本文摘要：摘要：本文針對(duì)外場(chǎng)發(fā)現(xiàn)的1臺(tái)渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)停車(chē)后復(fù)燃故障，對(duì)故障部位結(jié)構(gòu)原理進(jìn)行了分析，建立故障樹(shù)，經(jīng)飛參判讀復(fù)查、燃油系統(tǒng)分析、燃油供油調(diào)節(jié)裝置分解檢查，初步確定故障原因?yàn)榻油＼?chē)電磁活門(mén)的導(dǎo)線(xiàn)絕緣層存在裂紋。通過(guò)故障機(jī)理分析及故障實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，準(zhǔn)確定位故障
摘要：本文針對(duì)外場(chǎng)發(fā)現(xiàn)的1臺(tái)渦槳××發(fā)動(dòng)機(jī)停車(chē)后復(fù)燃故障，對(duì)故障部位結(jié)構(gòu)原理進(jìn)行了分析，建立故障樹(shù)，經(jīng)飛參判讀復(fù)查、燃油系統(tǒng)分析、燃油供油調(diào)節(jié)裝置分解檢查，初步確定故障原因?yàn)榻油＼?chē)電磁活門(mén)的導(dǎo)線(xiàn)絕緣層存在裂紋。通過(guò)故障機(jī)理分析及故障實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，準(zhǔn)確定位故障原因，采取有效措施對(duì)故障進(jìn)行歸零。最后對(duì)外場(chǎng)使用的安全性進(jìn)行了分析，并制定了糾正措施。
關(guān)鍵詞：渦槳發(fā)動(dòng)機(jī);復(fù)燃;裂紋;燃油;供油調(diào)節(jié);故障
0引言
航空發(fā)動(dòng)機(jī)是飛機(jī)的動(dòng)力裝置，是核心部位之一。航空發(fā)動(dòng)機(jī)導(dǎo)線(xiàn)表面絕緣要求極高，航空發(fā)動(dòng)機(jī)導(dǎo)線(xiàn)的絕緣故障問(wèn)題一直影響著航空飛行器的安全使用。據(jù)統(tǒng)計(jì)，一架現(xiàn)代殲擊機(jī)使用線(xiàn)纜長(zhǎng)達(dá)5~10km，一架大型運(yùn)輸機(jī)線(xiàn)纜總長(zhǎng)度達(dá)250km[1]。
在飛行過(guò)程中，導(dǎo)線(xiàn)絕緣一旦發(fā)生了問(wèn)題導(dǎo)致短路，就可能會(huì)向航空發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)發(fā)送錯(cuò)誤的指令，達(dá)到一定程度時(shí)甚至可造成航空發(fā)動(dòng)機(jī)停車(chē)后復(fù)燃，如果沒(méi)有及時(shí)進(jìn)行滅火，會(huì)導(dǎo)致航空發(fā)動(dòng)機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)受到嚴(yán)重?fù)p傷甚至報(bào)廢，對(duì)飛行安全構(gòu)成嚴(yán)重的威脅。航空發(fā)動(dòng)機(jī)控制導(dǎo)線(xiàn)在工作過(guò)程中，其絕緣介質(zhì)會(huì)不可避免的受到熱、電、磁、化學(xué)、機(jī)械等諸多因素影響，如果短路或者斷路，就會(huì)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)無(wú)法按照規(guī)律執(zhí)行控制命令甚至執(zhí)行錯(cuò)誤的命令。
