浅谈B737NG飞机的APU引气故障

张浩文

（山东航空工程技术有限公司维修部航线三分部，山东 烟台 264003）

APU（auxiliary power unit）--- 辅助动力装置，是737NG飞机上的一个系统，主要为飞机提供电源和气源，提供气源的目的是为了飞机增压和空调的需要，以及用于飞机发动机的启动。如果APU引气系统故障——无引气，那么飞机在地面时，因无APU引气的原因，客舱空调系统不能工作，导致飞机客舱舒适度很差；地面启动发动机时需要气源车的支持，如果为APU无引气，就会衍生风险。

一﹑APU引气系统组成及简介

APU引气系统是由下列部件组成：

APU引气电门﹑APU引气活门（BAV）﹑ECU，喘振控制活门（SCV），进口导向叶片（IGV）﹑进口导向叶片作动筒（IGVA）﹑压力传感器（PT﹑DP﹑P2 SENSOR）以及负载压气机等部件。进口导向叶片（IGV）和负载压气机是非航线可更换件，其它部件均为航线可更换件。当APU引气电门接到ON位，ECU接到引气的信号令APU引气活门（BAV）打开，同时FCU将增压的伺服燃油送到IGVA，驱动IGV转过一个合适的角度，将气体引到负载压气机，通过APU引气关断活门将气体输送到飞机气源系统，ECU同时输送一个信号给喘振控制活门（SCV）以防止负载压气机喘振，当有引气需求时，SCV关闭，当无引气需求时，SCV打开，将负载压气机的引气从APU尾部排泄出去。当然，APU供气量的多少由ECU通过控制负载压气机来实现的，而ECU的控制又取决于压力传感器等信号。

根据APU引气系统的组成，可初步判断出引气故障的原因可能是：APU引气电门故障﹑APU引气活门故障﹑ECU故障﹑SCV故障﹑IGV﹑IGVA以及负载压气机故障。在排故时首先要在驾驶舱CDU上进行APU的自检，根据故障代码，通过故障隔离手册（FIM）手册进行排故。当没有故障代码时，应该根据部件的特性进行判断，确定部件或线路是否存在问题。

二﹑部件故障分析

1 APU引气电门

APU引气电门是一个两位开关，只有ON和OFF两个位置；当将该电门放到ON位时，将引气信号送到ECU，ECU再控制其他部件，将气体引到飞机用气系统。如果ECU接受不到该电门发出的引气信号，那么BAV不会打开，APU将不会有引气输出。可以通过直接测量电门通断来判断电门是否工作，当然，更好的办法则是测量电门输出到ECU的电压是否正常来判断。

2 APU引气活门

APU引气活门是一个电控气动型活门，由弹簧加载保持在关位；当ECU输出引气信号时，活门本体上的电磁活门打开，将气体引到弹簧负载作动筒的上腔，在气体压力的作用下，碟形活门打开，APU引气通过该活门进入飞机气源系统。我们可以通过引气活门（BAV）本体上的活门位置指示来判断活门工作是否正常。当APU引气电门打到ON位时，引气活门应该打开，此时活门位置指示应指在OPEN位；否则，表示活门工作异常。造成活门不能完全打开或关闭的原因可能是：APU引气长时间流过活门，会在蝶形活门上堆积污染物，造成活门卡阻，使得活门不能打开或完全打开，产生APU无引气或引气压力低的故障现象。活门的老化也会造成引气活门本体的失效。平时工作中可用扳手转动活门的驱动轴来检查活门的顺滑性。

3 ECU

电子控制组件（ECU）是APU工作的核心部件，它控制着APU的所有功能，如启动，加速，停车，引气，供电等以及电路探测和故障隔离，我们可通过在驾驶舱里CDU上进行APU自检，以判断ECU的工作状态。

4 IGCA/IGV

进口导向叶片作动筒（IGVA）是一个电控液动型作动筒，接受来自ECU的电信号。进口导向叶片作动筒根据ECU的信号驱动进口导向叶片打开一定的角度。当进口导向叶片作动筒接受到ECU的信号后，来自FCU的伺服燃油到达IGVA的头端，驱动进口导向叶片（IGV）在15°～115°自由转动，气体经过IGV进入负载压气机，然后通过APU引气活门输送引气到飞机气源系统。一个LVDT将进口导向叶片作动筒的位置信号反馈到ECU，ECU根据其他信号精确地控制IGV的角度，以合适的引气量满足飞机用气系统的需要。

如何判断IGVA工作是否正常，首先要确定来自FCU的伺服燃油能否到达作动筒的头端；第二就是判断控制作动筒本体上的电磁活门的电压是否接通；判断第一种情况就是断开作动筒上燃油进口管，接通APU引气电门，若有燃油流出，说明来自FCU的伺服燃油能够进入作动筒，反之亦然；对于第二种情况，就是接通APU引气电门，用万用表测量电器插头，看是否有电压通过，若有电压通过，说明从ECU到IGVA的整个电路是通路；反之亦然；上述两种情况有存在，而APU仍然没有引气，我们就可以断定是IGVA的问题。

另外一种判断IGVA的好坏是通过LVDT，但是我们首先要确定LVDT是正常工作，可以用万用表测量；然后我们在CDU上查看IGV的角度是否随着用气系统负载的改变而改变，如果IGV的角度不变，则可以确定是IGVA的问题。IGV和负载压气机都在APU的核心机里，我们只能通过孔探判断其好坏。

5 SCV

防喘控制活门（SCV）是一个碟型活门，由一个电控液动的作动筒驱动，安装在BAV前面的引气管道上（从后向前看），以防止APU负载压气机在工作时发生喘振。在APU正常工作时，当APU引气电门打到OFF位时，SCV是打开的；当APU引气电门打到ON位时， SCV是关闭的。如果，当APU引气电门打到ON位时，SCV一直保持在开位而未能关闭，那么APU负载压气机的引气就会通过SCV排出到APU尾部，APU引气活门自然就没有引气提供给飞机的气源系统了。

结语

APU出现故障也可按照“最低设备放行清单（MEL）”放行。但APU故障会使旅客的舒适性上大打折扣，因此，航空公司在运营过程中也非常注重APU故障的处理效率，能够及时排除的，不会按照MEL保留。这就要求维修人员要及时准确的判断出故障，解决掉故障。根据日常的经验，APU引气活门﹑进口叶片导向作动筒（IGVA）故障率最高，希望以上分析可以起到一定的借鉴作用。

参考资料

[1]波音公司.B737NG飞机SDS、FIM、WDM手册[Z].