飛機推出后發動機常見故障及處置

苗 陽

0 引言

飛行安全和航班準點率是決定航空公司發展的關鍵因素。在航班運行中，飛機從機位推出后的發動機啟動階段是故障發生比較頻繁的階段，而且此時機組的運行壓力較大，處理不當，不僅會影響飛行安全，還容易導致航班延誤。A320 飛機是目前國內最主流的機型之一，分析A320 飛機推出后的發動機常見故障及其處置策略具有極其重要的意義。

1 C F M5 6- 5 B 發動機正常啟動過程

在地面正常啟動時，FADEC 系統會對整個啟動過程進行控制和監控。當啟動旋鈕被選擇到點火位時，FADEC 自動識別，認為發動機啟動程序開始。機組在確認引氣壓力和滑油量充足后，提起主電門。此時低壓燃油活門和啟動活門打開，滑油壓力上升。當N2 達到16%時，點火開始；當N2 達到22%時，高壓燃油關斷活門打開，燃油流量、EGT上升；當N2 達到50%，啟動活門關閉，點火停止，發動機參數繼續上升并達到穩定狀態。

2 飛機推出后發動機常見故障及處置方法

飛機推出后發動機啟動過程可能發生的故障較多，有些故障被FADEC 系統識別并產生警告信息，有些故障需要地面機務人員和機組觀察發現。其中比較典型的故障有以下幾種。

2.1 啟動活門故障

發動機啟動時，啟動活門可能會卡阻在關閉位無法打開，也可能會卡阻在打開位無法關閉，這兩種情況上ECAM 都會產生警告信息“ENG 1（2）START VALVE FAULT”。

2.1.1 啟動活門卡阻在關閉位

故障發生時，ECU 會中斷發動機啟動，并會給出警告信息。第一次啟動失敗后，可再次嘗試啟動，如果兩次啟動時啟動活門都無法打開，常用的處置方法是采用人工超控啟動活門的方式啟動發動機。此時機組應與地面建立良好的溝通，嚴格按照手冊執行操作。需要注意的是，在這種情況下，采用人工啟動發動機的方式并不會有所幫助，因為人工啟動發動機模式和自動啟動發動機模式下，啟動活門的開關都是由FADEC 控制的。

2.1.2 啟動活門卡阻在打開位

除啟動活門無法打開外，很多航空公司都經歷過N2 50%轉速后啟動活門仍然沒有關閉的情況，此時也可采用人工超控啟動活門的方式啟動發動機。當N2 50%轉速時，機組通知機務人員關閉啟動活門，此時機務人員應確認啟動活門能正常關閉，這一點非常重要。如果啟動活門不能完全關閉，飛機不能放行。

2.2 點火故障

自動啟動過程中發動機采用單系統點火，發動機點火通常發生在提主電門之后10 秒。如果在10 秒內（極端寒冷情況15秒）未點火，FADEC 系統自動停止點火和燃油供給，并干冷轉發動機30 秒；在干冷轉開始的第25 秒時，FADEC 系統會自動控制進行雙點火。與自動啟動不同的是，人工啟動過程中，發動機會直接采用雙點火方式，提高啟動成功率。

如果在啟動過程中確認某一發點火系統A 或B 失效，在上ECAM 會產生警告信息“ENG 1（2）IGN A（B）FAULT”，可以參照MEL 保留放行，無M 項，O 項內容是在啟動發動機前拔出失效點火系統的跳開關，在發動機啟動完成閉合。這里需要特別注意的是點火系統A 的跳開關拔出將會導致雙發的點火系統A 失效。當出現點火系統故障時，也可嘗試人工啟動發動機的方式來提高啟動成功率。

2.3 啟動失速或EGT 超溫

發動機失速是指壓氣機轉速一定時，如果由于某種原因使進入發動機的空氣流量減少，導致工作葉輪進口處絕對速度在發動機軸線方向上的分量下降，攻角上升，當攻角上升到一定程度時，氣流在葉背處發生分離的現象[1]。CFM56-5B 發動機啟動時EGT 的限制為725℃，在自動啟動過程中如果探測到EGT超限或者EGT 超過啟動包線內N2 轉速對應值，FADEC 系統會認為存在超溫條件。

