飞机发动机引气系统故障及维护分析

张旭

摘要：在飞机运行的过程中，发动机引气系统是非常重要的组成部分，其主要作用是为飞机气源系统提供压力、温度调节的压缩空气，一旦该系统出现故障，飞机就无法安全运行，还威胁着广大乘客的生命安全。因此，我们必须要对该系统故障加以全面的分析和排查，并加强维护和管理。本文以波音737型飞机为例，对引气系统故障进行了分析，并提出了故障诊断和维护措施，以供参考。

Abstract： During the operation of the aircraft， the engine bleed air system is a very important part. Its main function is to provide compressed air with pressure and temperature adjustment for the air supply system of the aircraft. Once the system fails， the aircraft cannot operate safely. It also threatens the lives of passengers. Therefore， we must conduct a comprehensive analysis and troubleshooting of the system failures， and strengthen maintenance and management. Taking Boeing 737 aircraft as an example， this article analyzes the failure of the bleed air system， and proposes failure diagnosis and maintenance measures for reference.

關键词：飞机发动机;引气系统;故障;维护

Key words： aircraft engine;bleed air system;malfunction;maintenance

中图分类号：V263.6                                     文献标识码：A                                文章编号：1674-957X（2020）23-0155-02

0  引言

随着人们物质生活水平的不断提高，对生活质量的要求也逐渐提高，飞机作为一种非常重要的交通工具，为人们的出行带来了极大的便利。为了保证飞机运行的安全稳定性，科技人员研制出了波音737型飞机，并做出了改进和调整，推动了明航领域的发展。但这类飞机发动机引气故障的产生阻碍了其发展，还要对其故障问题加以全面分析，并进行改进。

1  发动机引气系统工作原理与结构

发动机引气一般来源于第9级、5级高压压气机。当发动机在低速运行时，因为第5级空气压力无法达到气源系统要求，这时，就需要用第9级高压压气机来引气。反之，当发动机在高速运行时，就需要用第5级高压压气机来引气。发动机引气系统是由如下部分进行控制的：

①当发动机在低速运行时，高压级调节器、活门对发动机引气压力进行控制，并利用第5级单向活门避免反流问题;

②当发动机在高速运行时，闭合高压级活门，开启第5级单向活门，给压力调节、关断活门引气;

③引气预冷器对引气温度进行控制[1]。

实际上，高压级调节器、活门的根本作用是对发动机引气供应情况进行控制。高压调节器通过对活门的控制，以保证第9级引气管引气量，并通过引气总管分接头获取没有被全部调节的空气。图1为具体的发动机引气原理图。

引气调节器和恒温器的根本作用是对引气压力、温度进行有效的调节。引气调节器通过引气总管分接头获取没有被全部调节的空气，并经过压电门、基准压力调节器的作用下，让压力到达恒定压力[2]。

2  飞机发动机引气系统故障

发动机引气系统的根本作用是为飞机运行所需的压力、温度加以有效调节，让飞机可以处在一个正常的运行状态，所以，引气系统的安全、稳定性会对飞机运行的状态造成很大程度的影响，一旦出现故障，会造成非常严重的损失。下面对引气系统常见故障进行了简要分析。

2.1 引气跳开故障

在飞机运行的过程中对温度、压力都有很高的要求，高温、高压都会引起发电机故障。当压力调节大于220psi后，引气调节设备的超压电门、电磁活门就会立刻关闭，这时，气流会朝着上游流动，出现超压的问题，在由超压导致引气跳开故障。这种故障通常出现在飞机起飞的状态下[3]。此外，当温度太高也会导致引气跳开，这也是常常发生的，指的是温度超过490F后，超温电门关闭，电磁活门被动跳开，使得控制压力被切断。而引发这种问题的原因是温度超过490F后，传感器会产生故障，使制冷器的性能丧失，不能继续为系统提供冷气，导致温度太高，引发引气跳开故障。

2.2 管道压力太低故障

管道压力低是常常出现的故障，由于在波音737型飞机在运行中，有很多因素都会影响管道压力，不管是哪方面因素产生问题都会造成压力异常。一旦产生管道压力低故障，要找到问题产生的原因，就需要对飞行过程中油门角度、压力值有一个全面的了解，以保证可以在第一时间将故障解决，使飞机可以顺利运行。

通常来说，管道压力低有两方面的原因：一是在飞机结构中会因为压力的禅意设置相应的调节器，各水平的调节器控制的压力范围也是不同的，如果高压级调节器所控制的压力太低，高级活门就无法启动，这使得管道压力比标准值要低;二是如果高压级调节器所控制的压力发生渗透时，就会使活门开关出现不同程度的问题，依然无法顺利开启。

