■ 趙繼超/中國民用航空飛行學(xué)院廣漢分院

0 引言

獎(jiǎng)狀CE525 型飛機(jī)曾發(fā)生過一起在巡航過程中由于發(fā)動(dòng)機(jī)滑油滲漏導(dǎo)致的左發(fā)空停事件，機(jī)組按應(yīng)急程序處置后返航，飛機(jī)安全落地?？胀０l(fā)動(dòng)機(jī)在使用過程中各項(xiàng)參數(shù)正常，滑油消耗監(jiān)控正常，并無特殊異常狀況。該型飛機(jī)使用的是美國WILLIAMS 公司生產(chǎn)的FJ44 系列小型雙轉(zhuǎn)子高涵道比渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)，其使用和維護(hù)可靠性較高，多年來因發(fā)動(dòng)機(jī)本體故障導(dǎo)致的空中停車事件極少發(fā)生。

1 發(fā)動(dòng)機(jī)空停前的狀況

機(jī)組在2700m 巡航高度時(shí)聞到座艙異味并伴有煙霧，觀察到左發(fā)動(dòng)機(jī)滑油壓力指示出現(xiàn)波動(dòng)，后持續(xù)下降進(jìn)入紅區(qū)，左發(fā)滑油溫度升高進(jìn)入紅區(qū)，左發(fā)N1、ITT 指示出現(xiàn)明顯波動(dòng)。機(jī)組將引氣選擇開關(guān)置于右發(fā)，關(guān)閉左發(fā)引氣，執(zhí)行環(huán)境系統(tǒng)有煙霧或異味程序，座艙煙霧及異味逐漸消散，后按照應(yīng)急程序關(guān)停左發(fā)。

2 檢查情況

飛機(jī)落地后，檢查發(fā)現(xiàn)左發(fā)滑油箱觀察窗已低于“ADD”添加線，發(fā)動(dòng)機(jī)外涵道內(nèi)有滑油滲漏痕跡，進(jìn)一步檢查發(fā)現(xiàn)：

1）剩余滑油量為0.66L，正常情況下系統(tǒng)內(nèi)滑油約為4L。發(fā)動(dòng)機(jī)外表無滑油外漏痕跡。

2）滑油壓差指示器彈出（見圖1），說明滑油系統(tǒng)管路內(nèi)已出現(xiàn)堵塞，滑油旁通活門已作動(dòng)。

圖1 滑油壓差堵塞指示器

3）3 個(gè)磁堵發(fā)現(xiàn)有大量金屬屑（見圖2），滑油濾及流出的滑油均帶有金屬屑（見圖3）。

圖2 左發(fā)磁性堵塞狀況

圖3 滑油濾狀況

3 滑油滲漏點(diǎn)查找

根據(jù)機(jī)組反映空停前駕駛艙內(nèi)有油煙味，而飛機(jī)座艙引氣采用的是發(fā)動(dòng)機(jī)高壓壓氣機(jī)引氣，因此可以判斷滑油的初始滲漏點(diǎn)應(yīng)在發(fā)動(dòng)機(jī)核心機(jī)內(nèi)部，滲漏的滑油應(yīng)該是經(jīng)過高溫的高壓壓氣機(jī)、燃燒室變成霧態(tài)的油煙通過引氣管路進(jìn)入駕駛艙的。

在發(fā)動(dòng)機(jī)維護(hù)手冊的滑油滲漏檢查矩陣表（見圖4）中，查找外涵道滑油滲漏和核心機(jī)滑油滲漏對應(yīng)的檢查部件，發(fā)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)1 至4 號軸承出現(xiàn)滑油滲漏的可能性最大（4 個(gè)軸承均采用滑油噴射潤滑方式）?？滋綑z查后，在發(fā)動(dòng)機(jī)2 號軸承封嚴(yán)的余油孔處發(fā)現(xiàn)有滑油滲漏（見圖5），其余發(fā)動(dòng)機(jī)軸承余油口正常。

圖5 2 號軸承封嚴(yán)余油孔

4 綜合分析

根據(jù)空停前發(fā)動(dòng)機(jī)的工作狀況、事發(fā)后的檢查情況，初步判斷該機(jī)在飛行過程中2 號軸承碳封嚴(yán)突發(fā)失效導(dǎo)致滑油滲漏是造成本次空停事件的直接原因。

