GTCP131—9B型APU引氣系統(tǒng)故障淺析

盧躍

摘要： 本文針對GTCP131-9B型APU引氣系統(tǒng)故障，提出了相應(yīng)的解決思路。

關(guān)鍵詞： GTCP 131-9B；APU；引氣系統(tǒng)

中圖分類號：V267 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-4311（2014）33-0030-02

0 引言

GTCP 131-9B型APU（輔助動力裝置）為飛機在地面及空中提供電源及氣源。APU為飛機增壓、空調(diào)系統(tǒng)及發(fā)動機啟動提供氣源，為娛樂系統(tǒng)、燈光、指示等機載設(shè)備提供電源。APU故障分為電源故障，引氣故障，漏油及高滑耗，點火系統(tǒng)故障等等，其中引氣系統(tǒng)故障率最高，對航班運行影響較大，如引氣系統(tǒng)無法工作，則必須要依靠地面氣源車才能啟動發(fā)動機，這極易造成航班延誤。

1 工作原理

APU引氣系統(tǒng)主要部件為：①負(fù)載壓氣機；②進(jìn)口導(dǎo)向葉片；③進(jìn)口導(dǎo)向葉片作動器；④引氣活門；⑤防喘活門；⑥壓力傳感器（PT、DP、P2）。

APU引氣系統(tǒng)工作原理簡介如下：飛機所需氣源從負(fù)載壓縮機進(jìn)入APU。進(jìn)口導(dǎo)向葉片作動器從ECU端接收飛機所需氣源量大小的指令，利用伺服燃料作為動力，控制進(jìn)口導(dǎo)向葉片的打開角度，從而控制APU進(jìn)氣量的大小。當(dāng)APU轉(zhuǎn)速達(dá)到95%之后，接通APU引氣開關(guān)，ECU將發(fā)送一個打開信號至APU引氣活門，使其作動并打開，為飛機提供氣源。APU引氣活門是一個電控氣動式活門。APU運行過程中對負(fù)載壓縮機的防喘保護(hù)是通過APU防喘活門來實現(xiàn)的，ECU利用APU和飛機的各項運行參數(shù)，計算出防喘活門的正確位置，并通過力矩馬達(dá)來控制防喘活門，從而達(dá)到最佳的防喘效果。

P2傳感器測量APU負(fù)載壓氣機的入口壓力。PT傳感器測量負(fù)載壓氣機的排放總壓。DP傳感器測量排放總壓和擴散器處的靜壓。壓差等于總壓力減去靜壓力。三個壓力傳感器是為ECU提供壓力參數(shù)，進(jìn)而準(zhǔn)確控制APU的各部件。簡要圖示請見圖1。

2 案例解析

APU引氣故障為最為常見，主要報告現(xiàn)象為APU無引氣、引氣壓力低，引氣時有時無等。表1是國航重慶基地近三年故障統(tǒng)計表，可以看出APU引氣故障無論從發(fā)生次數(shù)還是所占比例都是逐年遞增的。APU引氣系統(tǒng)涉及部件較多，一旦出故障需要具體分析，下面我們將分析國航重慶基地曾發(fā)生的三起疑難引氣故障，希望在遇到類似故障現(xiàn)象時能給排故工程師提供參考。

案例一：2012年5月11日B-5202機機組反映APU引氣壓力低，自檢有代碼49-52191 （IGV作動器與指令位置不一致）。根據(jù)故障代碼所指和以往排故經(jīng)驗判斷為IGV作動器故障，更換了IGV作動器后測試正常。但5月13日機組再次反映該故障，更換了APU引氣活門，并再次更換IGV作動器，測試APU引氣壓力依舊偏低，這就讓我們懷疑是什么原因造成了引氣壓力偏低，是否因為IGV的開度不夠，造成進(jìn)氣量不足？檢查APU狀態(tài)監(jiān)控，此時發(fā)現(xiàn)本機的IGV開度與其他飛機對比明顯偏低，繼續(xù)按手冊要求拆開IGV連桿端，檢查其伸縮量并不能滿足手冊要求的1英寸（25.4mm）（見圖2）。

故障總結(jié)及建議：IGV卡阻導(dǎo)致進(jìn)氣量不足，使得引氣壓力偏低。因IGV不是航線可更換件，更換APU后送修排除了該故障。此故障現(xiàn)象為APU引氣低，通常故障原因為IGV作動器卡阻，或APU引氣活門卡阻，但該故障為IGV本體卡阻，原因較隱蔽，這為今后的排故提供了新的思路。

