某型發(fā)動(dòng)機(jī)防喘故障分析

張香華 李中生 王立志

摘 要：某型航空發(fā)動(dòng)機(jī)配裝我國(guó)先進(jìn)戰(zhàn)機(jī)，該型發(fā)動(dòng)機(jī)獨(dú)有的防喘功能，使戰(zhàn)機(jī)生存能力大大增強(qiáng)。本文以某型發(fā)動(dòng)機(jī)防喘檢查時(shí)出現(xiàn)的故障為出發(fā)點(diǎn)，通過(guò)研究防喘系統(tǒng)組成和原理，針對(duì)地面試車出現(xiàn)的故障，進(jìn)行理論分析，確立故障發(fā)生的原因是副油燃油壓力變化導(dǎo)致轉(zhuǎn)速下降量發(fā)生變化。本文開(kāi)展的研究，為航空發(fā)動(dòng)機(jī)地面防喘檢查，外場(chǎng)使用維護(hù)和故障排除提供了借鑒。

關(guān)鍵詞：發(fā)動(dòng)機(jī)；防喘；故障；分析

中圖分類號(hào)：V263 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

1 故障現(xiàn)象

某型號(hào)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行地面首次試車時(shí)，防喘功能檢查，N1轉(zhuǎn)速下降至68%，規(guī)定值為68%～74%，符合要求。試車中由于慢車狀態(tài)副油路壓力為1.58 MPa，不符合規(guī)定要求，地面試車操作人員調(diào)整主泵壓力分布器活門(mén)調(diào)整螺釘，將慢車狀態(tài)副油路壓力調(diào)整為1.75MPa。

第二次地面試車時(shí)，防喘功能檢查，N1轉(zhuǎn)速下降至55%，不符合規(guī)定，將漏油節(jié)流嘴更換為1.8mm（節(jié)流嘴規(guī)格要求為1.8mm～2.5mm）， 防喘檢查N1轉(zhuǎn)速下降至60%，參數(shù)不合格。操作人員將副油壓力由1.75MPa減小為1.68MPa。

第三次地面試車時(shí)，防喘功能檢查，地面試車檢查防喘功能，N1轉(zhuǎn)速下降至70%，符合規(guī)定。

發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)試車合格后，正常情況下每次開(kāi)車不會(huì)出現(xiàn)大的變化。該發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)調(diào)整燃油壓力，導(dǎo)致不同次地面試車，轉(zhuǎn)速出現(xiàn)很大的變化，在以往發(fā)生的試車中沒(méi)有出現(xiàn)過(guò)，因此無(wú)經(jīng)驗(yàn)可尋。

2 某型發(fā)動(dòng)機(jī)防喘系統(tǒng)組成

某型發(fā)動(dòng)機(jī)防喘系統(tǒng)組成，如圖1所示。核心部分是數(shù)字式防喘控制器，它和飛機(jī)大氣數(shù)據(jù)、武器管理系統(tǒng)、發(fā)動(dòng)機(jī)電氣系統(tǒng)、主泵調(diào)節(jié)器、放油電磁閥和進(jìn)氣道斜板控制器共同組成防喘系統(tǒng)。

3 防喘系統(tǒng)工作原理

某型發(fā)動(dòng)機(jī)防喘控制系統(tǒng)用于飛機(jī)武器發(fā)射時(shí)，防止發(fā)動(dòng)機(jī)喘振和停車，在全加力狀態(tài)，通過(guò)降低主泵供油量及發(fā)動(dòng)機(jī)副油路放油，使發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)低，短時(shí)退出加力而提高發(fā)動(dòng)機(jī)穩(wěn)定工作裕度。防喘控制系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)由主泵調(diào)節(jié)器上的K活門(mén)和放油電磁開(kāi)關(guān)共同組成，如圖2所示。

當(dāng)K活門(mén)工作時(shí)，將主泵中的供油斜盤(pán)角度減小，從而減小供油量。放油電磁開(kāi)關(guān)的進(jìn)口接發(fā)動(dòng)機(jī)副油路，出口接發(fā)動(dòng)機(jī)漏油盒。放油電磁開(kāi)關(guān)工作時(shí)，會(huì)將發(fā)動(dòng)機(jī)副油路中的燃油通過(guò)電磁開(kāi)關(guān)RDK-34放出到漏油盒中，之后，高壓壓氣機(jī)引氣吹除漏油盒中廢棄燃油至大氣。