根據(jù)FJ44 發(fā)動(dòng)機(jī)滑油系統(tǒng)原理（見圖6），分析認(rèn)為，一部分滑油通過2號軸承已失效的碳封嚴(yán)不斷地滲漏，進(jìn)入核心機(jī)內(nèi)的高壓壓氣機(jī)、燃燒室，在高溫環(huán)境中產(chǎn)生未完全燃燒的霧態(tài)滑油，未完全燃燒的霧態(tài)滑油通過發(fā)動(dòng)機(jī)引氣管路進(jìn)入座艙，導(dǎo)致座艙內(nèi)出現(xiàn)異味和煙霧；另一部分滑油則進(jìn)入2 號軸承腔的余油孔，向下流入外涵道，并隨氣流由尾噴管排出。

圖6 FJ44發(fā)動(dòng)機(jī)滑油系統(tǒng)簡圖

由于滑油量不斷減少，滑油對發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)部件的潤滑效果降低，發(fā)動(dòng)機(jī)的軸承、附件齒輪箱內(nèi)的傳動(dòng)齒輪等磨損加劇，產(chǎn)生的大量金屬屑分別堆積在位于附件齒輪箱、滑油回油泵及滑油箱放油口的三個(gè)磁性堵塞上；產(chǎn)生的金屬末進(jìn)入滑油濾并堵塞濾芯，滑油壓力降低并進(jìn)入紅區(qū)；同時(shí)滑油濾進(jìn)出口壓差變大，滑油壓差指示器彈出。此外，滑油量不斷減少還會(huì)降低對發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)部件的冷卻效果，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)部件的溫度急劇升高并將熱量傳遞給滑油，由于滑油濾已堵塞，剩余的滑油經(jīng)過滑油/燃油熱交換器時(shí)的冷卻效果大幅下降，最終使滑油系統(tǒng)中剩余滑油的溫度持續(xù)升高，最后進(jìn)入紅區(qū)。

5 結(jié)語

在空停發(fā)動(dòng)機(jī)送廠翻修進(jìn)行分解檢查后，最終發(fā)現(xiàn)并確認(rèn)了2 號軸承跑道環(huán)和滾珠的脫落是造成本次空停事件的根本原因。脫落的2 號軸承部件進(jìn)入并污染了滑油系統(tǒng)，對發(fā)動(dòng)機(jī)及附件齒輪箱內(nèi)的軸承及碳封嚴(yán)造成損傷。同時(shí)，由于受損的2 號軸承已失去了對高壓軸的支撐轉(zhuǎn)動(dòng)作用，致使高壓軸產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)，對高壓壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子、高壓渦輪葉片等造成二次損傷。因此，空停發(fā)動(dòng)機(jī)事發(fā)時(shí)，除了滑油已大量滲漏外，發(fā)動(dòng)機(jī)核心機(jī)內(nèi)部的損傷也較為嚴(yán)重。而獎(jiǎng)狀CE525型飛機(jī)座艙內(nèi)并無滑油量的儀表指示，機(jī)組只能通過滑油壓力和溫度來判斷發(fā)動(dòng)機(jī)的工作狀況，按照應(yīng)急程序?qū)⒃摪l(fā)及時(shí)關(guān)停才避免了對發(fā)動(dòng)機(jī)乃至飛機(jī)造成更嚴(yán)重的損傷。

因FJ44 型發(fā)動(dòng)機(jī)在國內(nèi)僅具備熱檢、不具備發(fā)動(dòng)機(jī)翻修能力，位于高壓壓氣機(jī)處的2 號軸承無法在外場分解、檢查。本次2 號軸承的損傷也具有一定的突發(fā)偶然性，之前從未出現(xiàn)過。從發(fā)動(dòng)機(jī)維護(hù)可靠性角度出發(fā)，建議在發(fā)動(dòng)機(jī)定檢工作中增加對2 號軸承余油口滑油滲漏狀況的檢查，以便能提前判斷發(fā)動(dòng)機(jī)2 號軸承及碳封嚴(yán)狀況。