一起Cessna 525飞机 “W/S AIR O’HEAT”故障解析

何晓斌

【摘 要】本文以一起Cessna 525飞机 “W/S AIR OHEAT” （风挡引气过热）故障为例，从研究该机型风挡引气防冰系统的工作原理和系统组成出发，详细分析了该故障出現的原因，给出了具体的排故思路，并结合维护实际，总结出了行之有效的排故建议和预防措施，对于减少该故障发生，以及机务人员理清排故思路、排除类似故障，保证飞行安全都具有极其重要的意义。

【关键词】Cessna 525飞机；风挡引气过热；排故思路；飞行安全

1 故障简述

某单位执管的某架Cessna 525飞机在执行某次航线转场训练飞行任务时，机组反映巡航阶段驾驶舱黄色主告诫灯突然闪亮，同时中央信号灯面板上的“W/S AIR OHEAT”（风挡引气过热）警告灯点亮，紧接着驾驶舱出现大量白雾，同时闻到刺鼻的焦糊味。随即机组戴上了氧气面罩，并按照机组应急处置程序中出现“W/S AIR OHEAT”警告灯的处理程序将“BLEED-HI-OFF-LOW”（引气-高-关-低）三位开关置于“LOW”位，并打开了两个“WINDSHIELD BLEED AIR“（风挡引气）旋钮，但白雾仍然未消失；最后，机组将“AFT FLOOD”（后溢流）开关置于“HI”位，“FAN FWD”（前风扇）开关置于“HI”位，“DEFOG”（除雾）开关置于“HI”位数分钟后，白雾才逐渐散去。这时黄色主告诫灯和“W/S AIR OHEAT”警告灯均熄灭。另外据机组反映，发生故障时，“BLEED-HI-OFF-LOW”开关置于“OFF”位。“AIR CONDITIONING”（空调）开关置于“OFF”位，产生的白雾无味、不刺激眼睛和咽喉。

本次故障飞行人员反映故障现象较多，经过整理发现具有以下三个重要现象

1）“W/S AIR OHEAT”（风挡引气过热）警告灯亮

2）驾驶舱内存在刺鼻的焦糊味

3）驾驶舱出现大量白雾

针对上述现象，机务人员首先要从分析Cessna 525飞机引气系统工作原理出发，逐一分析产生上述现象的各种可能原因并进行相应的检查和测试，抽丝剥茧最终找到故障原因，并进行彻底排除。

2 Cessna 525飞机风挡引气防冰系统

Cessna 525飞机是美国赛斯纳飞机公司研制的小型双发涡轮风扇公务机，该机型风挡引气防冰系统由1个风挡引气控制活门、热交换器、2个分别控制左右风挡引气的人工操作旋钮、空气温度控制器和每边风挡的引气喷管，以及将发动机引气引到喷管的若干管路组成。如下图1所示，来自发动机的高压引气通过引气控制活门后立即进入热交换器。热交换器的功能是利用外界冲压空气降低引气温度使其达到风挡适用的温度；温度传感器、空气温度控制器和空气控制活门与热交换器一起工作通过调节进入热交换器的冲压空气量从而实现自动控制到达风挡的温度。当风挡防冰/除冰电门置于OFF位并且引气控制活门在打开位失效时，将激活5psi引气压力电门来点亮风挡引气过热（W/S AIR OHEAT）警告灯。当风挡防冰/除冰引气电门置于HI或LOW位，并且温度高于300°F时位于风挡引气喷管处的超温传感器将自动接通电磁线圈，关闭引气控制活门，从而停止风挡引气并且点亮W/S AIR O'HEAT警告灯。

图1 Cessna 525飞机风挡引气防冰系统简图

3 故障分析及排故过程

3.1 “W/S AIR OHEAT”（风挡引气过热）警告灯亮原因分析

根据系统原理，以及故障现象对该机进行地面试车，当发动机低功率时，无“W/S AIR O'HEAT”警告，而当双发推到巡航功率时，用手触摸防冰管道发烫，同时引气超温警告灯亮，此时收油门灯熄灭。从而判断可能是引气控制活门出现故障，在低功率时由于发动机引气压力不高，引气控制活门处于关断位置，无警告。在到达巡航功率时，随着引气量的增加，故障的引气控制活门在压力作用下克服弹簧力作用下自动打开，高温引气进入风挡除冰管道，作动5psi的压力电门，警告灯亮，收油门后由于发动机引气量的减少，压力降低，活门在弹簧的作用下又处于关断位置，引气不能进入除冰管道，此时警告灯熄灭。更换新的引气控制活门，重复进行上述地面试车检查工作，“W/S AIR OHEAT”警告灯不再出现。对拆下的引气控制活门进行线路测量也确认了引气控制活门不能正常关闭是导致出现“W/S AIR OHEAT”（风挡引气过热）警告灯亮的直接原因。

