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GTCP131—9B型APU引气系统故障浅析

来源:公文范文 时间:2022-11-12 09:30:07 点击: 推荐访问: APU GTCP131 浅析

摘要: 本文针对GTCP131-9B型APU引气系统故障,提出了相应的解决思路。

关键词: GTCP 131-9B;APU;引气系统

中图分类号:V267 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2014)33-0030-02

0 引言

GTCP 131-9B型APU(辅助动力装置)为飞机在地面及空中提供电源及气源。APU为飞机增压、空调系统及发动机启动提供气源,为娱乐系统、灯光、指示等机载设备提供电源。APU故障分为电源故障,引气故障,漏油及高滑耗,点火系统故障等等,其中引气系统故障率最高,对航班运行影响较大,如引气系统无法工作,则必须要依靠地面气源车才能启动发动机,这极易造成航班延误。

1 工作原理

APU引气系统主要部件为:①负载压气机;②进口导向叶片;③进口导向叶片作动器;④引气活门;⑤防喘活门;⑥压力传感器(PT、DP、P2)。

APU引气系统工作原理简介如下:飞机所需气源从负载压缩机进入APU。进口导向叶片作动器从ECU端接收飞机所需气源量大小的指令,利用伺服燃料作为动力,控制进口导向叶片的打开角度,从而控制APU进气量的大小。当APU转速达到95%之后,接通APU引气开关,ECU将发送一个打开信号至APU引气活门,使其作动并打开,为飞机提供气源。APU引气活门是一个电控气动式活门。APU运行过程中对负载压缩机的防喘保护是通过APU防喘活门来实现的,ECU利用APU和飞机的各项运行参数,计算出防喘活门的正确位置,并通过力矩马达来控制防喘活门,从而达到最佳的防喘效果。

P2传感器测量APU负载压气机的入口压力。PT传感器测量负载压气机的排放总压。DP传感器测量排放总压和扩散器处的静压。压差等于总压力减去静压力。三个压力传感器是为ECU提供压力参数,进而准确控制APU的各部件。简要图示请见图1。

2 案例解析

APU引气故障为最为常见,主要报告现象为APU无引气、引气压力低,引气时有时无等。表1是国航重庆基地近三年故障统计表,可以看出APU引气故障无论从发生次数还是所占比例都是逐年递增的。APU引气系统涉及部件较多,一旦出故障需要具体分析,下面我们将分析国航重庆基地曾发生的三起疑难引气故障,希望在遇到类似故障现象时能给排故工程师提供参考。

案例一:2012年5月11日B-5202机机组反映APU引气压力低,自检有代码49-52191 (IGV作动器与指令位置不一致)。根据故障代码所指和以往排故经验判断为IGV作动器故障,更换了IGV作动器后测试正常。但5月13日机组再次反映该故障,更换了APU引气活门,并再次更换IGV作动器,测试APU引气压力依旧偏低,这就让我们怀疑是什么原因造成了引气压力偏低,是否因为IGV的开度不够,造成进气量不足?检查APU状态监控,此时发现本机的IGV开度与其他飞机对比明显偏低,继续按手册要求拆开IGV连杆端,检查其伸缩量并不能满足手册要求的1英寸(25.4mm)(见图2)。

故障总结及建议:IGV卡阻导致进气量不足,使得引气压力偏低。因IGV不是航线可更换件,更换APU后送修排除了该故障。此故障现象为APU引气低,通常故障原因为IGV作动器卡阻,或APU引气活门卡阻,但该故障为IGV本体卡阻,原因较隐蔽,这为今后的排故提供了新的思路。

案例二:2012年12月3日B-5220机机组反映APU无引气,但供电正常,自检无故障代码。这种无代码的故障比较棘手,首先将ECU与其他飞机对串,地面测试故障依旧。进而检查APU状态监控发现IGV角度无变化,更换了IGV作动器后测试故障依旧。这让我们再次回到原点,因为引气部件较多,不能再盲目更换件,还是从APU状态监控入手。再次监控从APU启动到接通电源这一过程的参数变化,最终发现DP SENSOR参数自始至终都无变化。更换DP SENSOR后,引气正常,排除该故障。

故障总结及建议:APU引气压力低可能为引气活门,防喘活门或IGV作动器卡阻导致,但无引气则传感器故障可能性更大,如有故障代码则按手册完成排故,如无故障代码则可先观察APU状态监控,根据参数变化来判断故障件。

案例三:2013年7月28日B-5325机机组反映APU运行时突然无引气,多次操作引气电门后引气正常,自检无故障代码。当日更换APU引气单向活门,此后该故障多次反映,现象均为APU运行时突然无法引气,先后更换了IGV作动器及压差传感器,引气活门、防喘活门,控制面板,均无效。后经多次量线检查终于发现为压差传感器端头导线内部断裂,使得该压差传感器信号时断时续,从而造成该故障。

故障总结及建议:线路故障因接触时好时坏,故障现象不能在地面重现而干扰工程师排故思路,现随着机队机龄的增加线路故障也有增多的趋势,故今后排故特别针对此类时隐时现的故障,应加强线路检查。

3 总结

APU在飞机运行中起着重要的作用,在电气源不能保障的航站如APU故障会造成长时间延误。在处理此类故障时应当从维护手册中找出其工作原理,认真分析其可能发生故障的部件。特别是线路问题造成的故障现象时有时无,这给排故工程师的排故思路带来了较大干扰,需要仔细研究线路图册通过量线来判断部件及线路是否存在问题,为以后的排故积累更多的经验。

参考文献:

[1]The Boeing Company.B737-600/700/800/900 Aircraft Maintenance Mannual[Z].Illinois:The Boeing Company.2014.

[2]The Boeing Company.B737-600/700/800/900 System Schematic Mannual[Z].Illinois:The Boeing Company.2014.

[3]林贵平,袁修干,张成宽.飞机环控系统引气分系统动态性能分析[J].北京航空航天大学学报,1997(05).

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