航空发动机试车故障排除思路浅析

贺振亚

摘 要：台架试车作为航空发动机出厂之前的最终工序，也是最重要的工序之一，有着不可替代的关键影响。该作笔者在参考、借鉴一些发动机试车实例的前提下，结合自身积累的经验，进一步对航空发动机一些常见试车故障的排除思路展开了详细论述，同时提出了由操作着手、从简单到复杂、注重细节等多项基本观点，旨在为今后航空发动机试车与外场调试保障等工作的开展提供必要的帮助。

关键词：航空发动机;台架试车;故障检测;故障排除

1 前言

航空发动机被装配至机身前需要经过各种调试与检验，这样做的目的是检查其整体装配质量与整机各项指标是否可以满足飞机技术条件的实际需求。此调试及检查环节也就是通常所说的发动机台架（地面）试车。具体而言，此项工作可以细分为工厂试车、检验试车以及附加试车等多个环节。

待发动机初次配置完毕后，先是要接受工厂试车，使得零组件间获得更好的磨合效果，与此同时检查整机装配质量及零件作业状况;在此之后，发动机会返回装配车间接受洗涤、分解、故障检测、配件变更等，紧接着展开再次的装配工作，并且再次发往试车台架进行检测试车，对发动机装配质量与整体性能作出最后评定，若检验合格则当即交付于用户（部队）装机使用。

倘若发动机在工厂试车之后变更了一些较为重要的零组件或者附件的话，就必须进行附加试车，以检验所替换组件的作业效果与稳定性。

2 排查试车人员操作及试车装置、发动机原因

2.1某国产发动机加速性考核环节故障的检查排除

某国产发动机在加速性考核过程中，突然出现了油库来油压力过低的情况，组长马上联系油库加压，与此同时，操作员则接通了发动机进口燃油增压泵的开关，于发动机加速到全加力状态2～3秒的时候，发动机尾喷口火焰发生了非正常的周期性脉动状况，并且发动机推力与低涡后燃气温度等重要指数也随之呈现出周期性波动的态势，试车组长立刻示意操纵员降转发动机，退出加力状态至巡航状态冷机。通过一系列的细致检测、分析试车数据，其最终认定该故障的出现并不是发动机自身原因造成的，而是由于发动机进口燃油压力在推加速性前便已然超过了技术文件设定的上限，加上操作人员在油库给燃油加压的时候接通了燃油增压泵，从而加剧了发动机进口燃油压力超限的状况，使燃油供给量过多，发动机难以将这些燃油正常消耗掉，最终引发了加力火焰脉动的情况。在闭合燃油增压泵后，发动机进口燃油压力迅速降低到正常范围内，再次进行加速性检验发现一切正常，故障排除。

2.2某台架工厂试车过程中的故障排除

某型号发动机工厂试车过程中出现了发动机急速降转的非正常现象，并且使得相邻试车台正接受附加试车的发动机也发生了自动降转的异常情况，此时操作人员立刻拉下油门杆，采取了发动机紧急停车操作。两台发动机同一时間异常停车引起了工厂管理层的高度关注，为此专门成立了故障排查队伍。故障排查作业首先由试车员操作着手，很快便找出了问题所在：调整人员在打开燃油秤充气开关测量燃油消耗量的时候接到了组长调整液压泵出口压力的命令，便马上去执行调整任务，忘记了闭合燃油秤充气开关，进而造成燃油秤储备油罐内燃油耗尽，压缩气体进入燃油系统管道，令主供油管道的两台试车发动机由于气塞、断油、降转后异常停车。在排查出故障成因后采取针对性措施对该故障进行了解决。不难看出，操纵员缺乏足够责任感、违规操作等是引发此故障的根本原因。

通过上述内容我们可以得出如下结论：在发动机的试车过程中，面对各类突发状况，相关人员必须时刻保持清醒的头脑，客观全面地分析问题、检查人员操作，而这通常也是快速找到问题成因、解决问题的关键。

