張欣

摘 要 飛機發動機如果出現故障,就會造成巨大的危害,因此,需要做好對飛機發動機的維護。文中主要對PW306C發動機孔探檢查常見問題進行了分析。
關鍵詞 發動機;探查;常見問題
由于本單位執行飛行任務的特殊性,需要作業飛機長時間在低空、沿海、沙塵和霧霾天氣中飛行,發動機的核心機(壓氣機、燃燒室、渦輪)受到不潔凈的空氣影響,容易出現嚴重的硫化現象,導致發動機性能衰退。通過對發生ITT超溫故障的發動機進行性能試車,發現為達到相同的起飛推力,ITT超溫的發動機N2轉速提高,渦輪間溫度提高,燃油流量提高。N2轉速提高意味著發動機冷部件出現性能下降,可以采取發動機清洗的方法,清洗后的發動機性能得到了提升,由此可見清洗發動機可以有效預防發動機ITT超溫故障的發生[1]。同時,針對ITT升高可能產生的不良影響,我們定期對發動機進行孔探檢查,檢查實施的步驟如下:
(1)按需拆除附件齒輪箱通氣管路。
(2)接近發動機點火嘴。注意點火激勵器輸出的電壓足以造成致命的電擊。殘余在點火激勵器中得電壓可能非常危險。確認點火系統已經關閉。首先斷開電輸入插頭,并在至少六分鐘內不要進行操作。在斷開點火嘴之前,先斷開點火電纜。需要使用絕緣工具來拆除點火電纜連接螺帽。不要空手觸摸輸出端插頭或連接螺帽。小心當轉動連接螺帽時不要讓點火電纜旋轉扭曲。
(3)斷開兩個點火激勵器輸入插頭。
(4)松開連接螺帽并從點火激勵器和點火嘴上斷開點火電纜。
(5)拆下點火嘴和墊片。
(6)安裝孔探導管(PWC43685)到其中一個點火嘴孔內。孔探導管上的箭頭必須指向前方并水平向下成30度到40度的角度。
(7)把孔探儀探頭順著導管伸入機匣直到看見第一級高壓渦輪導向葉片部分。小心確認在轉動發動機葉片時,孔探儀探頭沒有卡在兩個葉片之間[2]。
(8)為了便于檢查更多的導向葉片,把孔探儀探頭放置在導向葉片前緣前方,并逆時針方向插入。
(9)移除孔探儀探頭,轉動孔探導管,使箭頭指向發動機前方,且水平向上成10度到15度。
(10)插入孔探儀探頭,穿過孔探導管直到看見高壓渦輪導向葉片的前緣,把孔探儀探頭插入最近的兩個比鄰的導向葉片翼型面之間。
(11)轉動探頭并在高壓渦輪導向葉片背壓面和高壓渦輪罩環(HPT shroud segments)之間順時針滑動孔探儀探頭。
(12)對下一個翼型面和罩環進行重復檢查,直到所有葉片和罩環都檢查完畢。
實際的檢查中,我們經常發現發動機第一級高壓渦輪導向葉片和罩環出現以下缺陷,如圖1所示。
以上發動機第一級高壓渦輪導向葉片孔探檢查出來的缺陷屬于發動機手冊中對應的“導向葉片中存在裂紋、分叉裂紋、開口裂紋和/或裂紋形成閉合圖形或存在嚴重的氧化和/或燒蝕,伴隨材料丟失,但葉片內腔沒有暴露”項目。處理措施為:狀況是持續適航可接受的,但必須在不超過1200飛行小時的間隔,重復執行對相關受影響區域的孔探檢查。
本人分析造成發動機第一級高壓渦輪導向葉片出現裂紋以及氧化的主要原因是:①本單位進行的飛行環境,需要長時間在低空、沿海、沙塵和霧霾天氣中飛行,發動機的核心機(壓氣機、燃燒室、渦輪)受到不潔凈的空氣影響,容易出現嚴重的硫化現象,并且本單位進行的飛行性質類似于機動飛行,需要重復的在低空進行進近拉升飛行,對發動機損耗較大;②PW306C發動機的設計存在缺陷,點火嘴和主油路噴嘴都集中在發動機燃燒室4點鐘位置,每次啟動都是在發動機4點鐘位置先點火和噴油,繼而火焰傳播到整個燃燒室,點火啟動成功,這樣就造成對發動機特定位置(點火嘴附近的第一級高壓渦輪導向葉片)燒蝕氧化損耗較大,我的分析也得到了孔探實際驗證的支持,本單位所有的PW306C發動機都存在點火嘴附近的導向葉片燒蝕嚴重,存在裂紋的問題[3]。
針對以上問題,提出幾點建議:每次孔探檢查要重點檢查點火嘴附近的第一級高壓渦輪葉片、第一級高壓渦輪導向葉片及燃油噴嘴;經常清洗發動機,降低ITT,延緩發動機損耗。
參考文獻
[1] 肖柏榮.航空發動機維護中孔探檢測技術的應用[J].中國高新科技,2019,(15):96-98.
[2] 關浩.科研航空發動機孔探工作管理[J].中小企業管理與科技(上旬刊),2019,(7):39-40.
[3] 魏興.航空發動機孔探檢查過程的風險管理[J].航空維修與工程,2018,(10):43-45.