飛機發動機引氣系統故障及維護分析

張旭

摘要：在飛機運行的過程中，發動機引氣系統是非常重要的組成部分，其主要作用是為飛機氣源系統提供壓力、溫度調節的壓縮空氣，一旦該系統出現故障，飛機就無法安全運行，還威脅著廣大乘客的生命安全。因此，我們必須要對該系統故障加以全面的分析和排查，并加強維護和管理。本文以波音737型飛機為例，對引氣系統故障進行了分析，并提出了故障診斷和維護措施，以供參考。

Abstract： During the operation of the aircraft， the engine bleed air system is a very important part. Its main function is to provide compressed air with pressure and temperature adjustment for the air supply system of the aircraft. Once the system fails， the aircraft cannot operate safely. It also threatens the lives of passengers. Therefore， we must conduct a comprehensive analysis and troubleshooting of the system failures， and strengthen maintenance and management. Taking Boeing 737 aircraft as an example， this article analyzes the failure of the bleed air system， and proposes failure diagnosis and maintenance measures for reference.

關鍵詞：飛機發動機;引氣系統;故障;維護

Key words： aircraft engine;bleed air system;malfunction;maintenance

中圖分類號：V263.6? ? ? ? ? ? ?   ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-957X（2020）23-0155-02

0? 引言

隨著人們物質生活水平的不斷提高，對生活質量的要求也逐漸提高，飛機作為一種非常重要的交通工具，為人們的出行帶來了極大的便利。為了保證飛機運行的安全穩定性，科技人員研制出了波音737型飛機，并做出了改進和調整，推動了明航領域的發展。但這類飛機發動機引氣故障的產生阻礙了其發展，還要對其故障問題加以全面分析，并進行改進。

1? 發動機引氣系統工作原理與結構

發動機引氣一般來源于第9級、5級高壓壓氣機。當發動機在低速運行時，因為第5級空氣壓力無法達到氣源系統要求，這時，就需要用第9級高壓壓氣機來引氣。反之，當發動機在高速運行時，就需要用第5級高壓壓氣機來引氣。發動機引氣系統是由如下部分進行控制的：

①當發動機在低速運行時，高壓級調節器、活門對發動機引氣壓力進行控制，并利用第5級單向活門避免反流問題;

②當發動機在高速運行時，閉合高壓級活門，開啟第5級單向活門，給壓力調節、關斷活門引氣;

③引氣預冷器對引氣溫度進行控制[1]。

實際上，高壓級調節器、活門的根本作用是對發動機引氣供應情況進行控制。高壓調節器通過對活門的控制，以保證第9級引氣管引氣量，并通過引氣總管分接頭獲取沒有被全部調節的空氣。圖1為具體的發動機引氣原理圖。

引氣調節器和恒溫器的根本作用是對引氣壓力、溫度進行有效的調節。引氣調節器通過引氣總管分接頭獲取沒有被全部調節的空氣，并經過壓電門、基準壓力調節器的作用下，讓壓力到達恒定壓力[2]。

2? 飛機發動機引氣系統故障

發動機引氣系統的根本作用是為飛機運行所需的壓力、溫度加以有效調節，讓飛機可以處在一個正常的運行狀態，所以，引氣系統的安全、穩定性會對飛機運行的狀態造成很大程度的影響，一旦出現故障，會造成非常嚴重的損失。下面對引氣系統常見故障進行了簡要分析。

2.1 引氣跳開故障

在飛機運行的過程中對溫度、壓力都有很高的要求，高溫、高壓都會引起發電機故障。當壓力調節大于220psi后，引氣調節設備的超壓電門、電磁活門就會立刻關閉，這時，氣流會朝著上游流動，出現超壓的問題，在由超壓導致引氣跳開故障。這種故障通常出現在飛機起飛的狀態下[3]。此外，當溫度太高也會導致引氣跳開，這也是常常發生的，指的是溫度超過490F后，超溫電門關閉，電磁活門被動跳開，使得控制壓力被切斷。而引發這種問題的原因是溫度超過490F后，傳感器會產生故障，使制冷器的性能喪失，不能繼續為系統提供冷氣，導致溫度太高，引發引氣跳開故障。

2.2 管道壓力太低故障

管道壓力低是常常出現的故障，由于在波音737型飛機在運行中，有很多因素都會影響管道壓力，不管是哪方面因素產生問題都會造成壓力異常。一旦產生管道壓力低故障，要找到問題產生的原因，就需要對飛行過程中油門角度、壓力值有一個全面的了解，以保證可以在第一時間將故障解決，使飛機可以順利運行。

通常來說，管道壓力低有兩方面的原因：一是在飛機結構中會因為壓力的禪意設置相應的調節器，各水平的調節器控制的壓力范圍也是不同的，如果高壓級調節器所控制的壓力太低，高級活門就無法啟動，這使得管道壓力比標準值要低;二是如果高壓級調節器所控制的壓力發生滲透時，就會使活門開關出現不同程度的問題，依然無法順利開啟。

