MA600飞机气动除冰系统常见故障分析及维护注意事项

张誉凡

摘要：通过对MA600系列飞机气动除冰系统常见故障进行分析，总结排除故障的要点，并提出维护建议，希望能对MA60/600系列飞机相關排故工作有所帮助，并降低飞机维护成本。

关键词：MA600;气动除冰系统;除冰定时器;除冰套

中图分类号：V221+.3                                 文献标识码：A                                文章编号：1674-957X（2021）07-0152-02

0  引言

民用航空器在运行过程中会遇到各种不同的飞行环境，低温、大雾、雷电等气象条件都会严重影响航空器的飞行安全。其中低温可能造成航空器表面结冰，导致航空器性能下降，是影响飞行安全的重要因素之一。航空器表面结冰是指在温度较低、过冷水滴含量较高的气象条件下，航空器表面会与大气中的过冷水滴碰撞后形成冰层的现象。航空器在结冰气象条件下飞行时，部件迎风表面可能结冰，结冰问题严重危害航空器的安全性。航空器表面结冰，不仅会增加飞机的重量，而且阻碍了空气的流动，增大了摩擦力并减小升力，尤其是机翼上的冰对航空器性能影响很大。

民用航空器大多配备除（防）冰系统保护飞机重要部位。MA600飞机采用气动除冰的方法为机翼前缘、安定面前缘及发动机进气口和进气道提供除冰。每到冬季，气动除冰系统故障频频发生，严重影响了航空器运营效率、增加了航空器运营成本。因此分析气动除冰系统故障发生原因，并提出科学应对措施，对保证飞行安全、提高飞机利用率、降低飞机维护成本有着重要意义。

1  MA600飞机气动除冰系统工作原理

气动除冰属于机械除冰方式，该除冰方式在飞机重要部件前缘安装膨胀除冰带，在气动作用下除冰带通过膨胀方式使冰层破碎脱落。相比热气、电热等其他除（防）冰技术，气动除冰技术成熟、运行可靠、系统重量轻、能源消耗较小，因此应用非常广泛。[1]

MA600飞机气动除冰系统主要由气动除冰套、单向活门、调压释放活门、水分离器、引射流量控制活门、压力开关、电加热毯、除冰定时器等部件组成。除冰引气通过单向活门进入系统后，单向活门防止气流反向流动，气流再通过调压释放活门调压、水分离器除水，然后进入引射流量控制活门。气动除冰系统工作时，引射流量控制活门中的电磁线圈按翼面除冰定时器设定的顺序通电，电磁活门接通，关闭引射流量控制活门中的引射活门，使进入引射流量控制活门的空气流入前缘上的除冰套，使除冰套里管子在空气压力作用下膨胀鼓起，破除结在除冰套上的冰层，一次除不掉，可以循环工作多次，直到冰层除掉为止。当发动机工作，而气动除冰系统不工作时，引射流量控制活门中的电磁活门断电，引射活门打开，利用引射原理对所有除冰套抽真空，使除冰套紧贴在翼型面和发动机进气道的内表面上，保持气动形，减少其飞行阻力[2]。

2  常见故障现象及分析

下文根据我院两架MA600飞机8年来的运行情况，列举两种出现频率较高的气动除冰系统的故障现象。

2.1 除冰逻辑故障

在我院两架MA600飞机实际维护过程中，曾出现多次该故障。故障表现为除冰开始除冰套一直处于充气状态或充气间隔超过气动除冰系统规定的充气间隔。这类故障问题显然是由于除冰定时器故障导致的。除冰定时器的作用是用来控制气动除冰系统中的各组除冰套的工作顺序及工作时间。正常情况下除冰定时器的工作逻辑如图1所示，除冰带并非一直保持充气状态，而是每个除冰带在一个周期中只充气6s，并按顺序轮流工作[2]。面对这类故障就要求维修人员熟悉气动除冰系统的工作逻辑，能在第一时间准确判断故障原因。

2.2 除冰功能失效

除冰功能失效表现为在启动翼面或进气道除冰时，除冰指示灯不亮且观察到对应除冰套并未工作[3]。

随着飞机使用时间的增长，即使保养到位，飞机除冰套也难以避免逐渐老化的问题，随着老化程度的增加除冰套也变得更脆更容易出现破损。因此故障出现后，我们应首先检查除冰套的外观情况，看是否有破损，除冰套在工作的情况下破损部位会更容易观察到，还可在除冰套充气时对可疑破损部位涂抹肥皂水，通过气泡情况确定是否存在不易观察到的破损。发现除冰套破损后应根据破损情况，按手册要求确定是修补还是整体换新。

自2012年以来，我院运行的两件MA600型飞机共出现5次因除冰定时器故障导致的飞机除冰功能失效（翼面或进气道），可见该件故障率相当高。且翼面及进气道除冰定时器都位于客舱25～26框中间地板下[4]，其拆装相对简单。因此当除冰系统出现失效时可优先考虑除冰定时器的问题。

