JT9D發(fā)動(dòng)機(jī)的防喘、排故流程及故障分析

郭懷軍

摘要：該文具體以JT9D發(fā)動(dòng)機(jī)的防喘措施及排故流程來(lái)分析在維護(hù)工作中應(yīng)注意的問(wèn)題，另外，還要注意喘振不是故障的終點(diǎn)，喘振很容易引起EGT超溫，甚至發(fā)動(dòng)機(jī)空中停車。下面將逐一分析。

關(guān)鍵詞：JT9D 發(fā)動(dòng)機(jī) 防喘 排故 故障

中圖分類號(hào)：V231 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2015）05（b）-0071-02

1 JT9D簡(jiǎn)介

JT9D是美國(guó)普拉特·惠特尼公司研制生產(chǎn)的一種高涵道比大推力渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)，它是專為寬機(jī)身客機(jī)研制的發(fā)動(dòng)機(jī)，如圖1。裝機(jī)對(duì)象為美國(guó)波音公司B747、B767，麥克唐納·道格拉斯公司DC-10，空中客車公司A300和A310，波音公司空中指揮機(jī)E-4A。

Ⅰ-發(fā)動(dòng)機(jī)站位號(hào)；Ⅱ-低壓壓氣機(jī)進(jìn)口；Ⅲ-高壓壓氣機(jī)Ⅳ-燃燒室；Ⅴ-高壓渦輪；Ⅵ-低壓渦輪；Ⅶ-排氣

圖中數(shù)字代表站位號(hào)：2-低壓壓氣機(jī)進(jìn)口；3-高壓壓氣機(jī)進(jìn)口；3.4-高壓壓氣機(jī)第4級(jí)；3.5-高壓壓氣機(jī)第5級(jí)；4-壓氣機(jī)出口；5-高壓渦輪進(jìn)口；6-低壓渦輪進(jìn)口；7-低壓渦輪出口。

2 JT9D的防喘措施

（1）壓氣機(jī)中間級(jí)放氣：JT9D發(fā)動(dòng)機(jī)在第4，第9級(jí)處有放氣裝置，分別為3.0、3.5站位。3.5啟動(dòng)放氣子系統(tǒng)的作用是提高發(fā)動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)特性和防止壓氣機(jī)喘振的發(fā)生；前后放氣子系統(tǒng)的作用是防止壓氣機(jī)喘振；反推放氣系統(tǒng)的作用是反推時(shí)打開(kāi)第4、第9級(jí)放氣閥以確保壓氣機(jī)穩(wěn)定工作。

（2）可調(diào)靜子葉片：JT9D內(nèi)涵壓氣機(jī)的第一級(jí)進(jìn)口導(dǎo)流葉片和第5、第6.、第7級(jí)高壓壓氣機(jī)的整流葉片均是可調(diào)的?？烧{(diào)靜子葉片角度由EVBC控制，位置的確定以PT3 和PS3為基礎(chǔ)。葉片完全打開(kāi)時(shí)角度為7°，葉片完全關(guān)閉時(shí)為-36°。

（3）JT9D為雙轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)，在一定程度上的也是有效的防喘措施。

3 故障分析和排除步驟

3.1 喘振故障分析

喘振的原理在前面已經(jīng)簡(jiǎn)單說(shuō)明，現(xiàn)在從工程實(shí)踐的角度分析喘振發(fā)生的原因。

（1）從故障數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析可以看出，JT9D發(fā)動(dòng)機(jī)引發(fā)喘振最為普遍的原因是VSV、3.5放氣系統(tǒng)發(fā)生故障，所以日常維護(hù)的重點(diǎn)之一可集中在上述系統(tǒng)。

（2）3.0、VBV系統(tǒng)故障、反推放氣系統(tǒng)非正常工作也容易引起發(fā)動(dòng)機(jī)喘振的發(fā)生。

（3）8級(jí)單向活門的不正常工作，PT3系統(tǒng)工作不正常，葉片尖部過(guò)度磨損都會(huì)造成發(fā)動(dòng)機(jī)加/減速喘振，喘振后一切正常。