目前，航空發(fā)動(dòng)機(jī)的導(dǎo)線(xiàn)絕緣性能問(wèn)題已經(jīng)引起了世界航空大國(guó)的廣泛關(guān)注和重視。多起航空事故均與航空發(fā)動(dòng)機(jī)控制導(dǎo)線(xiàn)意外短路有關(guān)，已成為威脅航空安全的重要影響因素。本文以某型渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)停車(chē)后復(fù)燃為實(shí)例，分析了故障原因，提出改進(jìn)措施，對(duì)深入研究控制導(dǎo)線(xiàn)短路對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)的危害、改進(jìn)控制導(dǎo)線(xiàn)絕緣層材料具有借鑒意義。
1故障概述
近期外場(chǎng)機(jī)務(wù)人員在進(jìn)行某型渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)地面試車(chē)時(shí)發(fā)現(xiàn)，停車(chē)后4發(fā)尾噴口出現(xiàn)冒煙、噴火，機(jī)務(wù)人員從尾噴管向發(fā)動(dòng)機(jī)氣流通道內(nèi)噴入了干粉滅火液進(jìn)行滅火，停車(chē)后對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)除渦輪葉片處有滑油痕跡外，其他處正常，攀槳檢查時(shí)螺旋槳攀槳不動(dòng)。復(fù)查該發(fā)動(dòng)機(jī)地面試車(chē)時(shí)各項(xiàng)參數(shù)，發(fā)現(xiàn)瞬時(shí)耗量顯示異常，油門(mén)在65°附近時(shí)瞬時(shí)耗量顯示比1發(fā)大200～300kg/h，其余參數(shù)無(wú)明顯異常。停車(chē)過(guò)程中，轉(zhuǎn)速下降到12%左右，排氣溫度下降到200℃左右，之后排氣溫度開(kāi)始上升，最大到279℃，瞬時(shí)耗量停車(chē)過(guò)程中持續(xù)顯示410kg/h。
2飛參判讀分析
故障發(fā)生后，對(duì)飛參數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析，從故障時(shí)的飛參數(shù)據(jù)可以看出，在按下停車(chē)開(kāi)關(guān)后，在0:22:40時(shí)刻前，1發(fā)和4發(fā)的轉(zhuǎn)速、燃油壓力、排氣溫度同時(shí)開(kāi)始下降，且變化趨勢(shì)相同，但在0:22:41時(shí)刻以后，燃油壓力和轉(zhuǎn)速下降趨勢(shì)仍保持基本相同，而4發(fā)的排氣溫度下降速度低于1發(fā)，甚至在0:22:49達(dá)到最低排氣溫度193.7℃后，開(kāi)始升高，到0:23:35時(shí)刻升高至279℃，而1發(fā)在0:22:41時(shí)刻后排氣溫度仍繼續(xù)下降，未出現(xiàn)排氣溫度升高的現(xiàn)象。初步分析認(rèn)為，在停車(chē)過(guò)程中，當(dāng)接通停車(chē)電磁活門(mén)后，油門(mén)開(kāi)關(guān)關(guān)閉，此時(shí)，大部分燃油被切斷，燃燒室中的油氣比低于熄火邊界，發(fā)動(dòng)機(jī)熄火。
未完全切斷的燃油(以下簡(jiǎn)稱(chēng)異常供油)，繼續(xù)噴入燃燒室，與進(jìn)入燃燒室的空氣混合后從尾噴管?chē)姵觯@時(shí)，由于燃燒室熄火，渦輪前溫度快速下降，此時(shí)的油氣混合物在渦輪中做功量很小。
因此，轉(zhuǎn)速開(kāi)始下降，發(fā)動(dòng)機(jī)氣流通道中的空氣流量隨著轉(zhuǎn)速的下降快速減少，而隨著轉(zhuǎn)速的下降，燃油壓力先快速下降(約4s)，之后在0.46～0.54MPa維持約46s，當(dāng)轉(zhuǎn)速低于5.4%后，燃油壓力才繼續(xù)下降，而異常供油與燃油壓力成正比，因此異常供油的下降速度遠(yuǎn)低于空氣流量的下降速度，當(dāng)轉(zhuǎn)速下降至16～20%時(shí)，此時(shí)的空氣流量與燃油的混合物油氣比達(dá)到了可穩(wěn)定燃燒的油氣比范圍，在燃燒室 和渦輪中，此時(shí)零件表面溫度仍然很高，這部分燃油與空氣的混合物被零件表面的余溫點(diǎn)燃，造成發(fā)動(dòng)機(jī)停車(chē)過(guò)程中出現(xiàn)復(fù)燃。