某型飛機(jī)順槳系統(tǒng)工作淺析

龍小輝

民航飛行學(xué)院飛機(jī)修理廠

本文詳細(xì)分析了某型飛機(jī)順槳與回槳的工作原理，并介紹了日常維護(hù)注意事項(xiàng)，有助于維護(hù)人員加深理論認(rèn)識，提高排故技巧。

某型飛機(jī)安裝的調(diào)速器是美國哈澤爾公司生產(chǎn)的，是屬于單作用式正向液壓變小距的可順槳調(diào)速器，調(diào)速器通過滑油壓力來推動(dòng)變距活塞使螺旋槳變小距。當(dāng)飛機(jī)需要順槳時(shí)，通過操縱變距桿釋放螺旋槳內(nèi)的變距油液，使螺旋槳在氣動(dòng)力、彈簧力和離心力有共同作用下順槳；當(dāng)飛機(jī)需要回槳時(shí)，通過前推變距桿打開儲壓器與螺旋槳之間的壓力油通路，壓力油進(jìn)入螺旋槳內(nèi)推動(dòng)變距活塞工作，使螺旋槳回槳。調(diào)速器與儲壓器的位置詳見圖1。

順槳

如果螺旋槳飛機(jī)發(fā)生發(fā)動(dòng)機(jī)空中停車時(shí)，螺旋槳會(huì)繼續(xù)沿其原來的旋轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)動(dòng)，就像風(fēng)車一樣繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，這種自由轉(zhuǎn)動(dòng)現(xiàn)象稱為螺旋槳自轉(zhuǎn)。螺旋槳失去動(dòng)力的自轉(zhuǎn)工作狀態(tài)叫做自轉(zhuǎn)工作狀態(tài)，同時(shí)也有比較通俗稱謂，即風(fēng)車工作狀態(tài)。

飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)因某種原因出現(xiàn)空中停止工作（空停）情況時(shí)，它的功率將急劇下降至零。螺旋槳轉(zhuǎn)速也將隨之下降，為保持轉(zhuǎn)速恒定不變，調(diào)速器就自動(dòng)控制變距油路來使螺旋槳變小距；在迎面氣流的作用下，螺旋槳的槳葉迎角減小，此時(shí)槳葉角也隨之迅速減小，最終形成了極大的負(fù)迎角。

從圖2 可以看出，槳葉總空氣動(dòng)力是用R 進(jìn)行表示，它的作用方向是后下方；另外一個(gè)分力是用Q 來進(jìn)行表示，它的作用方向與螺旋槳的轉(zhuǎn)向是一致的。由阻轉(zhuǎn)力轉(zhuǎn)變成驅(qū)動(dòng)力，從而帶動(dòng)螺旋槳繼續(xù)沿原方向轉(zhuǎn)動(dòng)。圖2 中另一分力用P 表示，由于它的方向正好同拉力作用方向成180°，是阻礙轉(zhuǎn)動(dòng)的負(fù)拉力。它隨著速度增大而變大。

當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)空中停車螺旋槳出現(xiàn)自轉(zhuǎn)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)并沒有動(dòng)力輸出，故不能產(chǎn)生帶動(dòng)螺旋槳轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)力，此時(shí)是相對氣流作用來帶動(dòng)螺旋槳轉(zhuǎn)動(dòng)的，其轉(zhuǎn)動(dòng)是被動(dòng)的，故不會(huì)產(chǎn)生拉力；被動(dòng)旋轉(zhuǎn)的螺旋槳只能產(chǎn)生阻轉(zhuǎn)力，導(dǎo)致飛機(jī)的飛行阻力增大。由于發(fā)動(dòng)機(jī)的被動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)的，其內(nèi)部潤滑油不能保證供給，發(fā)動(dòng)機(jī)的內(nèi)部磨損也將急劇增大。

圖1 調(diào)速器與儲壓器位置圖

圖2

為防止發(fā)動(dòng)機(jī)空停后，螺旋槳出現(xiàn)風(fēng)車工作狀況，可以操縱駕駛艙內(nèi)的順槳機(jī)構(gòu)來對其進(jìn)行順槳。使槳葉角達(dá)到90°左右。如圖3 所示。此時(shí)，螺旋槳槳葉前緣是朝向前方的，它幾乎與飛機(jī)飛行方向平行。

