張昕煒
(中國民用航空飛行學院綿陽分院,四川 綿陽621000)
2019 年11 月6 日,在對NW034 飛機進行地面試車時,右發正常啟動后置于慢車位(約700RPM)暖機過程中停車,低壓燃油泵B 跳開關彈出,PFD 上出現“2047 common rail,metering unit failuer”故障代碼。
出現故障后我院機務人員立即進行排故工作,排故流程如下:
a. 測量低壓燃油泵B 7.5A 跳開關至低壓燃油泵繼電器和低壓燃油泵B 繼電器至發動機ECU 線路正常。
b.檢查低壓燃油泵B 跳開關,發現該跳開關無法保持在推入位置(輕微晃動后自動彈出),更換該跳開關后地面試車檢查正常,分解故障跳開關發現其內部卡片失效,無法保持在推入位(見圖1)。
c. 針對單個低壓燃油泵停止工作后,ECU 無法切換到另一個泵工作問題進行了如下測試:

圖1 故障跳開關無法卡在推入位
1)燃油泵B 工作時拔出燃油泵跳開關B,燃油泵B 停止工 作,ECU 沒有自動切換燃油泵A 工作,發動機停止供油。(圖2)

圖2 低壓燃油泵跳開關

圖3 ECU 跳開關
2)燃油泵B 工作時拔出ECU B 跳開關,燃油泵B 停止工作,ECU 切換到燃油泵A 工作向發動機供油(圖3)。
發動機ECU 有兩個工作通道,ECU A 和ECU B,當發動機電門接通后,ECU 會根據對A 和B 通道的工作時間的監控,自動選擇A 通道或者是B 通道工作,工作期間另一個通道作為備用通道工作。當ECU 監控到發動機信號采集傳感器反饋信號異常后,ECU 內部會進行邏輯運算,給出判定是否需要進行A/B 切換的決斷。同時,發動機由2 個并聯安裝且彼此獨立的低壓燃油泵供油,正常工作期間僅1 個泵工作,一旦檢測到油壓過低,ECU 會自動接通第2 個油泵。但根據以上的測試結果,當單個獨立工作的低壓燃油泵斷電后ECU 并不會切換到另一泵工作,最終導致發動機因供油不足停車。如果在運行過程中發生類似的跳開關故障導致低壓燃油泵不工作,有可能造成發動機停車。在飛行中有燃油壓力低告警測試,這實際上是驗證了在一個泵的工作不正常時,雙泵同時工作模式能保證燃油供應。我們不進行ECU 自動切換測試的理由是當ECU 在Voter 檔位時,不知道是泵A 在工作,還是泵B 在工作,通過簡單的手段(如拔低壓燃油泵的跳開關)模擬時,總會有一個泵在工作,無法分辨是拔了備份泵的跳開關,還是自動切換功能起了作用。泵B 跳開關失效時發動機ECU 開關在自動位置,泵B 是工作油泵,泵A 是熱旁待油泵。試車當時是在慢車,螺旋槳轉速711rmp。泵B 的跳開關故障后,電源電壓基本保持不變,燃油壓力迅速下降后又上升了,說明此時已經切換到泵A 了,但是在泵A 建立起燃油壓力之前,螺旋槳轉速已經下降到停機狀態了,因此發動機停車了。因此我們分析只要當時螺旋槳轉速稍微高一點,就不會停機。
預防措施和建議:
a.DA42 飛機執管單位對目前飛機上的斷路器進行一次普查,重點檢查跳開關能否可靠保持在推入位置。并評估是否將跳開關的檢查加入檢查大綱。
b. 維護過程中更換跳開關時應注意對新裝的跳開關進行功能檢查。
c. 運行過程中如果發生電動燃油泵跳開關彈出電動燃油泵不工作,可人工切換ECU 選擇開關切換到另一個油泵工作。
d. 發動機在高速運轉時如果突然切斷供油有可能會導致高壓燃油泵損傷,因此在發動機運轉時如果不清楚哪個低壓燃油泵在工作時不要拔出低壓燃油泵跳開關。