此時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣流量已很少，復(fù)燃產(chǎn)生的燃?xì)饬恳埠苌伲覝囟容^低，對(duì)渦輪做功量很小，不足以帶動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子(壓氣機(jī)、渦輪、減速器、附件傳動(dòng)、螺旋槳等)旋轉(zhuǎn)。
因此發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速繼續(xù)下降(下降速度與1發(fā)基本相當(dāng))，而隨著轉(zhuǎn)速的下降，空氣流量繼續(xù)減少，而異常供油減少較慢，造成排氣溫度隨著轉(zhuǎn)速的下降先下降后升高，先下降至193.7℃，后升高至279℃。在停車(chē)過(guò)程中，雖然發(fā)動(dòng)機(jī)中出現(xiàn)了復(fù)燃現(xiàn)象，但渦輪后燃?xì)鉁囟鹊臏厣^小(最高只升高至279℃)，表明此時(shí)燃油系統(tǒng)異常供油量應(yīng)該較小。
3燃油系統(tǒng)原理分析
燃油在飛機(jī)上由電動(dòng)增壓泵2抽出，經(jīng)防火開(kāi)關(guān)3和粗油濾4進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)上的輔助燃油泵6，輔助燃油泵將由電動(dòng)增壓泵2抽出的燃油增壓后，從輔助燃油泵出口，燃油分為兩路[2]：
一路為起動(dòng)油路，經(jīng)起動(dòng)供油電磁活門(mén)11通到起動(dòng)噴嘴12。起動(dòng)供油電磁活門(mén)11由起動(dòng)系統(tǒng)中的自動(dòng)定時(shí)器自動(dòng)操縱工作，當(dāng)起動(dòng)按鈕按下后，經(jīng)9s起動(dòng)供油電磁活門(mén)11打開(kāi)，燃油進(jìn)入起動(dòng)噴嘴12，第25s時(shí)起動(dòng)供油電磁活門(mén)11關(guān)閉，停止起動(dòng)供油。另一路為工作油路，經(jīng)細(xì)油濾8和流量表傳感器7進(jìn)入主燃油泵9。從主燃油泵9出來(lái)的高壓燃油，流入燃油調(diào)節(jié)器10，并調(diào)節(jié)至需要的油量流到工作噴嘴13，噴入發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室。調(diào)節(jié)剩余的燃油經(jīng)燃油調(diào)節(jié)器10的回油單向活門(mén)流至主燃油泵9的進(jìn)油口。
當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)需要停車(chē)時(shí)，飛行員按下停車(chē)按鈕，燃油調(diào)節(jié)器上的停車(chē)電磁活門(mén)接通，油腔的泄油口打開(kāi)，油腔中滑油泄油后壓力降低，活塞右側(cè)的壓力減小，彈簧推動(dòng)活塞向右移動(dòng)，拉桿與活塞向右移動(dòng)的過(guò)程中，拉動(dòng)叉形搖臂，叉形搖臂撥動(dòng)撥桿轉(zhuǎn)動(dòng)，扭轉(zhuǎn)油門(mén)開(kāi)關(guān)，關(guān)閉限流口，切斷燃油供給，發(fā)動(dòng)機(jī)停車(chē)。
4故障樹(shù)分析
4.1建立故障樹(shù)
針對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)停車(chē)過(guò)程中復(fù)燃現(xiàn)象，繪制了故障樹(shù)[3]。
4.2故障樹(shù)分析
4.2.1飛機(jī)線(xiàn)路異常(短路或斷路)X1