除此之外，冷却液太少也会导致管道压力低，而引起引气系统故障，因为传感器在运行的过程中对温度有一定的要求，若是冷却液太少，会导致引气压力降低，导致流量持续下降，从而使管道压力降低。

2.3 发动机关车后风扇叶片持续转动

风扇叶片的异常转动也是导致引气系统故障的原因之一，而造成风扇叶片持续转动的原因使压力调节及活门关闭，当活门未被完全关死时，引气流经过发动机后，气流会反吹，使得风扇叶片无法顺利停止转动。同时，9级调节器也会引起风扇转动问题，通常在9级调节器中会安装防反流膜盒，用以防止气流发生反流，但在材料设备、技术等各方面因素的影响下，防反流膜盒常常会发生损坏，导致其功能不能正常发挥，使气流出现反吹。此外，9级调节器引气关断系统也会让风扇转动出现异常，当系统发生故障后，调节器上游壓力会慢慢增大，而导致叶片转动出现异常。

3  飞机发动机引气系统故障诊断和维护措施

对于以波音737型飞机来说，从其结构上看是存在共性的，所以，在对引气系统故障进行分析的过程中可以采取统一的方式。通常来说，造成飞机发动机引气故障的三个区域分别在预冷器、高压级、关断活门控制区。因而，在故障诊断、排查的过程中，要重点针对这几个区域，具体思路和方式如下：

3.1 检查压力表于传感器

实际上，压力表和传感器是反映起来流动情况的最直接的设备，当这两个设备的指示缠身问题时，就必须要判断是否是设备自身存在的问题，当设备产生故障，即使还能够正常运行，也会给飞行人员提供错误的指示，其带来的影响是非常大的。因此，一旦发现问题，就需要打开隔离活门，若是两边指示结果存在偏差，必然是设备的问题，这时，就要及时将压力表更换掉，以使问题得到解决。

3.2 初步对故障区域进行诊断

在检查的过程中发现问题后，排查人员需要及时到现场收集相应飞行数据，与飞行人员取得联系，了解在故障产生时，飞机的运行情况是怎样的。若是飞行员知道故障出现时，飞机飞行高度或者是引气压力，就能够更快的知道管道压力是否存在工作范围内，通过搜集压力、转速等方面的信息，对故障产生的原因、区域做出大致判断，这就需要排查人员具有丰富的理论指示和实践经验。当故障时在低功率状态下出现的，引发故障的原因可能预冷器、传感器，而当引起故障的原因是活门时，发动机功率对引气系统带来的影响是很小的。

3.3 确定故障产生的部件

当知道了故障出现的大致范围后，就要对相关部件一一排查，确定故障产生的部位。通常造成引气故障的表现形式有活门控制器及传感器故障几种，而活门故障一般都出现在预冷器及关断活门部件上，如果发现预冷器出现故障，如，预冷性能丧失、封严破坏，或者是风扇气流被堵塞时，就需要对引气控制管道进行仔细的检查，检查是否粗壮乃渗漏、传感器性能或者是引入气调节器线路设置是否科学等等方法来检查和排除故障。而传感控制器存在故障时，必须要对高压级调节器等相关设备进行检查，而一旦传感器产生故障，管道压力传感器就不能顺利运转。因而，在检查故障部件时，必须要严格根据指示手册的要求进行，保证故障排查的效果。

因为引气系统是由很多的部件构成的，在进行故障排查时，必须要从易到难展开，如，可以先对线路、传感器故障进行排查，因为传感器设备拆装起来比较方便，且本身的功能也常常会丧失。再进行管道渗漏等问题的排查工作，因为一旦控制管路发生渗漏会导致控制活门不能顺利运行，若是不全面去排查，可能会被误认成活门故障，从而误更活门，不仅不能将故障真正解决，还会增加不必要的成本投入。

4  结语

总而言之，发动机引气系统作为飞机非常重要的组成部分，其状态会对飞机的运行状态造成影响，若是该系统出现故障会威胁人员的生命安全，带来无法挽回的损失。因此，我们必须要对发动机引气故障引起足够的重视，对故障类型加以全面的分析和整理，对引发故障的原因进行科学分析，诊断故障产生区域，及时解决故障，使飞机能够正常运行，保证人们的出行安全。

参考文献：

[1]赵远方，丁字华，等.波音737-700/800型飞机发动机引气系统及其故障分析[J].现代制造技术与装备，2017，10（02）：1267-1269.

[2]李茂柱，赵松品.波音737NG系列飞机发动机引气系统介绍及其常见故障分析[J].江苏航空，2018，16（02）：1167-1169.

[3]李晓东，任成广.A320系列飞机发动机引气系统原理及故障分析[J].科技创新与应用，2017，12（07）：92-95.