失速和超溫往往同時發生，當出現失速或者超溫時，FADEC 將切斷供油7 秒，之后重新供油但燃油流量會減少7%；如果超溫第二次發生，FADEC 將會再次斷油7 秒并減少7%的燃油流量；如果超溫第三次發生，FADEC 系統將第三次斷油7 秒并減少7%的燃油流量，此時燃油計劃已減少21%；如果超溫第四次發生，發動機將放棄啟動。

啟動時若機組反應EGT 高（低于600℃），如其他參數正常，可正常出港，飛行過程中應密切關注發動機各參數。在自動啟動過程中如果探測到存在失速或超溫的可能，FADEC 系統會自動發起三次燃油減少7%的再啟動程序，在這個過程中上ECAM 可能會閃現“ENG 1（2）STALL”的警告信息。如發動機啟動正常且無參數異常，可繼續執行航班，但機組人員應把該信息記錄下來，以便返回基地后進行進一步的檢查。如果發動機啟動失敗，說明存在失速或超溫情況，則需要執行相應的排故程序。飛機在高原運行或有較大尾風時，容易出現啟動過程中閃現“ENG 1（2）STALL”的現象，如果啟動正常且各參數正常，責無須維護工作。必要時可采取調整飛機朝向或人工啟動的方式啟動發動機。

2.4 懸掛啟動

啟動懸掛是指發動機在啟動過程中，發動機轉速上升緩慢，N2 轉速穩定在小于慢車轉速的狀態。啟動懸掛包括貧油的啟動懸掛（冷懸掛）和富油的啟動懸掛（熱懸掛）。富油啟動懸掛表現為高燃油流量和快速的EGT 增加，有超溫的風險，而貧油的啟動懸掛表現為較低的燃油流量和過低的EGT 溫度[2]。

短停啟動發動機時容易出現富油懸掛，與EGT 超限類似，發生富油懸掛時FADEC 系統會自動發起三次燃油減少7%的再啟動程序，不需要人工操縱。如嘗試第二次啟動，仍然出現啟動懸掛，須排故。高高原機場啟動時，如果第一次啟動失敗，可考慮人工啟動。炎熱天氣下，過短的短停時間會導致發動機在下次啟動前EGT 余溫較高，容易出現啟動懸掛，所以在關車時應嚴格執行慢車冷卻程序。如有必要，可在關車時進行發動機冷轉，以降低EGT 余溫，防止下次啟動時出現啟動懸掛。

2.5 發動機啟動時漏油

2.5.1 發動機余油排放口漏油

發動機冷發啟動時，余油排放口最容易出現漏油現象。當發現余油口漏油時，首先要判斷油液性質。一般情況下慢車5分鐘，發動機預熱后漏油現象會消失。如果慢車5 分鐘后仍然有漏油現象，可參考AMM 中的檢查標準確定是否可以放行，機務人員對此標準都非常熟悉，此處不再贅述。需要提醒的是，如果燃油大量滲漏，有可能被發動機吸入，這是很危險的，此時機務應通知機組立即關車，利用另一發單發滑回機位執行進一步排故檢查工作。

2.5.2 附件、管路外漏

發動機啟動時，部件或者管路外部漏油是不允許的，必須立即排故。有時油液會從發動機余油口附近的包皮縫隙處流出，在發現漏油時要仔細觀察漏油點，判斷油液性質。尤其是下雨天，會有較多的雨水從發動機的包皮縫隙處流出，此時一定要認真檢查，切不可麻痹大意。

2.6 尾噴冒黑煙

在冬季，發動機啟動時尾噴口冒黑煙是比較常見的現象。此外，如果發動機之前執行過冷轉工作，尾噴管6 點鐘位置可能會積聚一些滑油，發動機啟動時尾噴可能會出現少許黑煙，這屬于正常現象。此時，空地之間應保持及時、準確的通信聯絡。機務人員看到黑煙后應通知機組保持發動機慢車功率并關注發動機參數，機組收到信息后切不可驚慌，只要發動機參數正常、無火警警告且黑煙快速消失，飛機即可正常滑出。另外建議，在航前、航后繞機時，如發現尾噴管有油跡，應立即清理干凈，可降低發動機啟動時尾噴口冒黑煙的概率。

3 總結

飛機推出后發動機啟動時，機組和地面人員應建立良好的溝通，提高警惕，密切監控相關參數和相關區域。一旦發生異常情況，信息傳遞要及時、準確、全面，并及時采取適當處置措施。這樣既能防止故障升級，保證飛行安全，又能減少不必要的滑回，保證航班正點率。