（4）維護(hù)檢查時(shí)燃油泵壓力值不小于580Psi。在校裝發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)必須將VSV工作點(diǎn)調(diào)出陰影區(qū)，以減少5-8級(jí)葉片的工作應(yīng)力。

2 喘振類型及排故步驟

根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的不同工作階段，對(duì)應(yīng)地可將喘振分為4種類型，即反推操作時(shí)喘振、加速時(shí)喘振、減速時(shí)喘振、穩(wěn)定工作時(shí)喘振。根據(jù)不同的類型有對(duì)應(yīng)的排故方法和步驟。

4 討論與總結(jié)

分析上述排故程序可以得出以下結(jié)論：

（1）檢查的重點(diǎn)主要集中在3.0、3.5放氣系統(tǒng)，進(jìn)氣區(qū)域和滑油濾、磁堵、PS3、PT3壓力管。

（2）排故時(shí)采用的方法依次從簡(jiǎn)到繁，從更換部件到拆裝整臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)，不能隨意調(diào)換順序。

（3）對(duì)于每一類故障，都有對(duì)應(yīng)的排故流程，應(yīng)嚴(yán)格按照流程操作，不能隨意調(diào)換順序。

（4）若順序有更改，以最新的TSM（排故手冊(cè)）和ASM（飛機(jī)簡(jiǎn)圖手冊(cè)）為準(zhǔn)。

4.1 喘振引起的EGT超溫

測(cè)量出的EGT溫度是4～6個(gè)探頭的平均溫度，可以防止因探頭位置差異及個(gè)別探頭失效導(dǎo)致的無(wú)信號(hào)。而實(shí)踐證明，EGT超溫大多是人為因素造成的。例如國(guó)航B2552的JT9D-7R4E發(fā)動(dòng)機(jī)在9000m高空發(fā)生喘振，導(dǎo)致EGT超溫20℃，事后檢查原因是維護(hù)人員忘打開(kāi)保險(xiǎn)，致使3.0放氣活門操作臂上一螺栓脫落，防喘不起作用，引起EGT嚴(yán)重超溫。

4.2 喘振引起的空中停車

1996年4月26日，有一MD11/PW4462用戶在起飛時(shí)2發(fā)喘振并振動(dòng)增加，EGT達(dá)762℃，飛行員關(guān)停該發(fā)并繼續(xù)飛行。地面檢查進(jìn)氣道和排氣管無(wú)異常，在基地檢查發(fā)現(xiàn)HPC機(jī)匣在IGV聯(lián)動(dòng)環(huán)處有數(shù)處燒穿，分解發(fā)現(xiàn)有一片HPC7葉片在根部連接處斷裂。建議改進(jìn)葉片在葉根處加強(qiáng)噴丸強(qiáng)度。

1996年6月24日，有一A310/PW4158用戶在剛起飛滑跑抬頭之后1發(fā)喘振，機(jī)組拉回油門按故障程序執(zhí)行，飛行繼續(xù)。下一航段，也在起飛抬頭之后該發(fā)再次喘振。排故時(shí)發(fā)現(xiàn)HPC可調(diào)靜子葉片作動(dòng)器的調(diào)節(jié)有誤。

多次故障分析證明，影響發(fā)動(dòng)機(jī)喘振的決定因素不僅包括發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)、制造、“事后”及時(shí)的結(jié)構(gòu)改進(jìn)，而且與使用和維修人員的技術(shù)素質(zhì)、工作責(zé)任心也直接相關(guān)。因此建議：應(yīng)首先加強(qiáng)員工的培訓(xùn)，培養(yǎng)其良好的工作作風(fēng)；其次認(rèn)真分析故障發(fā)生的起因及排故方法，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，從而提高發(fā)動(dòng)機(jī)的利用率和可靠性，使之產(chǎn)生更大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會(huì)價(jià)值。

參考文獻(xiàn)

[1] 尚義.航空燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)[M].北京：航空工業(yè)出版社，1992.

[2] 陳光.航空燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社 2006.

[3] 普·惠公司.航空燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)[M].周曉青，譯.北極：宇航出版社.

[4] （英）羅.羅公司.噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)[M].