浅谈模拟机发动机故障判断处置

在每次的复训和检查中,发动机的故障判断与处置都是逃不掉的。本文将分为起动故障和工作状态下故障两部分。

发动机起动故障现象与判断

1.将起动电门放在地面位后,起动活门打开指示未显示。

首先应观察以下N2是否有指示管道压力是否正常。可能是指示或传感器出现故障,或者起动活门故障或冻结,都应查阅相应MEL是否可以放行。

相应MEL章节:

MEL 80-01 起动活门打开指示

MEL 80-03 起动活门

2.起动电门地面位后,N2或N1未上升

在起动顺序中,N2首先上升,如果N2不上升,有以下几种可能:

  1. 起动机故障

  2. N2转子卡阻

  3. 指示故障

  4. 引气不足

如果N1不上升,则是N1出现卡阻或指示故障。

3.热起动

起动过程中,燃油流量不正常(超量),EGT会快速上升直至超限。首先EGT白框闪烁,超限后红框闪烁。

此状况下,应在观察到EGT上升过快,FF不正常(正常情况下燃油流量第一秒可能达到1.5,然后降至0.75左右),及时切断发动机起动手柄,不应等到闪烁时再切断,那样会导致超限的发生

切断后应执行《发动机中止起动检查单》

4.起动悬挂

起动过程中,燃油流量不正常(过少),N1与N2增长异常缓慢,N2稳定在55%以下。

悬挂一般是因为以下几点:

  1. 起动机提前脱开

  2. 管道压力低

  3. 燃油流量不够

观察到悬挂后及时切断发动机起动手柄,执行《发动机中止起动检查单》

5.湿起动

此情况是燃油流量正常,但EGT不上升,可能是点火系统故障或EEC控制器故障。

在起动手柄移动到慢车位15秒内,如果EGT没有上升,EEC会自动切断点火和供油。

观察到湿起动后,也应切断起动手柄,执行《发动机中止起动检查单》

6. 起动活门无法关闭

在发动机起动完成后,起动活门打开指示未熄灭。一般此问题有以下几个可能因素:

  1. 传感器或指示故障

  2. 电磁线圈问题

  3. 跳开关

总之不管是上述哪个问题导致的无法关闭,都不应直接将起动手柄切断,应执行《起动活门打开检查单》

正常起动后发动机的参数大致是(标准条件下):

N1:20%

EGT:410

N2:59%

FF:0.66

发动机工作故障现象与判断

在QRH中,发动机故障难点主要是判断以下几条:

  1. 发动机超限或喘振或失速(有记忆项目)

  2. 发动机失效或关车

  3. 发动机失火,严重损坏或分离(有记忆项目)

  4. 发动机过热(有记忆项目)

关键还是在于,出了问题我们怎样判断是发动机严重损坏还是失效。如果在执行发动机失效检查单时,状况是:

·一台发动机失效

·出现ENG FAIL提示

·一台发动机熄火

·其他检查单要求完成发动机关车项目

大家有认真读的话,就会注意到检查单第一步就是判断是否“发生机体振动并伴随不正常发动机指示”,而这一条也是来区分我们是否做严重损坏检查单的关键。

首先我们列举出大部分大家都见过的常见的,比较容易判断的发动机科目:

发动机失效与关车

首先失效伴随N1,N2,EGT的下降,同时显示ENG FAIL,但各项参数都不为0,且振动值很低。因为在发动机失效时,所有部件都处在正常,只是发动机变成了风转,所以所有参数还尚有指示。此时也不会感觉到机体或发动机有振动或者异响(反而还会安静一点)。

所以我们在此总结以下:

N1: 下降至风转

EGT:随着风转温度慢慢下降,显示“ENG FAIL”

FF:减小至0

N2:下降至风转

VIB:0

机身与听觉:没有明显振动和异响

此时应执行:《发动机失效或关车检查单》

失火严重损坏或分离

此项就开始复杂了起来,因为此检查单把三项叠加在一起,且有一些科目表面与实际情况并不相符。此检查单状况:

·发动机火警

·伴随不正常发动机指示的机体振动

·发动机分离

可见,当有不正常振动与不正常指示时,应执行失火严重损坏或分离检查单。

首先,失火是最好判断的:

1. 失火

顾名思义此项是当发动机失火时,驾驶舱的表现:

·发动机火警灯亮

·主警戒灯亮

·火警灯亮

·发动机过热灯亮

判断为失火,应执行:《发动机失火,严重损坏或分离检查单》

2. 主轴承抱轴故障

如果是发动机主轴承咬死的话,N1与N2会迅速下降到0,发动机振动瞬间增大然后为0。ENG FAIL也会显示。所以现象应为:

N1:迅速为0

EGT:ENG FAIL

FF:0

N2:迅速为0

VIB:瞬间增大然后为0

机身与听觉:没有明显声音

主轴承抱轴,此时应执行:《发动机失火,严重损坏或分离检查单》

3. 风扇转子抱轴故障

风扇为N1转子,所以当风扇转子咬死时,N1会迅速变为0,EGT上升,同时发动机发出巨大声响。当发动机熄火后,N2会下降到风转,同时EGT也下降到风转。现象表现为:

N1:迅速为0

EGT:迅速上升,当发动机熄火后下降

FF:熄火后为0

N2:发动机熄火后下降到风转

VIB:瞬间增大

机身与听觉:有巨大声响

风扇转子抱轴,也应执行:《发动机失火,严重损坏或分离》

4. 风扇叶片损坏

风扇叶片损坏掉落,会造成推力损失,所以在N1上会稍有减少,但不多,取决于叶片损坏的数量。同时EGT会迅速上升至超限,N2也会同步上升,发动机振动值会很高。现象表现为:

