guò)APU引氣關(guān)斷活門將氣體輸送到飛機(jī)氣源系統(tǒng)，ECU同時(shí)輸送一個(gè)信號(hào)給喘振控制活門（SCV）以防止負(fù)載壓氣機(jī)喘振，當(dāng)有引氣需求時(shí)，SCV關(guān)閉，當(dāng)無(wú)引氣需求時(shí)，SCV打開，將負(fù)載壓氣機(jī)的引氣從APU尾部排泄出去。當(dāng)然，APU供氣量的多少由ECU通過(guò)控制負(fù)載壓氣機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，而ECU的控制又取決于壓力傳感器等信號(hào)。

根據(jù)APU引氣系統(tǒng)的組成，可初步判斷出引氣故障的原因可能是：APU引氣電門故障﹑APU引氣活門故障﹑ECU故障﹑SCV故障﹑IGV﹑IGVA以及負(fù)載壓氣機(jī)故障。在排故時(shí)首先要在駕駛艙CDU上進(jìn)行APU的自檢，根據(jù)故障代碼，通過(guò)故障隔離手冊(cè)（FIM）手冊(cè)進(jìn)行排故。當(dāng)沒(méi)有故障代碼時(shí)，應(yīng)該根據(jù)部件的特性進(jìn)行判斷，確定部件或線路是否存在問(wèn)題。

二﹑部件故障分析

1 APU引氣電門

APU引氣電門是一個(gè)兩位開關(guān)，只有ON和OFF兩個(gè)位置；當(dāng)將該電門放到ON位時(shí)，將引氣信號(hào)送到ECU，ECU再控制其他部件，將氣體引到飛機(jī)用氣系統(tǒng)。如果ECU接受不到該電門發(fā)出的引氣信號(hào)，那么BAV不會(huì)打開，APU將不會(huì)有引氣輸出。可以通過(guò)直接測(cè)量電門通斷來(lái)判斷電門是否工作，當(dāng)然，更好的辦法則是測(cè)量電門輸出到ECU的電壓是否正常來(lái)判斷。

2 APU引氣活門

APU引氣活門是一個(gè)電控氣動(dòng)型活門，由彈簧加載保持在關(guān)位；當(dāng)ECU輸出引氣信號(hào)時(shí)，活門本體上的電磁活門打開，將氣體引到彈簧負(fù)載作動(dòng)筒的上腔，在氣體壓力的作用下，碟形活門打開，APU引氣通過(guò)該活門進(jìn)入飛機(jī)氣源系統(tǒng)。我們可以通過(guò)引氣活門（BAV）本體上的活門位置指示來(lái)判斷活門工作是否正常。當(dāng)APU引氣電門打到ON位時(shí)，引氣活門應(yīng)該打開，此時(shí)活門位置指示應(yīng)指在OPEN位；否則，表示活門工作異常。造成活門不能完全打開或關(guān)閉的原因可能是：APU引氣長(zhǎng)時(shí)間流過(guò)活門，會(huì)在蝶形活門上堆積污染物，造成活門卡阻，使得活門不能打開或完全打開，產(chǎn)生APU無(wú)引氣或引氣壓力低的故障現(xiàn)象。活門的老化也會(huì)造成引氣活門本體的失效。平時(shí)工作中可用扳手轉(zhuǎn)動(dòng)活門的驅(qū)動(dòng)軸來(lái)檢查活門的順滑性。

3 ECU

電子控制組件（ECU）是APU工作的核心部件，它控制著APU的所有功能，如啟動(dòng)，加速，停車，引氣，供電等以及電路探測(cè)和故障隔離，我們可通過(guò)在駕駛艙里CDU上進(jìn)行APU自檢，以判斷ECU的工作狀態(tài)。