3 注重细节

3.1某新型号发动机“N2转速超限”故障的排除

某新型号发动机在第一次启封假开车的时候，电子控制调节器报“N2转速超限”故障，接着便自动执行了相应保护程序来阻止继续运转，此时发动机的实际转速大大低于上限，待测控工作者检查完有关测试线路及发动机线路后也均没有发现任何异常，此故障情况令在场技术人员感到惊讶。之后，测控人员的一句“发动机装配没问题吧？”提醒了试车人员，整个小组即刻对发动机的每个装配环节进行了严格筛查，最终找出了故障成因为没有装配发附机匣与飞附机匣两个传动系统间的传动钢轴。恢复安装后，便排除了此故障。

3.2某型号发动机三阶段试车环节中漏油故障的排除

在某型号发动机三阶段试车过程中，操作人员观察发现发动机燃油入口和装置管路接合部位发生了漏油的情况，眼看形势愈发严峻，便果断采取了发动机冷却停车操作，紧接着脱开设备燃油管对接合处的胶圈进行了仔细检查发现并无任何异常，同时管路接合处也未发现机械损伤与变形。就在大家百思不得其解的时候突然有人想起一个非常关键的细节：在三阶段开车之前相关人员曾经于发动机进口燃油竖管上面装配了避免发动机高速运转状态下剧烈抖动的平衡拉链，是否和故障相关呢？通过对卡箍的检查证明了之前猜想的正确性，装配人员及时更换了卡箍，又拆下了竖管平衡拉链并用绳索取而代之，在此基础上再次展开了开车检查，密封良好，发动机试车合格。这一故障的出现，主要是因平衡拉链结构性的缺陷致使力矩不均衡，使得某方向管路受力过多，管路接合处卡箍被动变形最终引起漏油。

由此可见，细节对于发动机试车工作而言是多么重要，关注每个细节是搞好工作、确保产品质量的必要前提，正所谓细节决定成败！

4 坚持由易到难、从简到繁的排故原则

4.1某新型号发动机离子电流示值偏低故障的排除

某国产新型号发动机短时间内连续出现了多起离子电流数值偏低的情况，在相关人员仔细排查发动机传输线路及测试设备后发现并无任何问题，在更换了电缆、火焰探测器等之后依旧未能解决故障，令排故工作一时之间陷入了迷茫。直到试车组组长手持放大镜钻入发动机尾喷口进行反复检查后，才最终找出问题所在：离子火探器出厂角度、形状与技术规范相差甚远，经过现场校正后，解决了离子电流显示数值偏低的故障。

4.2某发动机初次起动失败的排查解决

某发动机在其首次起动的时候，高压压气机转速超过52%后便开始自动降转，并造成起动失败。工艺技术人员随即对有关数据及起动曲线进行了研究，得出起动加速期间供油匮乏的结论，便借助一定的调整增大了此阶段的供油量。尝试再次起动的时候（转速为58%），出现了“冷悬挂”现象，起动依然失败。待有关人员更换了燃油泵调节器后，起动依旧不成功。后来，技术专家通过严谨的数据分析发现此故障主要是因进口温度传感器故障所导致的，在对相应设备进行更换操作后，问题便迎刃而解。

上述案例中发动机试车故障的排除都遵循了由简到繁、由易到难的排故原则，这对于刚刚独立定岗、处理试车问题的技术人员而言尤为重要。在有关故障的排查工作中坚持这一原则与思路，同时认真搞好分析、研究与判断工作，将故障排查工作落实到位，才能少走弯路、不走弯路。

5 结束语

综上所述，本文在结合诸多案例的前提下，结合自身经验与理解对航空发动机试车环节中一些常见故障的排除思路进行了初浅的研究与总结，并且提出了排查试车人员操作、坚持由易到难和由简到繁基本原则以及注重细节等个人观点，希望能够对今后此方面的工作提供一定的帮助与参考。

参考文献：

[1]杨小东，雷勇.某型航空发动机整机试车故障诊断与排除系统开发[J].自动化测试，2020，18（12）.

[2]陈益林，航空发动机试车工艺[M].北京航空航天大学出版社，2020.

[3]侯崇文，王丽娜.航空发动机试车故障排除思路浅析[J].机电机械，2020-04-01.