NORDAM 反推故障的分析与思考
2023-07-23连喜贺中国民用航空飞行校验中心
■ 连喜贺/中国民用航空飞行校验中心
0 引言
据机组反映,一架飞机航前准备阶段发动机启动过程正常,机组滑行测试反推,出现ENGINE CONTROL FAULT R(右发发动机故障)琥珀色信息,FADEC(全权限数字式发动机控制系统)复位无效,故障信息不消失。全程反推工作正常。重新启动、测试,指示正常,系统工作无异常。待排故。
1 NORDAM 反推装置
该飞机发动机装备的是NORDAM反推装置。该型反推作为发动机排气机构的一部分,主体材料为铝合金,为电控、液压系统驱动的钳形门式机构。主要部件有:主作动筒,用于收回展开反推;锁闸电门组件,含一个展开DEPLOY电门,内外两个锁闸LATCH电门,4 个锁定位置LOCK 电门,用于锁定反推机构,指示反推位置;锁作动筒,用于解锁锁闸机构如图1 所示。
图1 反推锁盒结构示意
正常操作反推时,飞机处于地面状态,置油门杆慢车位,拉动油门杆组件上的手柄,发动机驱动的液压泵提供3000psi 的液压压力,经反推隔离活门驱动反推作动筒、解锁作动筒,压缩各位置电门,从而使反推机构解锁、释放至全展开位。收缩程序相反。在此过程中,部件状态受FADEC 电路控制与监控。
2 故障实例分析
2.1 故障的特殊性与关联性
“ENGINE CONTROL FAULT R”故障信息,本身为FADEC 指示故障,反映的是发动机系统的潜在问题。该故障信息的诱发因素很多,涉及系统、部件繁多。留意机组报告反映,发动机启动过程正常,只是在测试反推时才触发故障信息,由此基本确认该信息是由反推系统的潜在故障触发,所以重点排查反推系统相关部件。
同时,机组操作反推测试时,反推功能正常,指示正常,未发现功能性问题,FADEC 复位无效,表明存在“硬件故障”,而非偶发的“软件故障”。因此,考虑可能是反推系统某些零部件的“反应时间”故障,重点与难点在于排查各组电门或作动筒的问题等。
2.2 故障树分析
经初步分析,将排查重点放在各位置电门或液压作动筒。这类多为偶发故障,考虑建立故障分析流程图辅助逻辑判断。
如图2 所示,首先检查各结构件紧固性、电门接触性、线路连接线是否正常。外观无异常后,判断液压作动筒是否工作正常,通过操作查看系统压力正常,部件动作正常。进一步测量各电门的通断反应,查看线路图,测量线路电阻值,对比分析有无异常。同时,重点查看电门作动间隙,需满足要求。
图2 故障分析流程图
下载发动机监控数据评估。发现FADEC 有同步故障码指示TE,表明CH A和CH B 两个通道的信号不一致,因而触发故障信息(如图3所示)。经查询飞机线路图可知,A/B 两个通道的信号分别来自内外LOCK 电门和内外LATCH 电门,因此需要判断是哪一个电门的问题。
图3 发动机EDU数据分析图示
进一步查找细节。由反推电子控制板PCB 的插钉信息指示,发现LOCK四组电门的作动时间一致,而内外两组LATCH 电门曾出现不同步情形(如图4所示)。
图4 反推控制板PCB示意图
因此,故障点锁定为外侧LATCH电门偶发故障,导致FADEC 逻辑认为反推作动时间不一致,触发故障信息。更换电门重新调节后,测试反推功能正常,数据显示同步正常。
3 经验总结
3.1 位置电门特点与影响因素
此类位置电门多是临近电门,压缩弹片式构造,电门作动距离较小,容易误动作或作动时间不匹配,可靠性一般。通过测量其电信号通断情况,压缩行程,如果接通状态阻值超过正常值(2Ω),就可能存在触点接触不良,建议更换。
实际工作中发现,临近电门本身故障偶发,大多数问题还是由于触点间隙不正常,发出了错误的位置信号。通过比较分析、正确调节触点间隙后即可解决。调节的重点在于准确测量间隙,实践中可灵活使用橡皮泥和游标卡尺,辅助测量。
3.2 其他易发问题与维护建议
反推控制系统中的微动电门容易积累灰尘,且动作频繁,所以故障率较高,反推控制活门组件故障较少,作动筒的故障以漏油较为多见,更换频率也较高。
低温对电门操作的影响较大。低温天气下,微动部件材料脆性增大、弹性不足,极易造成电门接触灵敏性降低。另外,低温天气影响封圈、封严等的密封效果,易造成活门、作动筒密封不良,从而引发液压渗漏等问题。应做好电门的清洁工作,尤其是除防冰工作后的清洁处理,润滑保障也十分必要。
对于老龄飞机来说,更容易出现因安装间隙和磨损程度不同而发生左右反推衬套不同步问题,也应多加关注。
综上,在充分理解维护手册的基础上,不断总结排故过程中的经验,有利于逐步加深对系统工作原理的理解与探讨,不断提高维修保障水平,持续安全管理建设也会越来越好。