某型發動機火警虛警故障分析

陳少明 蘇功平

摘要：針對某型飛機發動機起動過程中火警信號燈亮進行排查，發現4F插銷內部滲水，導致導線之間串電，引起火警控制盒發出信號，信號燈亮。

關鍵詞：4F插銷；串電；火警控制盒；虛警

Keywords：4F pin；series current；fire alarm control box；false alarm

1 故障現象

某型飛機預先機務準備中，試車檢查發現一架飛機在起動4發時內腔火警信號紅燈亮。此時，發動機轉速46%，排氣溫度570℃，滑油溫度65℃。隨即發動機中斷起動，發動機轉速、排氣溫度均勻下降，火警信號持續15s后消失，發動機慣性正常。

2 故障排查

2.1 內腔火警傳感器及線路檢查

1）地面通電檢查，內腔火警信號燈不亮，飛參判讀此次通電過程無內腔火警信號。

2）外觀檢查4發左右側內腔火警傳感器無異常，拆下內腔火警傳感器進行檢查，低電偶感溫片無變形松動，測量內腔火警傳感器電阻及絕緣電阻均正常。

3）測量4發/1接線盒內FC525、FC526、FC527、FC528導線至發動機內腔火警傳感器線路的絕緣電阻，測得FC527、FC528導線絕緣電阻為550MΩ，FC525、FC526導線絕緣電阻均小于0.02MΩ（正常應大于20MΩ）。

4）拆下4發左側4F插銷（見圖1），發現插銷內部有大量水分和污垢（見圖2）。

5）測得4發左側4F插銷21和25孔之間的絕緣值為0.17MΩ，21和26孔之間的絕緣值為0.12MΩ（正常應大于20MΩ）。

6）測量發動機左側內腔火警傳感器至4F插銷之間導線，絕緣正常。

2.2 內腔火警控制盒檢查

1）測量火警控制盒插針電壓，正常。

2）測量插針電壓和檢查對地電阻，火警控制盒內部穩壓管正常。

2.3 內腔火警紅燈告警線路檢查

1）檢查內腔火警控制盒CZ-2插銷B孔至4發內腔火警信號燈FC533導線，正常。

2）測量內腔火警控制盒CZ-2插銷B孔至4發內腔火警信號燈FC533導線和絕緣電阻，均正常。

3）測量FC533線路與火警控制盒L孔FC30（28V正電）之間絕緣，正常。

3 排查結果及驗證

通過以上排查，初步斷定4F插銷進水是導致虛警故障的原因。

拆開4F插銷，有水流出，不清潔插銷回裝，在發動機進氣道結冰信號器插銷處給予3孔（對應4F插銷21孔）28V電，在4F/1接線板處對4F插銷 25、26號插孔對應線路進行漏電測量，檢測到4V電壓，證明4F插銷21和25、26孔串電，由于該電壓小于火警控制盒內部電路穩壓值，無法使火警控制盒報警。

由于檢查時拆卸插銷導致部分水分流失，串電電阻發生變化，不能復原虛警時插銷內部的故障狀態，故障現象不能復現。為模擬故障現象，利用可變電阻模擬插銷內水漬電阻由大到小變化，當可變電阻阻值減小到11.3kΩ時，發動機內腔火警信號燈燃亮，故障復現。將電阻增大至13.4kΩ后，內腔火警信號燈熄滅，說明插銷內水分累積到一定程度就能導致串電報虛警。

綜上所述，該起故障的原因為：發動機4F插銷內部滲水，導致插銷內10、15、16、20、21、24、25、26孔之間串電；發動機起動過程中，當電機轉入發電狀態后，插銷內21孔獲得28.5V直流電，由于滲水導致火警信號線25、26孔之間串電，報出虛警。

4 原因分析

發動機依靠內腔火警傳感器感受發動機內腔的失火情況，內腔火警傳感器分別感受附件機匣內腔和渦輪軸腔的環境溫度。當渦輪軸腔環境溫度從200℃起以100℃/s的速度上升，或附件機匣環境溫度從110℃起以100℃/s的速度上升，且傳感器安裝處的溫度升到200℃～450℃時，傳感器將產生溫差電勢，輸出到火警控制盒HKH-3A內，使控制盒工作，火警信號燈燃亮。

發動機使用過程中，雨水從發動機包皮縫隙中滴落在4F插銷的防水套上，由于防水效果不好，雨水通過縫隙滲入插銷內部，在插銷底部積累。隨著水量的增加，插針之間絕緣性能降低。當起動發電機轉入發電狀態后，21孔的28.5V直流電通過水串電到25、26號插孔，使火警信號線路帶電，串電電壓升高到臨界值后火警控制盒就發出了告警信號，內腔火警信號燈燃亮報出虛警（見圖3）。

5 排除方法及注意事項

用插頭清潔劑清潔4發的4F插銷，用冷氣將其完全吹干，確保內部清潔干燥后進行絕緣測量，合格后回裝，并充分做好防水措施。

同時，應注意以下幾點：

1）將發動機F、J插銷的拆卸檢查工作內容納入換季和發動機300h周期性工作；

2）如果發動機起動過程中出現火警信號，應密切關注滑油溫度及發動機參數狀態，并采取對應的處理措施。