槳葉順著氣流方向后，由于沒有氣動(dòng)力作用，螺旋槳將停止旋轉(zhuǎn)；這樣原來作用在其上的負(fù)拉力也就消失了，螺旋槳停轉(zhuǎn)，與之相連接的發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸也不再轉(zhuǎn)動(dòng)，處于靜止?fàn)顟B(tài)，就避免了發(fā)動(dòng)機(jī)的過度磨損。此時(shí)由螺旋槳產(chǎn)生的阻力極小。

圖3

飛機(jī)在空中飛行過程中，如果發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速大于950 轉(zhuǎn)/分時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力突然消失，飛行員應(yīng)該立即向后拉動(dòng)變距桿至后極限位，后極限位也就是順槳位；此時(shí)調(diào)速器內(nèi)操縱軸上的凸臺與回槳活門組件內(nèi)的活門銷分離，作用在回槳活門上彈簧力將活門壓向活門座，這樣活門就處于關(guān)閉位；儲壓器和調(diào)速器之間的通路被徹底切斷。

經(jīng)調(diào)速器內(nèi)的滑油泵增壓，管路內(nèi)滑油壓力達(dá)到釋壓活門工作壓力時(shí)，推開釋壓活門，壓力油進(jìn)入機(jī)匣內(nèi)循環(huán)流動(dòng)。當(dāng)調(diào)速器柱塞向上移動(dòng)至極限位時(shí)，螺旋槳變小距油路將完全打開。此時(shí)，變小距油路與機(jī)匣的回油路是相通的，滑油經(jīng)小距油路返回機(jī)匣，螺旋槳內(nèi)的壓力滑油將排出；在槳葉配重離心力、槳缸彈簧力及缸筒氮?dú)鈮毫ψ饔孟?，其槳葉將角增大，從而到達(dá)順槳位。順槳工作情況，詳見圖4。

圖4 順槳工作示意圖

回槳

當(dāng)螺旋槳內(nèi)的壓力油完全釋放后，其槳葉角度增大到90°左右，此時(shí)螺旋槳到達(dá)全順槳位。而螺旋槳的回槳過程，正是順槳的相反過程，槳葉角將由最大角度逐漸恢復(fù)至工作角度。

向前推動(dòng)駕駛艙內(nèi)的變距手柄時(shí)，調(diào)速器內(nèi)的活門銷被頂開遠(yuǎn)離活門座，此時(shí)儲壓器與調(diào)速器間油路連通。隨著前推變距手柄的角度增大，活門的開度也將繼續(xù)增大，當(dāng)變距手柄到達(dá)前限動(dòng)位時(shí)，活門的開度達(dá)到最大值。

先前儲存在儲壓器內(nèi)的壓力油經(jīng)打開的通道，流入調(diào)速器油泵的壓力腔室內(nèi)；這時(shí)調(diào)速器內(nèi)的分油柱塞也朝下運(yùn)動(dòng)，分油柱塞從變小距通道口處離開，此時(shí)小距油路同壓力油路連通，儲壓器內(nèi)的壓力油直接進(jìn)入變距油缸，推動(dòng)變距活塞向后移動(dòng)，與之相連的變距拔叉帶動(dòng)槳葉旋轉(zhuǎn)，從而使槳葉角變小，恢復(fù)至工作角度（小槳葉角度），這就叫做螺旋槳的回槳。具體工作情況，詳見圖5。

圖5 螺旋槳回槳工作情況圖

維護(hù)注意事項(xiàng)

檢查調(diào)速器操縱系統(tǒng)，固定可靠，行程正確，操縱應(yīng)正常，無卡阻現(xiàn)象；檢查鋼索固定支架、卡箍狀況良好，固定可靠；鋼索無過度彎曲和扭曲。檢查調(diào)速器應(yīng)無滲漏。

檢查螺旋槳安裝固定可靠，安裝螺桿保險(xiǎn)良好；槳轂及其部件無裂紋、腐蝕和無油脂滲漏。槳軸無滑油和油脂滲漏。轉(zhuǎn)動(dòng)槳葉，檢查槳葉緊固良好，無松動(dòng)。檢查螺旋槳槳缸充氣壓力符合規(guī)定。

檢查螺旋槳回槳儲壓器及其管路應(yīng)無滲漏，狀況良好；檢查螺旋槳回槳貯壓器氣壓符合規(guī)定且無滑油滲漏。

結(jié)語

通過上述詳細(xì)的理論分析，明確了某型飛機(jī)螺旋槳順槳與回槳的工作原理及維護(hù)注意事項(xiàng)。飛機(jī)維護(hù)人員可以根據(jù)該理論知識，詳細(xì)分析實(shí)際工作中出現(xiàn)的故障，對排故有重要的指導(dǎo)意義。