故障發(fā)生后，對(duì)飛機(jī)停車(chē)開(kāi)關(guān)至發(fā)動(dòng)機(jī)主電纜J插頭19#針腳線(xiàn)路進(jìn)行了檢查，未發(fā)現(xiàn)異常。更換發(fā)動(dòng)機(jī)后，飛機(jī)使用情況良好，未出現(xiàn)類(lèi)似現(xiàn)象，可排除飛機(jī)線(xiàn)路異常X1事件。
4.2.2主電纜線(xiàn)路異常(短路或斷路)X2
發(fā)動(dòng)機(jī)返廠后，對(duì)主電纜分解檢查，發(fā)現(xiàn)停車(chē)電磁活門(mén)線(xiàn)路670mm處有半圈裂紋。分析認(rèn)為，在停車(chē)過(guò)程中，停車(chē)電磁活門(mén)線(xiàn)路處于通電狀態(tài)，接停車(chē)電磁活門(mén)的導(dǎo)線(xiàn)在發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)下，裂紋處導(dǎo)線(xiàn)線(xiàn)芯可能會(huì)與導(dǎo)線(xiàn)外部的防波管短時(shí)接通，造成接停車(chē)電磁的線(xiàn)路短路，停車(chē)電磁活門(mén)斷電，發(fā)動(dòng)機(jī)油門(mén)開(kāi)關(guān)會(huì)打開(kāi)，燃調(diào)在停車(chē)過(guò)程中向發(fā)動(dòng)機(jī)繼續(xù)供油。因此，停車(chē)電磁活門(mén)線(xiàn)路670mm處有半圈裂紋，在發(fā)動(dòng)機(jī)工作過(guò)程中可能會(huì)造成停車(chē)電磁的線(xiàn)路短路，不能排除主電纜線(xiàn)路異常(短路或斷路)X2事件。
4.2.3燃調(diào)單向活門(mén)卡滯，無(wú)法關(guān)死X3
根據(jù)燃調(diào)試驗(yàn)器試驗(yàn)結(jié)果，在慢車(chē)轉(zhuǎn)速下，接通停車(chē)電磁活門(mén)，燃調(diào)單向活門(mén)出口的漏油量合格，如果單向活門(mén)無(wú)法關(guān)死，那么在燃油壓力下降至0MPa以前，燃油會(huì)通過(guò)節(jié)流開(kāi)關(guān)間隙、單向活門(mén)、工作噴嘴噴入燃燒室，與空氣進(jìn)行混合，當(dāng)混合的油氣達(dá)到合適的油氣比后，可能會(huì)被燃燒室或渦輪中的余溫點(diǎn)燃，從而造成發(fā)動(dòng)機(jī)在低轉(zhuǎn)速時(shí)復(fù)燃。燃調(diào)進(jìn)行分解檢查，分解燃調(diào)單向活門(mén)組件，單向活門(mén)打開(kāi)壓力、密封性合格，且零件外觀檢查良好，未出現(xiàn)卡滯痕跡。因此，可以排除燃調(diào)單向活門(mén)卡滯，無(wú)法關(guān)死X3事件。
4.2.4燃調(diào)油門(mén)開(kāi)關(guān)卡滯，關(guān)閉不到位X4
如果油門(mén)開(kāi)關(guān)關(guān)閉不到位，那么在停車(chē)過(guò)程中，燃油壓力和燃油流量下降速度較慢，而從飛參數(shù)據(jù)可以看出，在剛按下停車(chē)按鈕4s內(nèi)，發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油壓力迅速下降，且下降速度與1發(fā)基本相同，表明油門(mén)開(kāi)關(guān)已正常關(guān)閉。
