飛機渦扇發動機全權自動控制的常見故障和維修設備

李興山

摘 要：在飛機的運行過程中，發動機占據了尤為重要的作用，只有及時針對發動機日常中的故障問題，加以維修及保養從而確保飛機能夠安全飛行。由此本次研究主要針對飛機渦扇發動機在飛機日常的運行中，全權自動控制的較為常見的故障問題展開分析，針對在完成飛機的故障維修過程中一些經驗加以闡述。以期本次研究能夠為我國的空運事業良好發展，提供可參考依據。

關鍵詞：飛機渦扇發動機；自動控制；常見故障

1 引言

飛機是否能夠安全、正常飛行，直接取決于飛機的發動機是否存在故障，由此及時的做好發動機日常的維修保養工作，從而有效保障航班能夠準點飛行，以此也最大化的確保了飛機的飛行安全性[1]。隨著當前社會的發展進程不斷加快，各類設備技術不斷創新研發，飛機的整體結構也在不斷的復雜完善化，由此飛機發動機的常見故障也相應復雜。在飛機的運行中尤為常見的故障情況就是發動機低壓燃油活門、發動機熄火、中介齒輪徑向傳動軸花磨損脫開，以及發動機的輪子卡死等情況發生[2]。因此本次研究針對飛機渦扇發動機全權自動控制的常見故障和維修設備展開分析研究，以期能夠為飛機設備維修工作人員提供維修策略。

2 發動機簡述

發動機設備是飛機飛行中的重要組成，當代飛機飛行所使用的發動機多為渦扇發動機，該設備相較于渦噴發動機，渦扇發動機尤為凸顯的特點[3]，就是可以擴大首級壓縮機面積，同時將其用作于空氣螺旋槳（扇），有效的實現所吸入的部分空氣，經由外涵道從而后推。渦扇引擎最適合飛行速度400至1000公里時使用，在工作過程中渦扇發動機所產生的燃氣熱量，被有效的分配至燃燒室以及風扇兩種不同的排氣氣流。此種情況下，為了能夠有效的提升工作效率就需要確保渦輪前溫度得以增高，可以借助渦輪的適當結構以及對風扇的直徑有所增大，有效的避免排氣的速度。渦扇發動機的主要控制系統構成，包括燃油泵以及全權自動數控器、計量裝置、永磁交流發電機、壓縮機可變葉片驅動器還有發動機的控制板等。

3 渦扇發動機的全權自動控制常見故障

3.1 渦扇發動機的控制邏輯

渦扇發動機的全權數控器在運行過程中主要實施控制作用，是對如下非直接參與推力計算機管理的相關邏輯類信號[4]：其一就是閉環風扇轉速控制，該發動機的主要控制方式主要是實施風扇轉速閉環控制，在飛機的運行中針對推力管理系統中的風扇轉速既定數值，將其相較于來自風扇的轉速值感器轉速信號，將兩者相較所產生的差值信號，輸入至的全權數控器之后，完成相應數值燃油輸出，壓氣機等系統性的調節信號，就可以經過對風扇轉速完成調整所得差值趨于0。其二就是壓氣機可變幾何葉片控制，發動機在控制過程中還能夠給予CVG葉片的主要閉環控制及相應計劃，渦扇發動機可以有效的將CVG位置及其修正的燃氣渦輪轉速兩者相較。CVG也就是渦扇發動機的全權數控器經由一系列的控制計算，從而得出的最佳化的壓氣機，在失速范圍之內從而形成的最佳穩定狀態，該位置信號則可以有效的借助過線性可變差變壓器，最終輸送至渦扇發動機的全權數控器中。之后借助全權數控器完成信號調整，對差分變壓器得以控制，完成了壓氣機的CVG葉片與燃氣渦輪轉速之間差值趨于0，實現了閉環控制。

3.2 發動機的常見故障分析

通過了解上述渦扇發動機的作用所在，以及其全權數控器實施控制過程中的主要控制邏輯，在平時發動機的安裝調試工作開展中，部分情況下會出現由于振動數值過高，以及級間的溫度數值超差，還有客艙內部出現滑油味等諸多故障情況。由此針對上述的三種尤為常見故障加以分析闡述[5]，其一就是振動數值較高，發動機的振動數值較高主要是由于風扇的葉片配平快發生偏差，對于此種情況需要完成配平快的更換，并且將其在專用的振動試驗臺子上完成測驗，將振動數值恢復至正常。其二就是級間的溫度數值超差，此種故障情況的產生，主要是由于燃油以及壓縮氣體之間的供給發生了偏差情況。那么此種情況下應當重視對燃油泵的檢查，還有計量裝置以及壓氣機的可變幾何葉片工作狀態及性能完成檢查。其三就是客艙內部出現滑油味，此種情況的出現主要是由于發動機設備的齒輪、軸承，兩者之間潤滑是基于密封的腔室內所進行的，密封是有碳封嚴、壓縮空氣封嚴還有齒封嚴三種不同的方式。如果在封嚴過程中某一處發生問題，那么滑油就會經由壓氣機進入至引氣系統，最終經由空調系統在客艙內部產生滑油味。因此針對此種情況的發生應當重視日常的檢查、調整以及更換，保證其封嚴。除此之外，還包括其四故障情況，就是發動機轉子卡死故障情況的出現，具體表現為發動機的一個或者多個轉子由于故障情況的產生而發生停轉，此種情況通常是僅限于發動機由于嚴重的損傷之后產生，對于此種且能夠應當配平并且對其他發動機推力加以調整，從而對轉子卡死發動機的附加啟動阻力產生，達到平衡作用。其五還包括發動機飛機分離情況的發生，此種故障主要是由于飛機發動機的吊點以及吊架實效，從而導致發動機設備脫離飛機。對于此種故障主要可以在穩定飛機的主要飛行軌跡之后，對飛機的發動機相關參數異常進行觀察，之后關掉相應的發動機燃油供應加以維修。

4 結語

總而言之，本次研究通過針對飛機渦扇發動機設備實施全權自動控制中，日常飛行工作開展尤為常見的故障，及相應的設備維修展開深入分析，同時以渦扇發動機全權數控器工作原理及控制邏輯作為本次研究的理論基礎。由此我們應當在當前不斷技術不斷創新的發展中，重視經驗累積重視飛機每一個組成設備的新技術和新發展，推進我國空運事業良好發展。

參考文獻：

[1] 陳國焉.淺談渦扇發動機故障的QAR數據分析[J].航空維修與工程，2012（2）：44～46.

[2] 蔡娜，李明，于曉琳.滑模控制在某型渦扇發動機控制系統中的應用[J].設備管理與維修，2016（10）：110～111.

[3] 李本威，韋祥，王永華.航空發動機故障分析和診斷綜合訓練系統[J].實驗技術與管理，2017（1）：119～123.

[4] 王斌， 孔令寶，田松江等.簡述電氣設備控制線路故障診斷及維修[J].工程技術：引文版， 2016（12）：0236.

[5] 蘇寧，王狀狀.軍用飛機電子線路的常見故障及維修[J].工程技術：全文版， 2016（1）：256.