案例二：2012年12月3日B-5220機機組反映APU無引氣，但供電正常，自檢無故障代碼。這種無代碼的故障比較棘手，首先將ECU與其他飛機對串，地面測試故障依舊。進(jìn)而檢查APU狀態(tài)監(jiān)控發(fā)現(xiàn)IGV角度無變化，更換了IGV作動器后測試故障依舊。這讓我們再次回到原點，因為引氣部件較多，不能再盲目更換件，還是從APU狀態(tài)監(jiān)控入手。再次監(jiān)控從APU啟動到接通電源這一過程的參數(shù)變化，最終發(fā)現(xiàn)DP SENSOR參數(shù)自始至終都無變化。更換DP SENSOR后，引氣正常，排除該故障。

故障總結(jié)及建議：APU引氣壓力低可能為引氣活門，防喘活門或IGV作動器卡阻導(dǎo)致，但無引氣則傳感器故障可能性更大，如有故障代碼則按手冊完成排故，如無故障代碼則可先觀察APU狀態(tài)監(jiān)控，根據(jù)參數(shù)變化來判斷故障件。

案例三：2013年7月28日B-5325機機組反映APU運行時突然無引氣，多次操作引氣電門后引氣正常，自檢無故障代碼。當(dāng)日更換APU引氣單向活門，此后該故障多次反映，現(xiàn)象均為APU運行時突然無法引氣，先后更換了IGV作動器及壓差傳感器，引氣活門、防喘活門，控制面板，均無效。后經(jīng)多次量線檢查終于發(fā)現(xiàn)為壓差傳感器端頭導(dǎo)線內(nèi)部斷裂，使得該壓差傳感器信號時斷時續(xù)，從而造成該故障。

故障總結(jié)及建議：線路故障因接觸時好時壞，故障現(xiàn)象不能在地面重現(xiàn)而干擾工程師排故思路，現(xiàn)隨著機隊機齡的增加線路故障也有增多的趨勢，故今后排故特別針對此類時隱時現(xiàn)的故障，應(yīng)加強線路檢查。

3 總結(jié)

APU在飛機運行中起著重要的作用，在電氣源不能保障的航站如APU故障會造成長時間延誤。在處理此類故障時應(yīng)當(dāng)從維護(hù)手冊中找出其工作原理，認(rèn)真分析其可能發(fā)生故障的部件。特別是線路問題造成的故障現(xiàn)象時有時無，這給排故工程師的排故思路帶來了較大干擾，需要仔細(xì)研究線路圖冊通過量線來判斷部件及線路是否存在問題，為以后的排故積累更多的經(jīng)驗。

參考文獻(xiàn)：

[1]The Boeing Company.B737-600/700/800/900 Aircraft Maintenance Mannual[Z].Illinois：The Boeing Company.2014.

[2]The Boeing Company.B737-600/700/800/900 System Schematic Mannual[Z].Illinois：The Boeing Company.2014.

[3]林貴平，袁修干，張成寬.飛機環(huán)控系統(tǒng)引氣分系統(tǒng)動態(tài)性能分析[J].北京航空航天大學(xué)學(xué)報，1997（05）.

摘要： 本文針對GTCP131-9B型APU引氣系統(tǒng)故障，提出了相應(yīng)的解決思路。

關(guān)鍵詞： GTCP 131-9B；APU；引氣系統(tǒng)

中圖分類號：V267 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-4311（2014）33-0030-02

0 引言

GTCP 131-9B型APU（輔助動力裝置）為飛機在地面及空中提供電源及氣源。APU為飛機增壓、空調(diào)系統(tǒng)及發(fā)動機啟動提供氣源，為娛樂系統(tǒng)、燈光、指示等機載設(shè)備提供電源。APU故障分為電源故障，引氣故障，漏油及高滑耗，點火系統(tǒng)故障等等，其中引氣系統(tǒng)故障率最高，對航班運行影響較大，如引氣系統(tǒng)無法工作，則必須要依靠地面氣源車才能啟動發(fā)動機，這極易造成航班延誤。

1 工作原理

APU引氣系統(tǒng)主要部件為：①負(fù)載壓氣機；②進(jìn)口導(dǎo)向葉片；③進(jìn)口導(dǎo)向葉片作動器；④引氣活門；⑤防喘活門；⑥壓力傳感器（PT、DP、P2）。