3.2 驾驶舱内存在刺鼻的焦糊味原因分析

针对驾驶舱内存在刺鼻的焦糊味，机务人员首先对对驾驶舱仪表板后的所有导线、电子设备以及驾驶舱内引气系统和空调系统的相关线路进行了彻底排查，均未发现导线有磨损、开路和短路的现象，排除了由于线路及电子设备老化、烧蚀、短路跳火产生焦糊味的原因。

排故人员又向多名飞行员进行了解，而据某些飞行员反映，以往该故障出现前，该机和其他Cessna 525飞机以前在空中偶尔也单独出现过驾驶舱焦糊味现象，而此时“AIR CONDITIONING”开关都置于“OFF”位。由于“AIR CONDITIONING”是一个三位电门开关分为（“AUTO”、“OFF”和“FAN”）三个位置，当电门开关置于“AUTO”位时，控制压缩机的座舱引气冲压空气调节活门极限电门通电。在飞行中，如果座舱温度传感器感受到座舱过热，冲压空气调节活门将向全开位的方向移动，冲压冷空气的进气量增大，发动机引气将被尽可能地冷却，使引气温度降低。而在空中如果将“AIR CONDITIONING” 电门开关置于“OFF”时，冲压空气调节活门关闭。同时飞机巡航状态，发动机处于高功率工作状态，发动机引气温度很高又得不到冲压空气冷却，过高的发动机引气进入座舱主引气管，而座舱引气管连接接头处的橡胶封圈和密封胶受热后漏气就会在座舱内发出焦糊味。

为证实这一判断，排故人员又分别对其他两架Cessna 525飞机进行了地面试车验证，发现两架飞机当“AIR CONDITIONING” 电门开关置于“OFF”时，发动机功率大于巡航功率时，座舱出现焦糊味，而当“AIR CONDITIONING”置于“AUTO”位时，在发动机各种功率下都不会出现焦糊味。从而证实这一判断的正确性。

3.3 驾驶舱出现大量白雾原因分析

结合飞行员反映该白雾不具有刺激性的现象，以及线路及电子设备的普查中未发现有烧蚀或短路的情况。排故人员分析认为白雾并不是电子设备或线路烧蚀产生的白烟，而是由于日常飞行中，由于在空中座舱内温度较低，飞行员习惯在空中将“AIR CONDITIONING”开关置于“OFF”位，导致冲压空气调节活门处于关闭状态。进入的座舱引气温度不能被冲压空气有效冷却，因此进入座舱引气温度较高，飞行员感觉座舱较热，因此将“AIR CONDITIONING”开关从“OFF置于“AUTO”位，当空调系统启动工作后，由于当时座舱引气温度较高。前蒸发器冷凝线圈上的冷凝水滴遇热挥发就产生了大量的白色雾气。

4 排故总结及相关建议

（1）对于较为复杂的故障，单独进行一项排故工作，并不能完全排除。因此理清排故思路尤其重要，决不能“头痛医头脚痛医脚”。要从故障现象中拨开云雾，发现内部隐藏的信息（如本次故障飞行员的操作习惯问题、白雾出现时机和性质问题），才能对症下药，找到解决办法。

（2）重视飞行人员反馈信息收集和整理工作，确保收集信息的准确性和完整性，对于较为复杂的故障，为避免单个飞行人员记忆反馈信息不全、出现偏差等情况，可以采用向当日在场多名飛行人员分别了解故障现象，以及了解该机及整个机队历史上是否出现过类似故障的情况，做好针对性研究工作，才能够做到排故“有的放矢”，提高排故准确性。

（3）对于较为复杂或对安全危害性较大的故障，一定要以维护手册、线路手册和故障隔离手册作为依据，故障分析要尽可能全面，做到“大胆推论、小心求证”，不放过任何一个疑点（如本次排故对驾驶舱电子设备及线路进行全面核查，排除线路蚀产生的白烟及焦糊味的可能性），必要时可以采取串件、或在其他飞机上对比验证的方式，准确快速地找到故障件，避免排故时的盲目性，减少排故时的误换、错换情况，降低航材消耗，提高排故效率。

（4）对于某些由于飞行人员操作不当可能导致出现的故障，机务人员在故障排除后应及时向飞行人员提出操作建议，以便飞行人员及时改变操作习惯，从而有效避免故障发生，确保飞行安全。如本次故障发生后机务人员建议飞行人员飞行时将“AIR CONDITIONING”开关一直置于“AUTO”位，飞行人员改变操作习惯后，整个机队都没有再出现驾驶舱白色雾气和焦糊味现象。

【参考文献】

[1]聂挺.Cessna525飞机培训教程（机械部分）四川：西南交通大学出版社，2013.1.

[2]李自俊.Cessna525飞机培训教程（电子部分）四川：西南交通大学出版社，2011.3.

[3]Model 525 Maintenance Manual. Cessna Aircraft Company.2016.

[4]飞安国际.Cessna525飞机维护培训手册[M].美国：飞安国际，2004.

[责任编辑：朱丽娜]