淺析GE90-115B發(fā)動機引氣系統(tǒng)PRSOV故障

杜立 李少然

摘要：以GE90-115B發(fā)動機引氣系統(tǒng)常見故障為基礎(chǔ)，總結(jié)了引氣系統(tǒng)部件航線常見故障的排故經(jīng)驗?；诎l(fā)動機引氣系統(tǒng)各部件的工作原理，通過對故障現(xiàn)象的分析，制定了詳細的排故流程，可作為排除同類故障時的參考。

關(guān)鍵詞： 控制空氣冷卻器；調(diào)壓關(guān)斷活門；調(diào)壓關(guān)斷活門控制器；發(fā)動機防冰；空氣供給客艙壓力控制器；高壓/風扇空氣控制器；高壓關(guān)斷活門；中間級壓力傳感器；高壓壓氣機

Keywords：CAC；PRSOV；PRSOVC；EAI；ASCPC；HPFAC；HPSOV；IPS；HPC

1 故障描述

一架配裝GE90發(fā)動機的波音777-300ER飛機回程航班，機組報告巡航過程中右發(fā)出現(xiàn)發(fā)動機調(diào)壓關(guān)斷活門EICAS狀態(tài)信息“BLEED PRSOV R”，下降過程中出現(xiàn)同一臺發(fā)動機防冰活門EICAS狀態(tài)信息“EAI VALVE R”，同時伴隨引氣系統(tǒng)失效（無引氣流量指示），循環(huán)發(fā)動機引氣電門無效。

2 系統(tǒng)工作原理

GE90發(fā)動機引氣系統(tǒng)由ASCPC、H P S O V、H P FA C、P R S O V C、PRSOV、IPS等組成，工作原理如圖1所示。ASCPC根據(jù)發(fā)動機工作狀態(tài)和引氣壓力需求條件，通過電信號來控制PRSOVC和HPFAC，控制器調(diào)節(jié)PRSOV和HPSOV的控制壓力，作動活門處于打開、關(guān)閉和調(diào)節(jié)三種狀態(tài)。其中，CAC提供經(jīng)過冷卻的HPC 9級引氣壓力，冷卻器出口分為兩個控制支路，一支去往引氣系統(tǒng)控制器，作為控制器的控制壓力源；另一支去往防冰活門控制器，作為防冰活門控制器的控制壓力源。

發(fā)動機防冰系統(tǒng)工作原理如圖2所示。

飛機結(jié)冰探測器探測結(jié)冰狀態(tài)，由發(fā)動機防冰卡控制EAI活門控制器，調(diào)節(jié)控制壓力來打開發(fā)動機防冰活門，通過EAI壓力傳感器感受防冰活門下游管道壓力信號來監(jiān)測防冰活門是否按指令正常打開。CAC（與引氣系統(tǒng)CAC為同一部件）提供控制器的控制壓力源。

3 常見故障情況

3.1 PRSOV故障在關(guān)位，航線常見原因

1）調(diào)壓關(guān)斷活門本體卡阻在關(guān)閉位，如轉(zhuǎn)動軸銹蝕導(dǎo)致的卡阻。

2）調(diào)壓活門控制器到調(diào)壓活門之間的調(diào)壓控制管路壓力不足，導(dǎo)致活門無法正常工作，如管路裂紋漏氣、接頭松動、柔性軟管扭曲漏氣等。

3）調(diào)壓活門控制器內(nèi)部扭矩馬達故障，無法提供正常的使活門作動的控制壓力，如馬達線圈燒壞。

4）ASCPC沒有輸出電流進入調(diào)壓活門控制器。

3.2 EAI故障在關(guān)位，航線常見原因

1）防冰活門沒有控制壓力，依靠發(fā)動機本體引氣壓力使活門處于關(guān)閉位。

2）防冰活門控制器扭矩馬達故障，如馬達線圈燒壞。

3）防冰活門到控制器之間的調(diào)壓控制管路壓力不足，如管路裂紋漏氣、接頭松動、柔性軟管扭曲漏氣等。

3.3 HPSOV故障在關(guān)位，航線常見原因

1）高壓關(guān)斷活門本體卡阻在關(guān)閉位，如異物、銹蝕導(dǎo)致的卡阻。

2）高壓/風扇控制器（HP/FAC）到高壓活門之間的調(diào)壓控制管路壓力不足，導(dǎo)致活門無法正常工作，如管路裂紋漏氣、接頭松動、柔性軟管扭曲漏氣等。