4 IGCA/IGV

進(jìn)口導(dǎo)向葉片作動(dòng)筒（IGVA）是一個(gè)電控液動(dòng)型作動(dòng)筒，接受來(lái)自ECU的電信號(hào)。進(jìn)口導(dǎo)向葉片作動(dòng)筒根據(jù)ECU的信號(hào)驅(qū)動(dòng)進(jìn)口導(dǎo)向葉片打開一定的角度。當(dāng)進(jìn)口導(dǎo)向葉片作動(dòng)筒接受到ECU的信號(hào)后，來(lái)自FCU的伺服燃油到達(dá)IGVA的頭端，驅(qū)動(dòng)進(jìn)口導(dǎo)向葉片（IGV）在15°～115°自由轉(zhuǎn)動(dòng)，氣體經(jīng)過(guò)IGV進(jìn)入負(fù)載壓氣機(jī)，然后通過(guò)APU引氣活門輸送引氣到飛機(jī)氣源系統(tǒng)。一個(gè)LVDT將進(jìn)口導(dǎo)向葉片作動(dòng)筒的位置信號(hào)反饋到ECU，ECU根據(jù)其他信號(hào)精確地控制IGV的角度，以合適的引氣量滿足飛機(jī)用氣系統(tǒng)的需要。

如何判斷IGVA工作是否正常，首先要確定來(lái)自FCU的伺服燃油能否到達(dá)作動(dòng)筒的頭端；第二就是判斷控制作動(dòng)筒本體上的電磁活門的電壓是否接通；判斷第一種情況就是斷開作動(dòng)筒上燃油進(jìn)口管，接通APU引氣電門，若有燃油流出，說(shuō)明來(lái)自FCU的伺服燃油能夠進(jìn)入作動(dòng)筒，反之亦然；對(duì)于第二種情況，就是接通APU引氣電門，用萬(wàn)用表測(cè)量電器插頭，看是否有電壓通過(guò)，若有電壓通過(guò)，說(shuō)明從ECU到IGVA的整個(gè)電路是通路；反之亦然；上述兩種情況有存在，而APU仍然沒(méi)有引氣，我們就可以斷定是IGVA的問(wèn)題。

另外一種判斷IGVA的好壞是通過(guò)LVDT，但是我們首先要確定LVDT是正常工作，可以用萬(wàn)用表測(cè)量；然后我們?cè)贑DU上查看IGV的角度是否隨著用氣系統(tǒng)負(fù)載的改變而改變，如果IGV的角度不變，則可以確定是IGVA的問(wèn)題。IGV和負(fù)載壓氣機(jī)都在APU的核心機(jī)里，我們只能通過(guò)孔探判斷其好壞。

5 SCV

防喘控制活門（SCV）是一個(gè)碟型活門，由一個(gè)電控液動(dòng)的作動(dòng)筒驅(qū)動(dòng)，安裝在BAV前面的引氣管道上（從后向前看），以防止APU負(fù)載壓氣機(jī)在工作時(shí)發(fā)生喘振。在APU正常工作時(shí)，當(dāng)APU引氣電門打到OFF位時(shí)，SCV是打開的；當(dāng)APU引氣電門打到ON位時(shí)， SCV是關(guān)閉的。如果，當(dāng)APU引氣電門打到ON位時(shí)，SCV一直保持在開位而未能關(guān)閉，那么APU負(fù)載壓氣機(jī)的引氣就會(huì)通過(guò)SCV排出到APU尾部，APU引氣活門自然就沒(méi)有引氣提供給飛機(jī)的氣源系統(tǒng)了。

結(jié)語(yǔ)

APU出現(xiàn)故障也可按照“最低設(shè)備放行清單（MEL）”放行。但APU故障會(huì)使旅客的舒適性上大打折扣，因此，航空公司在運(yùn)營(yíng)過(guò)程中也非常注重APU故障的處理效率，能夠及時(shí)排除的，不會(huì)按照MEL保留。這就要求維修人員要及時(shí)準(zhǔn)確的判斷出故障，解決掉故障。根據(jù)日常的經(jīng)驗(yàn)，APU引氣活門﹑進(jìn)口葉片導(dǎo)向作動(dòng)筒（IGVA）故障率最高，希望以上分析可以起到一定的借鑒作用。

參考資料

[1]波音公司.B737NG飛機(jī)SDS、FIM、WDM手冊(cè)[Z].