波音737NG 飞机滑油滤旁通灯亮故障分析
2022-10-08金冉南京航空航天大学金城学院
■ 金冉/南京航空航天大学金城学院
1 故障现象
某航一架波音737NG 飞机执行航班飞行任务时,机组空中报告左发OIL FILTER BYPASS(滑油滤旁通)灯点亮。机组执行检查单后故障灯仍然点亮,遂按照检查单要求关闭左发,飞机单发备降,安全落地。
2 滑油滤旁通警告系统介绍
2.1 旁通警告系统的组成
波音737NG 飞机发动机滑油滤旁通警告系统包括滑油滤、旁通活门、旁通电门、EEC(发动机电子控制器)、DEU(显示电子组件)等部件,如图1所示。
图1 滑油滤旁通警告系统组成部件
1)滑油滤
滑油滤安装在发动机滑油系统的回油路上,用于过滤发动机工作时所产生的金属屑、杂质、污染物等,防止因滑油系统污染而造成发动机损坏。随着发动机使用时间的增加,产生的碎屑在滑油滤芯上积聚,产生不同程度的堵塞,导致滑油滤进出口的压差逐渐加大。
2)旁通活门
旁通活门是一个由弹簧力保持在关闭位的单向活门。当油滤严重堵塞、进出口压差大于活门开启压力时,旁通活门打开,滑油不经过油滤而是直接返回滑油箱,以保证发动机部件仍能充分润滑。
3)旁通电门
旁通电门与滑油滤并联,是一个压力膜盒类型的微动电门,由滑油滤进出口的压差控制。当压差增加到31.2psi时(小于旁通活门开启压力),旁通电门作动,以此来产生油滤即将旁通的信号。
4)EEC
EEC 为发动机的控制中心,全面控制发动机的工作过程。EEC 内部包含两个通道CH A 和CH B,两个通道互为备用。EEC 监控旁通电门的信号变化,给出油滤堵塞故障的指示。
5)DEU
DEU 控制飞机驾驶舱仪表的显示,将接收到的其他系统的信号通过图形、灯光等形式呈现给驾驶员。当EEC 探测到滑油滤即将旁通的信号时,便将信号传送至DEU,DEU 点亮驾驶舱的OIL FILTER BYPASS 指示灯,提醒机组和维修人员立即采取措施。
2.2 旁通警告系统的工作原理
旁通警告系统的工作原理如图2 所示。滑油滤滤芯无堵塞时,旁通电门不作动,PIN H 与PIN K 之间形成通路,PIN J 与PIN K 之间断路,EEC 探测到PIN H 端的一个GND 信号、PIN J 端的OPEN 信号;当滑油滤进出口的压差达到31.2psi 时,压差电门向右作动,此时PIN J 与PIN K 形成通路,PIN H 与PIN K 形成断路,EEC 探测到PIN J 端的一个GND 信号、PIN H 端的OPEN信号。旁通电门的信号同时传递给EEC内部的CH A 通道和CH B 通道。EEC将旁通电门的逻辑信号与系统数据库进行对比,判断旁通电门所处的状态,给出滑油滤状态的输出。当EEC 探测到滑油滤即将旁通时,指令DEU 点亮OIL FILTER BYPASS 灯。
图2 旁通警告系统工作原理图
2.3 旁通警告系统状态显示
在EEC 的测试功能INPUT MONITORING(输入监控)模块中,可通过FMCS(飞行管理计算机系统)的CDU(控制显示组件)读取旁通警告系统的实时状态,如图3 所示。
图3 滑油滤旁通警告系统监控状态
旁通警告系统正常工作时有两种显示状态——“FILTERBYPASSED:NO”(油滤未旁通)和“FILTERBYPASSED:YES”(油滤旁通),对应的输入通道显示如表1 所示。若油滤的旁通与否与通道的输入不存在表1 所示关系,则表示旁通警告系统的指示出现了故障。
表1 旁通警告系统正常工作状态
3 故障分析
结合上述工作原理以及FIM 手册可知,滑油滤旁通灯亮的可能原因包括:油滤真实堵塞、旁通电门故障和线路故障。当旁通灯亮时,可执行以下排故步骤:根据FIM 手册进行EEC TEST 测试,查看有无故障代码;参考INPUT MONITORING 模块,确认系统状态是否为旁通。
如果故障代码存在或系统状态为“FILTER BYPASSED:NO”或显示的状态不满足表1 对应关系,则系统堵塞的可能性较小,警告系统可能给出了一个错误的旁通信号,故障存在于旁通电门或线路中。对于旁通电门的故障,可以测量图2 中电门插头DP0703 处PIN 1 与PIN 2 以 及PIN 3 与PIN 2 之 间 电阻值来进一步确认,正常状态下PIN 1-PIN 2 电阻值较小、PIN 3-PIN 2 电阻较大,否则为旁通电门故障,需参考手册更换旁通电门。对于线路的故障,需要检查插头、插座、线路有无腐蚀、变形、松脱等异常,同时需测量PIN 2-PIN K、PIN 3-PIN J、PIN 1-PIN H 之间的线路的电阻,正常情况下三个电阻数值都很小,如果存在电阻较大或断路状态,需参考手册更换相关发动机导线束。
如果代码不存在且系统状态为“FILTER BYPASSED:YES”, 则 需参考手册检查回油系统碎屑探测器、回油滤网和回油滤芯有无碎屑。如果仅是碎屑探测器和回油滤网有碎屑,可通过堵塞物的类型、材料、尺寸判断碎屑的来源与发动机的健康状态,按照维修手册要求完成相关排故程序后放行飞机;如果回油滤芯也存在碎屑,则需进一步检查供油滤芯有无碎屑,确认碎屑的来源,采取纠正措施并更换油滤滤芯和可能已被污染的旁通电门。最后通过试车验证故障有无排除、部件有无渗漏。
电门故障和线路故障可以归为故障仅存在于指示系统,油滤并未堵塞,此时可以参考MEL(最低设备放行清单)放行飞机,但需完成MEL 内要求的M项(维护措施)。由于M 项措施工作量较大且需每个飞行日执行一次,因此应尽快完成排故。排故完成后需根据手册要求试车,确认部件无渗漏、故障灯熄灭、电门逻辑正常。
4 排故过程
此次排故中,首先进行EEC TEST测试,无故障代码出现;读取旁通电门数据,检查发现电门数据异常,SW 1和SW 2 发送到EEC 双通道的信号均为OPEN,且FILTER BYPASSED 状态为NO,初步判定油滤并未堵塞。
为进一步判断故障,测量旁通电门的电阻值,确认PIN 1-PIN 2 阻值过大,至此可以确认旁通电门存在故障。为保证排故的彻底性,防止故障再现,继续检查滤网状态,确认滤网清洁,无碎屑积聚。同时,测量旁通电门至EEC 之间的线路,确认线路正常。最后,更换旁通电门,预防性更换滤芯,试车测试正常无渗漏,旁通灯熄灭,在CDU 上读取旁通警告系统参数正常,故障排除。
5 总结
该故障存在于旁通电门,属于指示故障,油滤并未堵塞,电门量线也较容易,排故难度不大,甚至可参考MEL办理保留继续飞行,但为了保证航班的安全、不留隐患,应加大排查范围,彻底排除故障。