孔探检测技术在FJ44 型发动机维护中的应用*

2023-07-23赵继超中国民用航空飞行学院广汉分院

航空维修与工程 2023年5期

■ 赵继超/中国民用航空飞行学院广汉分院

0 引言

FJ44 型发动机是美国Williams 公司生产的一款高涵道比、双转子小型涡扇发动机。该型发动机虽然没有定期孔探检查要求，但在维护过程中已借助孔探检测手段多次发现该型发动机的重大安全隐患，因此有必要研究孔探检测技术在该型发动机维护中的应用。

1 针对鸟击/外来物的检测

一般情况下，鸟类或硬度不高的外来物被吸入发动机后，在离心力的作用下会进入风扇叶片尖部与风扇静子机匣之间的吸音槽。部分外来物会残留在吸音槽中，其余外来物可能从外涵道排出，较为坚硬的外来物会直接撞击风扇整流锥或叶片前缘。受到鸟击/外来物影响后的发动机孔探应重点检查风扇转子叶片、静子叶片及中压压气机转子叶片，以判断外来物是否有进入内涵道的迹象。在某些情况下，坚硬的外来物进入内涵时会撞击中压压气机叶片前缘并发生反弹，对前一级的风扇静子叶片后缘造成损伤，如图1、图2所示。

图1 中压压气机叶片前缘损伤

图2 风扇静子叶片后缘损伤

虽然外来物进入FJ44 型发动机内涵道的可能性很小，但根据发动机航线维护手册要求，在发生外来物撞击后需要对燃烧室之前的部件进行检查。检查高压压气机时，孔探镜头需要穿过风扇转子、静子叶片，在孔探镜头移动过程中禁止转动风扇以避免切断孔探镜头及线缆。高压压气机为离心式，分为主叶片、长叶片及短叶片（如图3 所示），检查32 片高压压气机叶片时，可以通过专用工具转动高压轴，检查前需要先将镜头从每一级离心叶片前撤出，以避免切断孔探镜头及线缆。

图3 高压压气机叶片

2 针对ITT 超温的检测

FJ44 型发动机出现涡轮级间温度（ITT）超温后，需要针对燃烧室、高压涡轮、低压涡轮等热端部件进行孔探检查（如图4 所示），主要检查部件有无过热、烧蚀、材料缺失等损伤。可以通过两个点火电嘴的安装孔对燃烧室的甩油环、壳体及高压涡轮导向器前缘进行孔探检查。其中，高压涡轮导向器叶片需要在燃烧室中穿绕一圈才能接近，穿绕过程中应避免孔探镜头被缠绕进燃烧室的稀释孔中。孔探镜头通过高压涡轮导向器后，可对高压涡轮转子叶片的前缘进行检查，同样也需要专用工具转动高压轴以便检查43 片叶片。高压涡轮叶片的后缘及第一级低压涡轮的前缘则可以通过6 个ITT 探头口进行检查。第一级低压涡轮叶片后缘及第二级低压涡轮叶片前缘可通过燃油余油口进行检查。

图4 燃烧室孔探路径

3 针对滑油渗漏的检测

发动机出现滑油渗漏时首先应判断是外漏还是内漏。外漏是由滑油压力调节活门、滑油泵、热交换器及滑油管路等部件出现渗漏所致；内漏时滑油会出现在发动机外涵道至尾喷管内的某处，主要是由滑油系统密封件如轴承封严出现损伤而导致，因此发动机的轴承状况是判断滑油渗漏的检查重点。FJ44 型发动机滑油管路直径小，孔探镜头无法通过滑油管路来检查滑油系统内部的轴承及封严状况，只能通过位于发动机外涵道前部下侧的1 号和2 号轴承滑油余油孔进行孔探检查（如图5 所示）。如果检测发现余油孔出现积油，即代表对应轴承的封严已失效，应及时对发动机进行分解检查。

图5 1号和2号轴承封严余油孔

4 针对进气道的检测

FJ44 型发动机通过引气管路将高压压气机的引气送入位于进气道前唇内的笛形环状管路中，为进气道提供均匀的防冰引气。笛形环状管路由4 个支架铆接固定在进气道内，这样的固定方式跨度较大，结构上并不稳定，长期受到发动机振动影响，笛形管路、支架及固定铆钉都容易出现松动或断裂（如图6 所示），破坏进气道内的结构，影响发动机的引气防冰功能。为了排除这一隐患，应定期通过发动机高压引气管路进气口及下部的起动发电机进气口进行孔探检查，检查内部笛形管路有无断裂、裂纹，支架及铆钉有无松动、缺失。