APU引氣系統(tǒng)工作原理簡介如下：飛機所需氣源從負(fù)載壓縮機進(jìn)入APU。進(jìn)口導(dǎo)向葉片作動器從ECU端接收飛機所需氣源量大小的指令，利用伺服燃料作為動力，控制進(jìn)口導(dǎo)向葉片的打開角度，從而控制APU進(jìn)氣量的大小。當(dāng)APU轉(zhuǎn)速達(dá)到95%之后，接通APU引氣開關(guān)，ECU將發(fā)送一個打開信號至APU引氣活門，使其作動并打開，為飛機提供氣源。APU引氣活門是一個電控氣動式活門。APU運行過程中對負(fù)載壓縮機的防喘保護(hù)是通過APU防喘活門來實現(xiàn)的，ECU利用APU和飛機的各項運行參數(shù)，計算出防喘活門的正確位置，并通過力矩馬達(dá)來控制防喘活門，從而達(dá)到最佳的防喘效果。

P2傳感器測量APU負(fù)載壓氣機的入口壓力。PT傳感器測量負(fù)載壓氣機的排放總壓。DP傳感器測量排放總壓和擴散器處的靜壓。壓差等于總壓力減去靜壓力。三個壓力傳感器是為ECU提供壓力參數(shù)，進(jìn)而準(zhǔn)確控制APU的各部件。簡要圖示請見圖1。

2 案例解析

APU引氣故障為最為常見，主要報告現(xiàn)象為APU無引氣、引氣壓力低，引氣時有時無等。表1是國航重慶基地近三年故障統(tǒng)計表，可以看出APU引氣故障無論從發(fā)生次數(shù)還是所占比例都是逐年遞增的。APU引氣系統(tǒng)涉及部件較多，一旦出故障需要具體分析，下面我們將分析國航重慶基地曾發(fā)生的三起疑難引氣故障，希望在遇到類似故障現(xiàn)象時能給排故工程師提供參考。

案例一：2012年5月11日B-5202機機組反映APU引氣壓力低，自檢有代碼49-52191 （IGV作動器與指令位置不一致）。根據(jù)故障代碼所指和以往排故經(jīng)驗判斷為IGV作動器故障，更換了IGV作動器后測試正常。但5月13日機組再次反映該故障，更換了APU引氣活門，并再次更換IGV作動器，測試APU引氣壓力依舊偏低，這就讓我們懷疑是什么原因造成了引氣壓力偏低，是否因為IGV的開度不夠，造成進(jìn)氣量不足？檢查APU狀態(tài)監(jiān)控，此時發(fā)現(xiàn)本機的IGV開度與其他飛機對比明顯偏低，繼續(xù)按手冊要求拆開IGV連桿端，檢查其伸縮量并不能滿足手冊要求的1英寸（25.4mm）（見圖2）。

故障總結(jié)及建議：IGV卡阻導(dǎo)致進(jìn)氣量不足，使得引氣壓力偏低。因IGV不是航線可更換件，更換APU后送修排除了該故障。此故障現(xiàn)象為APU引氣低，通常故障原因為IGV作動器卡阻，或APU引氣活門卡阻，但該故障為IGV本體卡阻，原因較隱蔽，這為今后的排故提供了新的思路。

案例二：2012年12月3日B-5220機機組反映APU無引氣，但供電正常，自檢無故障代碼。這種無代碼的故障比較棘手，首先將ECU與其他飛機對串，地面測試故障依舊。進(jìn)而檢查APU狀態(tài)監(jiān)控發(fā)現(xiàn)IGV角度無變化，更換了IGV作動器后測試故障依舊。這讓我們再次回到原點，因為引氣部件較多，不能再盲目更換件，還是從APU狀態(tài)監(jiān)控入手。再次監(jiān)控從APU啟動到接通電源這一過程的參數(shù)變化，最終發(fā)現(xiàn)DP SENSOR參數(shù)自始至終都無變化。更換DP SENSOR后，引氣正常，排除該故障。

故障總結(jié)及建議：APU引氣壓力低可能為引氣活門，防喘活門或IGV作動器卡阻導(dǎo)致，但無引氣則傳感器故障可能性更大，如有故障代碼則按手冊完成排故，如無故障代碼則可先觀察APU狀態(tài)監(jiān)控，根據(jù)參數(shù)變化來判斷故障件。

案例三：2013年7月28日B-5325機機組反映APU運行時突然無引氣，多次操作引氣電門后引氣正常，自檢無故障代碼。當(dāng)日更換APU引氣單向活門，此后該故障多次反映，現(xiàn)象均為APU運行時突然無法引氣，先后更換了IGV作動器及壓差傳感器，引氣活門、防喘活門，控制面板，均無效。后經(jīng)多次量線檢查終于發(fā)現(xiàn)為壓差傳感器端頭導(dǎo)線內(nèi)部斷裂，使得該壓差傳感器信號時斷時續(xù)，從而造成該故障。