如果油門(mén)開(kāi)關(guān)未完全關(guān)閉，那么從油門(mén)開(kāi)關(guān)處流出的燃油將遠(yuǎn)大于油門(mén)開(kāi)關(guān)與油門(mén)開(kāi)關(guān)襯套間隙(實(shí)測(cè)配合間隙0.011～0.014mm)的泄漏量，在慢車(chē)轉(zhuǎn)速或接近慢車(chē)轉(zhuǎn)速下即可達(dá)到穩(wěn)定燃燒的油氣比，排氣溫度將在更高的轉(zhuǎn)速時(shí)就開(kāi)始升高，且發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下降速度會(huì)慢于1發(fā)，而實(shí)際兩臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下降速度基本相同。直到轉(zhuǎn)速達(dá)到16～20%時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)排氣溫度下降速度開(kāi)始慢于1發(fā)，分析認(rèn)為此時(shí)出現(xiàn)了復(fù)燃現(xiàn)象，且復(fù)燃后渦輪后燃?xì)鉁囟茸罡咧贿_(dá)到279℃，表明此時(shí)燃油量較少。
正常情況下，當(dāng)燃油壓力低于0.451MPa時(shí)，因單向活門(mén)關(guān)閉，此時(shí)即使油門(mén)開(kāi)關(guān)打開(kāi)，燃油也無(wú)法進(jìn)入燃燒室，此時(shí)火焰應(yīng)熄滅，渦輪后燃?xì)鉁囟葢?yīng)逐漸下降。但發(fā)動(dòng)機(jī)在燃油壓力低于0.24MPa以下時(shí)，排氣溫度仍在上升，且停轉(zhuǎn)后仍出現(xiàn)了復(fù)燃現(xiàn)象，與故障現(xiàn)象不一致。燃調(diào)試驗(yàn)器結(jié)果表明，燃調(diào)油門(mén)開(kāi)關(guān)能夠正常關(guān)閉，關(guān)閉后泄漏量滿(mǎn)足技術(shù)文件的要求，燃調(diào)分解檢查結(jié)果表明，停車(chē)電磁活門(mén)性能合格，油門(mén)開(kāi)關(guān)移動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)靈活，表面無(wú)劃傷，未發(fā)現(xiàn)卡滯跡象。因此，可排除油門(mén)開(kāi)關(guān)卡滯，關(guān)閉不到位X4事件。
4.2.5燃調(diào)油門(mén)開(kāi)關(guān)泄漏量過(guò)大X5
燃調(diào)在燃調(diào)試驗(yàn)器試驗(yàn)上，檢查油門(mén)開(kāi)關(guān)的泄漏量(在慢車(chē)轉(zhuǎn)速，接通停車(chē)電磁活門(mén)，檢查單向活門(mén)出口的泄漏量)，油門(mén)開(kāi)關(guān)關(guān)閉時(shí)泄漏量均在規(guī)定范圍內(nèi)。分解檢查燃調(diào)節(jié)流開(kāi)關(guān)組件，節(jié)流開(kāi)關(guān)襯套密封圈外觀良好，節(jié)流開(kāi)關(guān)組件間隙、壓差活門(mén)組件間隙、壓差回油活門(mén)間隙均在合格范圍內(nèi)，因此，可排除油門(mén)開(kāi)關(guān)泄漏量大X5事件。
4.2.6停車(chē)放油腔內(nèi)活塞卡滯
X6正常情況下，當(dāng)停車(chē)電磁活門(mén)接通時(shí)，燃調(diào)中油腔放油，拉桿將叉形搖臂拉至最右端，叉形搖臂帶動(dòng)撥桿旋轉(zhuǎn)，將放油開(kāi)關(guān)關(guān)閉。如果放油腔內(nèi)活塞在右移的過(guò)程中出現(xiàn)卡滯，那么油門(mén)開(kāi)關(guān)將無(wú)法關(guān)死。在停車(chē)過(guò)程中，油門(mén)開(kāi)關(guān)無(wú)法關(guān)閉，燃油流量始終維持在慢車(chē)燃油流量，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速不會(huì)下降，會(huì)出現(xiàn)按停車(chē)按鈕無(wú)法停車(chē)的現(xiàn)象。燃調(diào)分解檢查停車(chē)電磁活塞及襯套外觀良好，間隙合格，工作面無(wú)劃傷，停車(chē)電磁活塞移動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)靈活。因此，可排除燃調(diào)停車(chē)放油腔內(nèi)活塞卡滯X6事件。