3）高壓/風扇控制器（HP/FAC）內(nèi)部扭矩馬達故障，無法提供正常的使活門作動的控制壓力，如馬達線圈燒壞。

4）ASCPC沒有輸出電流進入高壓/風扇控制器。

4 排故過程

針對上述故障進行以下操作。

1）人工轉(zhuǎn)動調(diào)壓關(guān)斷活門，活門活動自如，未見卡阻，排除活門本體故障。

2）檢查活門到控制器之間的壓力控制管路，未見松動斷裂，暫且排除。

3）測量控制線路，控制器插頭都有28VDC電源，排除線路故障。

4）檢查控制器本身。使用地面氣瓶作為壓力控制管路的供氣源，連接到PRSOVC，操作發(fā)動機引氣電門，檢查發(fā)現(xiàn)調(diào)壓關(guān)斷活門開關(guān)正常，PRSOVC工作正常。排除調(diào)壓關(guān)斷活門控制器、調(diào)壓關(guān)斷活門和壓力控制管路故障。

5）因兩個系統(tǒng)同時出現(xiàn)故障，而這兩個系統(tǒng)是獨立又有聯(lián)系的，共同點就是使用同源的控制空氣，因此對氣源進行檢查，將故障鎖定在壓力控制管的供氣管路（CAC）上，最終發(fā)現(xiàn)CAC進口供壓管路斷裂（見圖3），導(dǎo)致提供給PRSOVC的控制空氣失效。更換斷裂的管路后，故障排除。

5 故障現(xiàn)象還原分析

PRSOV、HPSOV和EAI這三種活門都是彈簧負載關(guān)閉、氣動作動打開活門，由CAC提供相同的控制空氣，通過控制器調(diào)節(jié)控制壓力，使活門打開和關(guān)閉。其中，PRSOV和HPSOV相互調(diào)節(jié)配合，為飛機提供壓力和溫度都滿足的引氣。

當飛機在巡航階段，為了使PRSOV下游引氣壓力保持恒定輸出，ASCPC會根據(jù)發(fā)動機的不同轉(zhuǎn)速同步調(diào)節(jié)PRSOV活門的開度，因此，需要持續(xù)向活門作動腔提供來自CAC進口管路的控制空氣，使活門處于調(diào)節(jié)位。當CAC進口管路突然斷裂失去控制壓力后，PRSOV立刻因彈簧保持關(guān)閉，右發(fā)立刻失去引氣輸出壓力，ASCPC監(jiān)控到PRSOV位置與指令不一致而告警，即觸發(fā)EICAC狀態(tài)信息“BLEED PRSOV R”。

另一方面，飛機在巡航狀態(tài)下沒有結(jié)冰條件，發(fā)動機EAI卡使EAI活門處于關(guān)閉位，即不需要CAC的控制空氣使活門處于打開位，因此也沒有EAI活門故障信息。但當飛機在下降時探測到結(jié)冰信號時，需要打開EAI活門來給發(fā)動機進行防冰時，由于CAC進口管路已經(jīng)斷裂，故失去了EAI活門控制器的控制壓力，導(dǎo)致控制無法打開防冰活門，EAI卡探測到防冰活門不在指令位，因此觸發(fā)EICAS狀態(tài)信息“EAI VALVE R”。

6 總結(jié)

GE90發(fā)動機氣源系統(tǒng)常見故障分為三大類，即活門故障、控制器故障、控制管路漏氣故障。了解各系統(tǒng)部件的工作狀態(tài)，從故障現(xiàn)象的共同點出發(fā)分析問題是排故時的優(yōu)選方法。

本次故障的排除就是基于引氣系統(tǒng)與防冰系統(tǒng)故障同時出現(xiàn)、控制壓力同源的的情況，快速找到了故障原因并進行了排除，保障了航線運行的時效性。