故障總結(jié)及建議：線路故障因接觸時好時壞，故障現(xiàn)象不能在地面重現(xiàn)而干擾工程師排故思路，現(xiàn)隨著機隊機齡的增加線路故障也有增多的趨勢，故今后排故特別針對此類時隱時現(xiàn)的故障，應(yīng)加強線路檢查。

3 總結(jié)

APU在飛機運行中起著重要的作用，在電氣源不能保障的航站如APU故障會造成長時間延誤。在處理此類故障時應(yīng)當(dāng)從維護(hù)手冊中找出其工作原理，認(rèn)真分析其可能發(fā)生故障的部件。特別是線路問題造成的故障現(xiàn)象時有時無，這給排故工程師的排故思路帶來了較大干擾，需要仔細(xì)研究線路圖冊通過量線來判斷部件及線路是否存在問題，為以后的排故積累更多的經(jīng)驗。

參考文獻(xiàn)：

[1]The Boeing Company.B737-600/700/800/900 Aircraft Maintenance Mannual[Z].Illinois：The Boeing Company.2014.

[2]The Boeing Company.B737-600/700/800/900 System Schematic Mannual[Z].Illinois：The Boeing Company.2014.

[3]林貴平，袁修干，張成寬.飛機環(huán)控系統(tǒng)引氣分系統(tǒng)動態(tài)性能分析[J].北京航空航天大學(xué)學(xué)報，1997（05）.

摘要： 本文針對GTCP131-9B型APU引氣系統(tǒng)故障，提出了相應(yīng)的解決思路。

關(guān)鍵詞： GTCP 131-9B；APU；引氣系統(tǒng)

中圖分類號：V267 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-4311（2014）33-0030-02

0 引言

GTCP 131-9B型APU（輔助動力裝置）為飛機在地面及空中提供電源及氣源。APU為飛機增壓、空調(diào)系統(tǒng)及發(fā)動機啟動提供氣源，為娛樂系統(tǒng)、燈光、指示等機載設(shè)備提供電源。APU故障分為電源故障，引氣故障，漏油及高滑耗，點火系統(tǒng)故障等等，其中引氣系統(tǒng)故障率最高，對航班運行影響較大，如引氣系統(tǒng)無法工作，則必須要依靠地面氣源車才能啟動發(fā)動機，這極易造成航班延誤。

1 工作原理

APU引氣系統(tǒng)主要部件為：①負(fù)載壓氣機；②進(jìn)口導(dǎo)向葉片；③進(jìn)口導(dǎo)向葉片作動器；④引氣活門；⑤防喘活門；⑥壓力傳感器（PT、DP、P2）。

APU引氣系統(tǒng)工作原理簡介如下：飛機所需氣源從負(fù)載壓縮機進(jìn)入APU。進(jìn)口導(dǎo)向葉片作動器從ECU端接收飛機所需氣源量大小的指令，利用伺服燃料作為動力，控制進(jìn)口導(dǎo)向葉片的打開角度，從而控制APU進(jìn)氣量的大小。當(dāng)APU轉(zhuǎn)速達(dá)到95%之后，接通APU引氣開關(guān)，ECU將發(fā)送一個打開信號至APU引氣活門，使其作動并打開，為飛機提供氣源。APU引氣活門是一個電控氣動式活門。APU運行過程中對負(fù)載壓縮機的防喘保護(hù)是通過APU防喘活門來實現(xiàn)的，ECU利用APU和飛機的各項運行參數(shù)，計算出防喘活門的正確位置，并通過力矩馬達(dá)來控制防喘活門，從而達(dá)到最佳的防喘效果。

P2傳感器測量APU負(fù)載壓氣機的入口壓力。PT傳感器測量負(fù)載壓氣機的排放總壓。DP傳感器測量排放總壓和擴散器處的靜壓。壓差等于總壓力減去靜壓力。三個壓力傳感器是為ECU提供壓力參數(shù)，進(jìn)而準(zhǔn)確控制APU的各部件。簡要圖示請見圖1。

2 案例解析

APU引氣故障為最為常見，主要報告現(xiàn)象為APU無引氣、引氣壓力低，引氣時有時無等。表1是國航重慶基地近三年故障統(tǒng)計表，可以看出APU引氣故障無論從發(fā)生次數(shù)還是所占比例都是逐年遞增的。APU引氣系統(tǒng)涉及部件較多，一旦出故障需要具體分析，下面我們將分析國航重慶基地曾發(fā)生的三起疑難引氣故障，希望在遇到類似故障現(xiàn)象時能給排故工程師提供參考。

