吳璇
(中國民用航空飛行學院飛機修理廠,四川 廣漢618300)
SR20 飛機所裝配的調速器是由美國McCauley 公司生產的,型號為C290D3-R/T23(件號為D-20309-X)。該型調速器是離心飛重型調速器,用在恒速、非配重、油壓變大距,非順槳的螺旋槳。主要由頭部組件、殼體組件和基座組件三大部分組成。
在飛機飛行過程中發動機的負載會隨著飛行條件的改變而變化,若螺旋槳槳距不變,飛行速度增大,螺旋槳的槳葉迎角將減小,受到的阻力也將減小,此時螺旋槳的轉速將迅速增大;反之,若飛行速度減小,槳葉迎角將增大,阻力也將增大,那螺旋槳的轉速又將隨之降低。這樣劇烈變化的轉速,會使螺旋槳和發動機工作極不穩定,給飛行造成極大危害。此時,調速器和變矩螺旋槳的存在就是非常必要的了。簡單來說,調速器是一種可以自動調節的裝置,它通過感受飛機發動機的轉速,控制對螺旋槳滑油供給量的調節,來實現對螺旋槳變距角度的控制,使其在飛行過程中保持適中的迎角,從而保證其具有較高的工作效率,最終目的是使發動機始終保持穩定的工作狀態。

表1 近三年調速器維護數據統計
經過對國內某飛機修理廠2018-2020 三年調速器維護情況的數據統計,發現除去正常到壽進廠翻修的情況外,常見修理問題主要表現在釋壓活門組件、飛重組件和調速器油液外漏等位置,如表1 和圖1 所示。
該型調速器正常翻修頻率應該與發動機一致,但是翻修間隔不超過2000 小時,或5 個日歷年,先到為準。根據近三年數據統計表明,大部分調速器都是到壽進廠翻修,出現問題需進行修理的占比不高。

圖1 調速器維護常見故障分布情況
除了到壽進廠翻修的情況,還有當調速器遭受槳葉外來物打傷、螺旋槳或發動機雷擊、發動機爆震、滑油污染或發動機突然停車時,此時調速器必須進行翻修。根據經驗總結,該情況下的翻修要特別注意以下環節:必須對飛重組件、從動齒輪和驅動齒輪進行磁粉探傷;同時檢查所有旋轉部件有無損傷。對遭受雷擊的零件必須進行仔細檢查,這是因為雷擊產生的大電流將產生極大的感應磁場,內部的金屬器件將在該磁場的作用下形成感應電流,從而失效,所以必須細致檢查調速器內部零件有無燒傷以及金屬流動等情況。如果有燒傷以及金屬流動等情況,就必須報廢。如果零件通過檢查,并且可以接受,則調速器可以進行組裝,待測試合格之后,便可重新投入使用;如果零件沒有通過檢查,則需換件,待測試合格之后,再重新投入使用。
釋壓活門組件是用于調節滑油泵出口的滑油壓力。釋壓活門的一端與滑油泵進口相通,另一端與滑油泵出口相連。當滑油泵出口的滑油壓力大于釋壓活門內調定的彈簧壓力時,釋壓活門打開,一部分滑油經釋壓活門流回滑油泵的進口,以確保滑油泵出口滑油壓力不致過高。
在調速器使用過程中,曾接到過外場報告出現釋壓活門組件無法正常工作的情況,經檢查發現這是由于釋壓活門堵塞錯誤重復安裝導致。釋壓活門堵塞屬于翻修必換件,更換的新的堵塞螺紋帶有填補膠,僅可安裝一次,若之后重復安裝則填補膠將會被損壞失效,無法起到密封作用。經過多種材料實驗測試,可以使用特氟龍膠帶纏繞堵塞來解決。纏繞特氟龍膠帶前需確認堵塞的螺紋區域無損傷,若螺紋損傷,還是必須更換新的堵塞。另外,在安裝釋壓活門堵塞時,經過維護經驗積累,為避免后期測試時釋壓活門堵塞重復安裝,合理提高測試效率,可以至少使釋壓活門堵塞露出釋壓活門密封螺帽3-4 圈螺紋,給后期測試時留下可調節的余地。
飛重組件的作用是與調速彈簧相互作用,當調速彈簧被壓緊到某一位置時,高速運轉的飛重利用離心力抬起柱塞的力量與調速彈簧下壓的力量相互平衡,柱塞恰好保持在中立位置不動,這時調速器就能自動保持某一相應位置的轉速。

表2 調速器常見油液滲漏位置及排故方法

圖2
在實際工作中,曾接到過飛機發動機轉速波動報告,后經調查研究發現,這是由于維護人員沒有正確組裝調速器的飛重組件,從而導致飛重的異常運轉。組裝飛重時,一定要確保飛重銷能夠自由轉動,并且飛重也要能夠自由轉動。組裝飛重組件使用硅膠時,一定要特別小心,經過實驗測試,由于硅膠粘性和干燥時間會根據室溫的變化有所改變,所以硅膠必須晾干至少24小時。待硅膠完全干燥之后再檢查飛重銷能否自由轉動,如果飛重銷不能自由轉動,則要用尖嘴鉗強迫飛重銷轉動。
若在調速器測試或使用過程中出現不同位置的油液滲漏情況,則需根據滲漏位置判斷故障原因,并進行排故,排故完成后,再進行測試直到不出現外漏為止。表2 中統計了近年在調速器測試過程中出現過外漏的位置,并針對不同原因分析總結了解決方法。需要特別注意的是,若是O 型密封圈損傷導致的滲漏,則必須更換新的密封圈。
通過上述對SR20 飛機調速器常見故障分析,并結合理論知識和工作實際總結了解決方法,為該型調速器的維護提供了新的思路,可以進一步幫助一線維護人員減少維修工時,提高工作效率,同時也有助于進一步提高飛行教員和學員對飛機調速器的理論認識和實際運用。