4.2.7起動(dòng)切油分流活門(mén)泄漏量大
X7如果在起動(dòng)過(guò)程中，按下起動(dòng)切油開(kāi)關(guān)時(shí)，如果切油分流活門(mén)卡滯在打開(kāi)狀態(tài)，那么起動(dòng)切油分流活門(mén)將不再起作用，此時(shí)切油路將的通斷將只由起動(dòng)切油電磁閥控制。理論上來(lái)說(shuō)，在燃調(diào)中，燃油可從油孔、切油電磁閥、切油分流活門(mén)和節(jié)流嘴才能達(dá)到單向活門(mén)前，但在該油路中，有一個(gè)回油單向活門(mén)，其打開(kāi)壓力為39.2kPa。
因此，在停車(chē)后，油門(mén)開(kāi)關(guān)關(guān)閉，當(dāng)接通起動(dòng)切油電磁閥，從該油路達(dá)到單向活門(mén)前的油壓最大為39.2kPa，遠(yuǎn)低于單向活門(mén)的打開(kāi)壓力。在這種情況下，即使起動(dòng)切油分流活門(mén)卡滯，且按下了起動(dòng)切油按鈕，但由于從切油分流活門(mén)達(dá)到單向活門(mén)前的壓力過(guò)低，無(wú)法打開(kāi)單向活門(mén)。燃調(diào)試驗(yàn)器試驗(yàn)時(shí)，起動(dòng)切油電磁閥工作正常，分解檢查切油分流活門(mén)，無(wú)異常磨痕，表明切油分流活門(mén)未出現(xiàn)卡滯故障。因此，可排除起動(dòng)切油分流活門(mén)泄漏量大X7事件。
4.2.8起動(dòng)供油電磁活門(mén)油路無(wú)法關(guān)死X8經(jīng)咨詢(xún)機(jī)組人員，在停車(chē)過(guò)程中，機(jī)組未按下起動(dòng)按鈕向起動(dòng)供油電磁閥供電。起動(dòng)供油電磁閥返廠檢查結(jié)果表明，起動(dòng)供油電磁閥能夠正常打開(kāi)關(guān)閉，斷電狀態(tài)，無(wú)泄漏;對(duì)起動(dòng)供油電磁閥進(jìn)行分解檢查，相關(guān)零組件工作表面狀態(tài)良好，尺寸計(jì)量結(jié)果合格，未發(fā)現(xiàn)異常。因此可排除供油電磁活門(mén)故障導(dǎo)致起動(dòng)供油路無(wú)法關(guān)死X8事件。
4.2.9誤按起動(dòng)按鈕X9經(jīng)對(duì)試車(chē)人員進(jìn)行咨詢(xún)，停車(chē)過(guò)程中未按下起動(dòng)按鈕。對(duì)飛參中的停車(chē)開(kāi)關(guān)信號(hào)進(jìn)行飛參判讀，停車(chē)過(guò)程中停車(chē)電磁活門(mén)始終處于接通狀態(tài)，表明停車(chē)過(guò)程中未按起動(dòng)按鈕。因此，可排除誤按起動(dòng)按鈕X9事件。
4.2.10飛機(jī)起動(dòng)供油線(xiàn)路異常供電X10故障發(fā)生后，對(duì)飛機(jī)上起動(dòng)供油電磁閥相關(guān)控制線(xiàn)路的導(dǎo)通性、絕緣性進(jìn)行檢查，未發(fā)現(xiàn)異常。飛機(jī)4發(fā)位更換發(fā)動(dòng)機(jī)后工作正常，可排除飛機(jī)線(xiàn)路異常供電X10事件。
4.2.11主電纜
F5-2線(xiàn)路異常得電X11主電纜上的F5-2線(xiàn)路與起動(dòng)供油電磁活門(mén)連接，對(duì)該導(dǎo)線(xiàn)進(jìn)行分解檢查，該導(dǎo)線(xiàn)絕緣層良好，未發(fā)現(xiàn)異常，因此，可排除主電纜F5-2線(xiàn)路異常得電X11事件。通過(guò)對(duì)故障樹(shù)中11個(gè)事件進(jìn)行分析，除主電纜線(xiàn)路異常(短路或斷路)X2事件無(wú)法排除外，其余10個(gè)事件可以排除。
5故障機(jī)理分析
