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:
起动机故障
N2转子卡阻
指示故障
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:
起动机提前脱开
管道压力低
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:
传感器或指示故障
电磁线圈问题
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:
发动机超限或喘振或失速(有记忆项目)
发动机失效或关车
发动机失火,严重损坏或分离(有记忆项目)
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!