臺(tái)架防喘系統(tǒng)調(diào)整，通過(guò)改變放油電磁開(kāi)關(guān)出口的節(jié)流嘴大小改變放油量，節(jié)流嘴面積越小，副油路在單位時(shí)間內(nèi)的漏油量也相應(yīng)減小。

4 防喘系統(tǒng)故障分析

某型發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)生防喘切油故障，均是N1轉(zhuǎn)速值高于規(guī)定值，其原因是放油電磁開(kāi)關(guān)工作異常，導(dǎo)致副油路燃油未能完全排出或部分排出，燃油下降量小于規(guī)定值，N1轉(zhuǎn)速下降量亦未達(dá)標(biāo)。

該發(fā)動(dòng)機(jī)防喘切油故障，表現(xiàn)為N1轉(zhuǎn)速低于規(guī)定值，可以理解為發(fā)動(dòng)機(jī)防喘系統(tǒng)切油量大于設(shè)計(jì)指標(biāo)，導(dǎo)致N1轉(zhuǎn)速下降量過(guò)大。放油電磁開(kāi)關(guān)是一個(gè)開(kāi)、關(guān)電磁閥，沒(méi)有流量調(diào)節(jié)功能，出現(xiàn)卡滯、異常情況等只能降低排油量，不會(huì)增加排油量，與故障現(xiàn)象不符，因此可以排除放油電磁開(kāi)關(guān)對(duì)故障的影響。

為進(jìn)一步確定切油量大的原因，將放油電磁開(kāi)關(guān)短接，即發(fā)動(dòng)機(jī)副油路不放油，單獨(dú)由主泵切油，驗(yàn)證故障現(xiàn)象。試車進(jìn)行防喘檢查，N1轉(zhuǎn)速下降至70%。由于前期沒(méi)有相關(guān)數(shù)據(jù)積累，因此無(wú)法判定主泵降油量是否符合標(biāo)準(zhǔn)，但可以認(rèn)定主泵不是切油量大的原因（如果主泵單獨(dú)切油，N1轉(zhuǎn)速下降至68%以下，則判定主泵是切油量大的原因），因此后續(xù)排故方案集中在如何降低副油路漏油量上。

該型發(fā)動(dòng)機(jī)上安裝的節(jié)流嘴為1.8mm，已經(jīng)達(dá)到最小限度?？紤]降低副油路的燃油壓力來(lái)降低排油量，副油路壓力調(diào)整是通過(guò)主泵上的壓力分布器活門(mén)調(diào)整螺釘實(shí)現(xiàn)的，從調(diào)整前后的試車參數(shù)上看，慢車狀態(tài)副油路壓力由1.75MPa減小為1.68MPa，全加力狀態(tài)副油路壓力由3.84MPa減小為3.81MPa。副油路壓力降低，副油路排油量減少，N1轉(zhuǎn)速下降量相應(yīng)減少。

從壓力分布器的結(jié)構(gòu)及功能上看，壓力分布器是根據(jù)燃油壓力的大小將燃油分配給燃燒室的主、副油路，調(diào)整螺釘在影響慢車狀態(tài)副油路壓力的同時(shí)還會(huì)影響最大狀態(tài)下的副油路壓力，但影響發(fā)動(dòng)機(jī)總供油量，亦不會(huì)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)推力等性能指標(biāo)產(chǎn)生影響。

結(jié)語(yǔ)

某型發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架試車進(jìn)行防喘功能檢查時(shí)，參數(shù)不符合規(guī)定，傳統(tǒng)思維通過(guò)調(diào)整放油節(jié)流嘴進(jìn)行調(diào)整，當(dāng)調(diào)整手段無(wú)法解決時(shí)，需要根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理，重新制定排故措施，本文通過(guò)分析發(fā)動(dòng)機(jī)副油路在防喘功能檢查時(shí)的工作特點(diǎn)，采用調(diào)低慢車狀態(tài)下的副油壓力方式，使全加力工作時(shí)的副油壓力降低。當(dāng)防喘放油時(shí)，副油路放油量相對(duì)減少，N1轉(zhuǎn)速下降量則提高。

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