從故障樹(shù)分析結(jié)果可以看出，主電纜上的接停車(chē)電磁活門(mén)的導(dǎo)線(xiàn)存在裂紋，可能導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)停車(chē)過(guò)程中停車(chē)電磁活門(mén)短路，造成發(fā)動(dòng)機(jī)停車(chē)過(guò)程中誤供燃油。下面針對(duì)導(dǎo)線(xiàn)裂紋造成發(fā)動(dòng)機(jī)停車(chē)復(fù)燃的機(jī)理進(jìn)行分析。發(fā)動(dòng)機(jī)停車(chē)時(shí)，由試車(chē)人員按下停車(chē)開(kāi)關(guān)，飛機(jī)上的電門(mén)處于停車(chē)位置，機(jī)上的電源將通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)主電纜插頭針腳、接停車(chē)電磁活門(mén)的導(dǎo)線(xiàn)，接通停車(chē)電磁活門(mén)。燃調(diào)切斷燃油供給，燃燒室熄火，發(fā)動(dòng)機(jī)停車(chē)。
由于發(fā)動(dòng)機(jī)主電纜中接停車(chē)電磁活門(mén)的分支電纜內(nèi)部導(dǎo)線(xiàn)絕緣層裂紋，在發(fā)動(dòng)機(jī)停車(chē)過(guò)程中，絕緣層裂紋的導(dǎo)線(xiàn)線(xiàn)芯在發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)下，可能會(huì)出現(xiàn)短時(shí)與外部的防波管接觸，造成電纜短路[4]，此時(shí)停車(chē)電磁活門(mén)斷電，從而使燃調(diào)繼續(xù)向發(fā)動(dòng)機(jī)供油，燃油從工作噴嘴噴入燃燒室，與燃燒室中的空氣摻混形成油氣。雖然按下停車(chē)開(kāi)關(guān)時(shí)，燃燒室熄火，但此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)中的余溫仍較高，遠(yuǎn)高于燃油的閃點(diǎn)溫度，因此，油氣被燃燒室或渦輪部件的余溫點(diǎn)燃，造成發(fā)動(dòng)機(jī)復(fù)燃。電纜導(dǎo)線(xiàn)絕緣層未完全斷裂，線(xiàn)芯在發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)作用下連續(xù)多次與防波管接觸，造成停車(chē)電磁活門(mén)反復(fù)處于接通、斷開(kāi)狀態(tài)，由于導(dǎo)線(xiàn)與防波管接觸時(shí)間短，不足以使油門(mén)開(kāi)關(guān)完全打開(kāi)。
此時(shí)油門(mén)開(kāi)關(guān)實(shí)際開(kāi)口很小，同時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)停車(chē)過(guò)程中，隨著轉(zhuǎn)速的下降燃油壓力逐漸下降，燃調(diào)向燃燒室實(shí)際供油量很小。因此，發(fā)動(dòng)機(jī)停車(chē)過(guò)程中雖然出現(xiàn)了復(fù)燃現(xiàn)象，但由于燃油流量很少，T4溫度最高只升高至279℃。發(fā)動(dòng)機(jī)導(dǎo)線(xiàn)絕緣層裂紋的原因是導(dǎo)線(xiàn)所選用的絕緣層材料抗熱應(yīng)力開(kāi)裂能力不足，同時(shí)導(dǎo)線(xiàn)的生產(chǎn)加工過(guò)程中導(dǎo)線(xiàn)絕緣層殘余內(nèi)應(yīng)力過(guò)大，在發(fā)動(dòng)機(jī)長(zhǎng)期工作過(guò)程中受到溫度交變、振動(dòng)、沖擊等因素作用下，內(nèi)應(yīng)力釋放，絕緣層收縮，導(dǎo)致裂紋萌生、擴(kuò)展。
6故障機(jī)理驗(yàn)證