N1:下降大概1、2%

EGT:迅速上升,超限

FF:迅速增大

N2:稍有上升

VIB:瞬间增大

机身与听觉:振动强烈有哗啦哗啦响声

风扇叶片损坏应执行:《发动机失火,严重损坏或分离》

在FCTM中,波音也对扇叶脱落进行了解读:

“某些发动机失效,如风扇叶片飞脱造成机体高强度振动。对于机组而言,虽然机体振动看起来很严重,但它绝对不会损坏飞机结构或关键系统。然而,应通过尽快减小空速和下降来减小振动。随着高度和空速的改变,飞机会经历不同强度的振动,应该注意振动可能无法完全停止。

如振动仍不可接受,下降到较低高度(地形许可时)获得较低的空速,通常可以降低振动强度。进近期间随着空速的进一步下降,振动可能变得难以察觉。“

5. 鸟击

鸟击损坏的程度是和推力大小与鸟的大小有关的,推力越大,鸟的个头越大,对发动机造成的损伤越严重。主因还是因鸟击而造成的扇叶损坏与EGT上升,

当发动机鸟击损坏了发动机,最常见的指示就是巨大的振动,这是由于风扇叶片的损坏和EGT的增加所致。”(参考FCTM 8.10 鸟击)

1. 在起飞时,如遭遇鸟击,如果在80节后V1之前,“当即如没有发动机失效的特征(如失效,火警,动力丧失,或喘振/失速),最好的选择是继续起飞,如果需要,立即选择返场。”(FCTM 8.11 起飞时鸟击后机组动作)

2. 起飞后如遭遇鸟击且造成发动机动力衰减或喘振/失速,还是应执行《发动机失火,严重损坏或分离检查单》。这也是为什么小编将鸟击放在叶片损坏之后,因为大部分严重鸟击还是会造成发动机损伤,所以性质与风扇叶片损坏相同。

3. 如果进近时遭遇鸟击,FCTM推荐继续进近着陆,如果遇到更多鸟群,“穿越鸟群并着陆,保持尽可能低的推力调定”。落地后如果怀疑吸入外来物,着陆时应限制反推,“反推可能会增加发动机的损坏,尤其是发现发动机振动或高EGT指示时。

6. 发动机分离

1发与2发的分离会造成不同的影响,由于A系统有竖管设计,当1发分离时,A系统液压并不会漏光。但2发分离时,B系统将会漏光所有液压油。所以在做2发飞脱科目时,注意也要执行《B系统失效检查单》。发动机分离的现象为:

N1:0

EGT:空白,ENG FAIL

FF:空白

N2:0

VIB:0

机身与听觉:无声无振动

此刻应执行:《发动机失火,严重损坏或分离》

超限或喘振或失速

1.超限

首先我们看看超限的状况:

·发动机指示不正常

·发动机指示快速接近或超过限制

·发动机噪音异常,可能还伴随有机体震动

·对推力手柄移动没有反应或反应异常

·在发动机进气口或排气口报告有火焰

一般在模拟机上,有两种超限方式:单一指示接近或超过极限,还有一种是三项参数全部瞬间变红。由于有参数超过极限的情况,有时容易与发动机严重损坏混淆。

第一种情况:发动机参数会开始快速接近极限直至超限,且下DU并不会立刻自动弹出。

第二种情况:下可以很明显的感觉到一种推背感,而且空速迅速上升。如果在执行记忆项目后还是无法降低推力,考虑直接切断发动机起动手柄,防止超速。

2.喘振或失速

喘振与失速是因果关系,可以理解为由于压气机静/动压叶片的问题导致附近的空气失速,从而导致整个压气机喘振。喘振一般难点在于结合鸟击后判断,但不仅仅鸟击可造成喘振;如果飞入结冰区而忘记开防冰,也会造成发动机的喘振。

以下内容参考自公众号“艺不压身”

压气机失速的现象大致分为以下几个:

(1)振动指数偏高:

诱因是由于发动机的径向震动,根据AMM,振动传感器是感应发动机的径向震动,也就是从叶片尖部至叶片根部方向。

(2)推力下降

由于压气机失速,导致燃烧室无法获得足够氧气,造成推力下降。

相同N1下,失速侧需要更高的N2与燃油流量。

(3)EGT增高

由于燃烧室氧气不足,内能无法充分转化成机械能,导致EGT增高。

(4)混合比富油

直接体现就是空气排出发动机后的爆炸声

而发动机喘振的现象有以下几个:

(1)周期性逆流

也就是经常见到的仿佛咳嗽一样的效果。

取自:艺不压身

(2)进气道喷烟/雾/火

逆流前进至进气道,高温高压引气会冷凝,出现白雾,高温燃气会喷出白烟或火焰。

(3)EGT迅速升高

喘振的升高速度比压气机失速升高快的多。

(4)周期性噪音

来自压气机内部逆流或者尾喷管爆炸声。

(5)周期性方向偏转

由于发动机喘振造成的推力不平衡,导致飞机在喘的时候会偏向一侧。

失速喘振与其他故障区别?

(1)EGT或振动指数超限与发动机失速

前者不会导致推力下降,而失速会导致N2和燃油流量偏高

(2)喘振与严重损坏喘振

正常喘振振动指数不高,而严重损坏振动指数高

(3)发动机喘振与轮胎爆破

喘振的方向偏转是周期性的,轮胎爆破是持续性的

谢谢阅读~

所有资料均来自模拟机数据与FCTM还有737 MRG

同时还有艺不压身公众号文章《发动机失速和喘振故障简介》

感谢各位教员的指导和帮助!

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