案例一：2012年5月11日B-5202機機組反映APU引氣壓力低，自檢有代碼49-52191 （IGV作動器與指令位置不一致）。根據(jù)故障代碼所指和以往排故經(jīng)驗判斷為IGV作動器故障，更換了IGV作動器后測試正常。但5月13日機組再次反映該故障，更換了APU引氣活門，并再次更換IGV作動器，測試APU引氣壓力依舊偏低，這就讓我們懷疑是什么原因造成了引氣壓力偏低，是否因為IGV的開度不夠，造成進(jìn)氣量不足？檢查APU狀態(tài)監(jiān)控，此時發(fā)現(xiàn)本機的IGV開度與其他飛機對比明顯偏低，繼續(xù)按手冊要求拆開IGV連桿端，檢查其伸縮量并不能滿足手冊要求的1英寸（25.4mm）（見圖2）。

故障總結(jié)及建議：IGV卡阻導(dǎo)致進(jìn)氣量不足，使得引氣壓力偏低。因IGV不是航線可更換件，更換APU后送修排除了該故障。此故障現(xiàn)象為APU引氣低，通常故障原因為IGV作動器卡阻，或APU引氣活門卡阻，但該故障為IGV本體卡阻，原因較隱蔽，這為今后的排故提供了新的思路。

案例二：2012年12月3日B-5220機機組反映APU無引氣，但供電正常，自檢無故障代碼。這種無代碼的故障比較棘手，首先將ECU與其他飛機對串，地面測試故障依舊。進(jìn)而檢查APU狀態(tài)監(jiān)控發(fā)現(xiàn)IGV角度無變化，更換了IGV作動器后測試故障依舊。這讓我們再次回到原點，因為引氣部件較多，不能再盲目更換件，還是從APU狀態(tài)監(jiān)控入手。再次監(jiān)控從APU啟動到接通電源這一過程的參數(shù)變化，最終發(fā)現(xiàn)DP SENSOR參數(shù)自始至終都無變化。更換DP SENSOR后，引氣正常，排除該故障。

故障總結(jié)及建議：APU引氣壓力低可能為引氣活門，防喘活門或IGV作動器卡阻導(dǎo)致，但無引氣則傳感器故障可能性更大，如有故障代碼則按手冊完成排故，如無故障代碼則可先觀察APU狀態(tài)監(jiān)控，根據(jù)參數(shù)變化來判斷故障件。

案例三：2013年7月28日B-5325機機組反映APU運行時突然無引氣，多次操作引氣電門后引氣正常，自檢無故障代碼。當(dāng)日更換APU引氣單向活門，此后該故障多次反映，現(xiàn)象均為APU運行時突然無法引氣，先后更換了IGV作動器及壓差傳感器，引氣活門、防喘活門，控制面板，均無效。后經(jīng)多次量線檢查終于發(fā)現(xiàn)為壓差傳感器端頭導(dǎo)線內(nèi)部斷裂，使得該壓差傳感器信號時斷時續(xù)，從而造成該故障。

故障總結(jié)及建議：線路故障因接觸時好時壞，故障現(xiàn)象不能在地面重現(xiàn)而干擾工程師排故思路，現(xiàn)隨著機隊機齡的增加線路故障也有增多的趨勢，故今后排故特別針對此類時隱時現(xiàn)的故障，應(yīng)加強線路檢查。

3 總結(jié)

APU在飛機運行中起著重要的作用，在電氣源不能保障的航站如APU故障會造成長時間延誤。在處理此類故障時應(yīng)當(dāng)從維護(hù)手冊中找出其工作原理，認(rèn)真分析其可能發(fā)生故障的部件。特別是線路問題造成的故障現(xiàn)象時有時無，這給排故工程師的排故思路帶來了較大干擾，需要仔細(xì)研究線路圖冊通過量線來判斷部件及線路是否存在問題，為以后的排故積累更多的經(jīng)驗。

參考文獻(xiàn)：

[1]The Boeing Company.B737-600/700/800/900 Aircraft Maintenance Mannual[Z].Illinois：The Boeing Company.2014.

[2]The Boeing Company.B737-600/700/800/900 System Schematic Mannual[Z].Illinois：The Boeing Company.2014.

[3]林貴平，袁修干，張成寬.飛機環(huán)控系統(tǒng)引氣分系統(tǒng)動態(tài)性能分析[J].北京航空航天大學(xué)學(xué)報，1997（05）.