除此之外，冷卻液太少也會導致管道壓力低，而引起引氣系統故障，因為傳感器在運行的過程中對溫度有一定的要求，若是冷卻液太少，會導致引氣壓力降低，導致流量持續下降，從而使管道壓力降低。

2.3 發動機關車后風扇葉片持續轉動

風扇葉片的異常轉動也是導致引氣系統故障的原因之一，而造成風扇葉片持續轉動的原因使壓力調節及活門關閉，當活門未被完全關死時，引氣流經過發動機后，氣流會反吹，使得風扇葉片無法順利停止轉動。同時，9級調節器也會引起風扇轉動問題，通常在9級調節器中會安裝防反流膜盒，用以防止氣流發生反流，但在材料設備、技術等各方面因素的影響下，防反流膜盒常常會發生損壞，導致其功能不能正常發揮，使氣流出現反吹。此外，9級調節器引氣關斷系統也會讓風扇轉動出現異常，當系統發生故障后，調節器上游壓力會慢慢增大，而導致葉片轉動出現異常。

3? 飛機發動機引氣系統故障診斷和維護措施

對于以波音737型飛機來說，從其結構上看是存在共性的，所以，在對引氣系統故障進行分析的過程中可以采取統一的方式。通常來說，造成飛機發動機引氣故障的三個區域分別在預冷器、高壓級、關斷活門控制區。因而，在故障診斷、排查的過程中，要重點針對這幾個區域，具體思路和方式如下：

3.1 檢查壓力表于傳感器

實際上，壓力表和傳感器是反映起來流動情況的最直接的設備，當這兩個設備的指示纏身問題時，就必須要判斷是否是設備自身存在的問題，當設備產生故障，即使還能夠正常運行，也會給飛行人員提供錯誤的指示，其帶來的影響是非常大的。因此，一旦發現問題，就需要打開隔離活門，若是兩邊指示結果存在偏差，必然是設備的問題，這時，就要及時將壓力表更換掉，以使問題得到解決。

3.2 初步對故障區域進行診斷

在檢查的過程中發現問題后，排查人員需要及時到現場收集相應飛行數據，與飛行人員取得聯系，了解在故障產生時，飛機的運行情況是怎樣的。若是飛行員知道故障出現時，飛機飛行高度或者是引氣壓力，就能夠更快的知道管道壓力是否存在工作范圍內，通過搜集壓力、轉速等方面的信息，對故障產生的原因、區域做出大致判斷，這就需要排查人員具有豐富的理論指示和實踐經驗。當故障時在低功率狀態下出現的，引發故障的原因可能預冷器、傳感器，而當引起故障的原因是活門時，發動機功率對引氣系統帶來的影響是很小的。

3.3 確定故障產生的部件

當知道了故障出現的大致范圍后，就要對相關部件一一排查，確定故障產生的部位。通常造成引氣故障的表現形式有活門控制器及傳感器故障幾種，而活門故障一般都出現在預冷器及關斷活門部件上，如果發現預冷器出現故障，如，預冷性能喪失、封嚴破壞，或者是風扇氣流被堵塞時，就需要對引氣控制管道進行仔細的檢查，檢查是否粗壯乃滲漏、傳感器性能或者是引入氣調節器線路設置是否科學等等方法來檢查和排除故障。而傳感控制器存在故障時，必須要對高壓級調節器等相關設備進行檢查，而一旦傳感器產生故障，管道壓力傳感器就不能順利運轉。因而，在檢查故障部件時，必須要嚴格根據指示手冊的要求進行，保證故障排查的效果。

因為引氣系統是由很多的部件構成的，在進行故障排查時，必須要從易到難展開，如，可以先對線路、傳感器故障進行排查，因為傳感器設備拆裝起來比較方便，且本身的功能也常常會喪失。再進行管道滲漏等問題的排查工作，因為一旦控制管路發生滲漏會導致控制活門不能順利運行，若是不全面去排查，可能會被誤認成活門故障，從而誤更活門，不僅不能將故障真正解決，還會增加不必要的成本投入。

4? 結語

總而言之，發動機引氣系統作為飛機非常重要的組成部分，其狀態會對飛機的運行狀態造成影響，若是該系統出現故障會威脅人員的生命安全，帶來無法挽回的損失。因此，我們必須要對發動機引氣故障引起足夠的重視，對故障類型加以全面的分析和整理，對引發故障的原因進行科學分析，診斷故障產生區域，及時解決故障，使飛機能夠正常運行，保證人們的出行安全。

參考文獻：

[1]趙遠方，丁字華，等.波音737-700/800型飛機發動機引氣系統及其故障分析[J].現代制造技術與裝備，2017，10（02）：1267-1269.

[2]李茂柱，趙松品.波音737NG系列飛機發動機引氣系統介紹及其常見故障分析[J].江蘇航空，2018，16（02）：1167-1169.

[3]李曉東，任成廣.A320系列飛機發動機引氣系統原理及故障分析[J].科技創新與應用，2017，12（07）：92-95.