對(duì)主電纜導(dǎo)通/絕緣性能進(jìn)行了檢查，未發(fā)現(xiàn)異常。對(duì)主電纜的所有導(dǎo)線(xiàn)絕緣層進(jìn)行了目視檢查，發(fā)現(xiàn)接停車(chē)電磁活門(mén)、接扭矩滑油壓力傳感器、接直流電動(dòng)滑油泵的導(dǎo)線(xiàn)上存在一定的裂紋，其中接扭矩滑油壓力傳感器、接直流電動(dòng)滑油泵的導(dǎo)線(xiàn)與燃油供油無(wú)關(guān)，不會(huì)造成該故障。接停車(chē)電磁活門(mén)的導(dǎo)線(xiàn)在670mm處存在半圈裂紋，在發(fā)動(dòng)機(jī)停車(chē)工作過(guò)程中導(dǎo)線(xiàn)絕緣層裂紋處的線(xiàn)芯有可能與導(dǎo)線(xiàn)外部防波管接觸，從而造成接停車(chē)電磁活門(mén)的線(xiàn)路短路。
7故障結(jié)論
綜上所述，由于接停車(chē)電磁活門(mén)的導(dǎo)線(xiàn)絕緣層裂紋，在停車(chē)過(guò)程中，導(dǎo)線(xiàn)線(xiàn)芯在發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)作用下可能會(huì)與防波管接觸，接停車(chē)電磁活門(mén)的線(xiàn)路被短路，燃調(diào)在停車(chē)過(guò)程中繼續(xù)向發(fā)動(dòng)機(jī)供油，造成發(fā)動(dòng)機(jī)停車(chē)過(guò)程中復(fù)燃。發(fā)動(dòng)機(jī)導(dǎo)線(xiàn)絕緣層裂紋的原因是導(dǎo)線(xiàn)所選用的絕緣層材料抗熱應(yīng)力開(kāi)裂能力不足，同時(shí)導(dǎo)線(xiàn)的生產(chǎn)加工過(guò)程中導(dǎo)線(xiàn)絕緣層殘余內(nèi)應(yīng)力過(guò)大，在發(fā)動(dòng)機(jī)長(zhǎng)期工作過(guò)程中受到溫度交變、振動(dòng)、沖擊等因素作用下，內(nèi)應(yīng)力釋放，絕緣層收縮，導(dǎo)致裂紋萌生、擴(kuò)展。發(fā)動(dòng)機(jī)停車(chē)過(guò)程中出現(xiàn)復(fù)燃后，用戶(hù)從尾噴管?chē)娙氲臏缁鹨涸跍u輪內(nèi)大量沉積，沉積的滅火液粉末及燒結(jié)的塊狀滅火液填充在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子和靜子件之間，造成渦輪轉(zhuǎn)子卡滯，攀槳不動(dòng)。
8糾正措施
①鑒于新導(dǎo)線(xiàn)的選材、驗(yàn)證需要較長(zhǎng)的周期，為了保障外場(chǎng)使用安全，發(fā)動(dòng)機(jī)更換為原狀態(tài)的導(dǎo)線(xiàn)。
②將起動(dòng)供油電磁閥更換新件，對(duì)該發(fā)動(dòng)機(jī)配裝的燃調(diào)進(jìn)行大修。
③外場(chǎng)所有使用導(dǎo)線(xiàn)的主電纜，全部更換為定型狀態(tài)的主電纜新件。
④為保證外場(chǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)的使用安全，發(fā)動(dòng)機(jī)在停車(chē)時(shí)，應(yīng)注意觀察發(fā)動(dòng)機(jī)排氣溫度下降情況，如果出現(xiàn)排氣溫度上升的現(xiàn)象，應(yīng)立即關(guān)閉飛機(jī)上的防火開(kāi)關(guān)及飛機(jī)上的電動(dòng)增壓泵，切斷發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油供給，并補(bǔ)充進(jìn)行應(yīng)急順槳停車(chē)，保證油門(mén)開(kāi)關(guān)能夠關(guān)閉到位。
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作者：李琮LICong;岳慶功YUEQing-gong;陳璐CHENLu
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