PT6A-27 發動機故障分析

◎馬騰飛

一、Y12 發動機控制系統

1.構成和安裝位置。發動機操縱臺整體安裝在中央操縱臺上，位于駕駛艙正、副駕駛員之間。操縱桿的排列是：順航向從左向右依次為功率桿、螺旋槳桿、油門桿，左、右發動機相同功能的操縱桿相鄰，通過調整使兩桿控制發動機工作滿足一致性。

2.工作原理。通過駕駛艙中央操縱臺上的三組操縱把手控制發動機的相應操縱搖臂，從而控制發動機的功率、油門和螺旋槳，實現發動機的起動/停車、功率控制、螺旋槳轉速控制和順槳、反槳的操縱功能。

（1）功率桿。功率桿設置：“最大”、“慢車”和“最大反槳”三個位置。從“慢車”向前推功率桿，功率增加直到最大功率；從“慢車”向后拉功率桿，使反槳功率增大直到最大反槳。在每個位置均設立標識，在靠近功率桿處設有“停車時禁止拉反槳”的標牌。功率桿用來控制壓氣機轉速（Ng）和螺旋槳反槳槳距。對于壓氣機轉速（Ng）的控制，也就是對發動機功率的控制，是通過控制燃調內的Py 空氣實現的。當拉反槳時，功率桿同時控制貝它活門和復位臂，在實現反槳的同時限制發動機功率。

（2）油門桿。油門桿設置為：“停車”、“低慢”（地面慢車）、“高慢”（飛行慢車）三個位置。油門桿用于確定發動機工作狀態。工作時油門桿前推，先后進入低慢、高慢位置。油門桿上安裝起動按鈕，用于起動發動機。油門桿控制的是起動流量控制器這個附件，提起再前推油門桿后，供油管路就開通了，后拉至停車位并放下，油路就被切斷。

（3）螺旋槳桿。螺旋槳桿設置為：“順槳”，“最大”兩個位置，功能為設置螺旋槳的最大轉速。向前為轉速增加，向后為順槳。螺旋槳桿通過控制調速器彈簧的張力來實現恒速速度選擇和手動順槳。

二、發動機地面試車達不到起飛功率

1.故障簡述。Y12 型機地面試車時，出現左發動機的扭矩值達不到起飛功率。排除此故障主要從燃油調節器以及放氣活門處著手。如何判斷具體是哪一個部位出現問題，且準確找出故障點，則需要根據燃油調節器以及放氣活門的工作原理對故障現象進行分析。

2.燃油調節器。

（1）工作原理。燃油調節器（FCU）安裝在燃油泵的后安裝邊上。在燃油泵和燃油調節器之間的花鍵聯軸節把與壓氣機渦輪轉速（Ng）成正比的轉速信號傳給FCU的調速部分。FCU 為發動機提供燃油計劃，通過控制壓氣機轉速來提供發動機所需功率。發動機功率輸出直接取決于Ng。Ng的控制是通過調節供給發動機燃燒的燃油來實現的。

（2）故障分析。燃油調節故障，實際是由螺旋槳調速器中動力渦輪調速器復位臂位置調整不當造成的。復位臂位置調整不當導致Py 壓力下降，當Px 保持不變，Py 壓力下降，膜片在Px 和Py 的作用下移動。膜片的移動帶動連接裝置的運動，減小了小孔面積，也就減小了燃油流量，從而導致了發動機功率下降。根據公式發動機功率P=kTQ×Np，意味著當發動機處于恒速狀態時，功率與TQ 成正比。也就是說功率減小，扭矩必然相應減小。按上述思路應檢查可能導致Py 壓力下降的復位臂。如無異常應檢查Py 壓力連接的各個管路有無漏氣現象。