排除以上两种常见故障原因后，维修人员应考虑检查对应除冰套的引射流量控制活门及压力开关，这些部件拆装相对麻烦，所以一般放在后面考虑。

2.3 除冰指示异常

在启动翼面或进气道除冰时，仅仅只是控制板上除冰工作指示灯不亮，而除冰套正常充气工作，这时则应考虑相应指示灯或压力开关故障。压力开关分别安装在翼面除冰系统的引射流量控制活门和除冰套空气接头之间的管路上，直接感受供给除冰套工作的气流压力，压力开关的工作压力即为除冰套工作的最低压力。当管路里的空气压力达到压力开关的工作压力时，压力开关工作接通电源，相应指示灯燃亮。压力开关故障也会导致相应除冰套指示异常。因其拆装相对较麻烦，最好在排除其他故障原因后考虑。

3  气动除冰系统维护注意事项

如上文所述，气动除冰技术有着运用成熟、运行可靠、系统重量轻、能源消耗较小的特点，非常适合MA600这种中型航空器使用，但这种技术还存在着一些难以避免的局限性，充分理解其优缺点才能在维护过程中有针对性的改善系统稳定性。

MA600飞机的除冰套为橡胶材质，在实际维护过程中，我们可以观察到，随着时间推移除冰套的橡胶部分会出现一些细小的裂纹，轻度的褶皱，会渐渐发脆变硬导致更容易出现破损。气动除冰系统的除冰套设计虽然巧妙，但其设计也使得除冰套上任何孔洞引起的漏气都会导致其除冰功能的丧失。而且当破损、褶皱过于严重以至于无法通过修补恢复时，我们就不得不花费高额成本整部分更换除冰套。这都是橡胶老化特性引发的问题。因此在维护过程中保护除冰套减少人为造成损伤，科学及时保养除冰套，延缓除冰套老化速度就尤为重要。

①维修过程中注意保护除冰套，避免维修过程中损伤除冰套[4]。在安装除冰套的过程中，不要用脚踩除冰套，也不要把工具等放在除冰套上;不要将石油、汽油、油漆去除剂、溶剂等有质沾在除冰套上;不要在除冰套上行走;尽量避免将工作梯或工作台靠在除冰套上，如果必须贴靠，一定要加棉垫保护除冰套;当加注燃料或维护飞机时，不要在除冰套上拖曳软管;飞机喷漆时，必须要用牛皮纸等东西盖住除冰套，不要将漆喷到除冰套上。

②防老化劑对减缓除冰套皲裂破损、延长除冰套寿命有着重要作用，定期为除冰套涂抹防老化剂是我们保护飞机除冰套的重要手段，MA600飞机要求使用74-451-127型[4]防老化剂。在维护过程中我们务必要注意一下几点：涂防老化剂之前要用肥皂水仔细清洁除冰套，以保证防老化剂使用效果;每次共需涂三层防老化剂，且每层涂层之间需有5～10min的干燥时间[4];涂防老化剂后，飞机需满足24小时干燥时间[4]后才能飞行，以保证防老化剂被充分吸收;遗留在飞机蒙皮上多余的防老化剂需及时清洁，否则干燥后残留的防老化剂将难以被清除。

③与修补除冰套相比，整体更换除冰套成本高、工时长、航材备货压力大，因此每次飞行后都要对翼面、安定面及进气道除冰套目视检查，及时处理除冰套上的污染物和损伤，以免出现航空器运行过程中出现除冰套失效的情况，而且及时的清洁可以避免除冰套被进一步腐蚀，及时的修复可以防止损伤扩大，对延长除冰套寿命节约维修成本有着重要作用。

4  结束语

尽管气动除冰存在无法有效防冰、工作时会破坏飞机表面的理论外形导致阻力增加、除冰套随时间推移会逐渐老化等问题[5]，但其重量轻、耗能少、结构简单易维护且技术成熟，与MA600型飞机作为支线客机、采用涡桨发动机、速度不快等特点非常契合。在实际维护过程中我们要认真落实日常检查维护工作，维修活动中要注意对除冰套的保护，避免因工作不到位导致系统部件寿命减少或出现额外损伤。

参考文献：

[1]詹大可，张帆，赵澎渤. 民用飞机气动除冰系统技术[J].航空技术推广，2016，09：52.

[2]西安飞机制造公司.MA600 AMM-SDS飞机维护手册-系统说明R332020-10-19.

[3]西安飞机制造公司.MA600 TSM故障分析手册R92019-01-14.

[4]西安飞机制造公司.MA600 AMM-MPP飞机维护手册-维修实施和程序R332020-10-19.

[5]李清英，白天，朱春玲.飞机机械除冰系统的研究综述[J].飞机设计，2015，08：73-77.