3.放氣活門。如果燃油調節器沒有發現故障，則需要判斷放氣活門是否存在問題。下面介紹一種方法用于判斷放氣活門是否出現問題。進行地面試車，記錄下列數值：Ng、TQ、ITT、Wf。記錄后分析數據，在Ng=90%時對比左、右發的TQ、ITT、Wf 是否一致。如果不一致，相差較大，對比Ng=86%時的上述數值，相差不大，則可判定是放氣活門出現問題，因此就需要了解放氣活門的工作原理。

（1）工作原理。放氣活門位于燃氣發生器機匣7 點鐘位置的壓氣機放氣活門由一個裝有排氣口的殼體內運動的活塞式活門組成，活塞由一個滾動膜片和導銷支撐在中心孔上，導銷允許活塞全行程地在任一方向打開或關閉排氣口，而同時又能有效地密封活塞上部的空氣腔。

（2）故障分析與排除。如果活塞與底座之間關閉不嚴，就會產生上述故障。低功率時P2.5 遠大于Px 值，活門全開，此時左、右發放氣活門狀態一致，左、右發動機的各參數也一致。隨著功率增加壓氣機P3增大，經過初級限流螺塞后的氣壓也增大，作用于膜片的力也增大，從而導致活塞開始下移。當Ng=91%時，活塞與底座應該完全靠緊。但由于左發動機放氣活門關閉不嚴導致壓氣機的級間空氣漏到大氣中，從而導致了左側發動機的功率損失，功率的損失必然導致左發動機的扭矩下降。排除此故障需要更換新的放氣活門。

三、著陸時左、右發動機反槳不同步

1.故障簡述。Y12 型機在試飛中，著陸拉反槳時，左、右發動機扭矩值不同步。右側發動機扭矩值相對于左側發動機扭矩值上升慢且達不到額定的扭矩值。造成飛機在跑道上向左側滑，且側滑明顯，極易發生危險。排除此故障首先要弄清楚螺旋槳調速器的工作原理。

2.螺旋槳調速器。螺旋槳調速器位于發動機減速機匣的正上方，由發動機輸出軸上的斜齒輪帶動。調速器包括一個正常的恒速器，貝它控制活門和Nf 調節器三部分。作為恒速器它根據飛機的不同飛行狀態下發動機功率的變化，自動改變螺旋槳的槳矩，以達到與燃氣發生器轉速相匹配，而使駕駛員所選擇的螺旋槳轉速保持不變。貝它范圍是整個螺旋槳變矩范圍的一部分，當功率桿進入貝它范圍時，貝它活門和燃油調節器變成一個整體。螺旋槳槳缸中的隨動活塞通過有三個彈簧作用的滑動桿與裝在螺旋槳后的反饋環相連，反饋環的運動又通過碳塊和反槳桿傳到貝它活門上，這種運動用來調節由正常飛行低矩到最大反槳的槳葉角。當功率桿拉到“最大反槳”位置時，燃油調節器和Nf 調節器共同調節發動機的功率，此時與反槳桿相連的Nf 調節器上的復位臂使輔助活門部分打開，卸掉部分Py 壓力，燃氣發生器的功率減小到所需功率，以保持動力渦輪轉速比選定的稍低些。

3.故障分析。在進行地面試車后發現，左、右發動機在進入反槳區域時，發動機Ng 在80%以下時TQ、Ng 等參數比較一致，但在80%-85%時右發動機Ng、TQ 上升較慢。如果在檢查右側發動機反槳止動釘時發現沒有問題，則需要判斷螺旋槳調速器復位臂是否存在問題。

4.故障排除。地面調節螺旋槳調速器互連桿，一般一至兩圈，使得Py 晚放氣，發動機有足夠的燃油供給，達到相應的扭矩值。

結語：有故障現象，必有相應的原因。養成良好的工作習慣，熟悉航空器，采用合適的分析方法，認清故障機理，對于我們的飛機維護人員非常關鍵。工作中應重視各部件的原理，遇到故障時應針對具體故障線確定出可能故障點。再根據不同零部件做相應的排查，區別出各部件的不同故障現象。從而準確找到故障點，進而排除，以便提高工作效率。