波音737NG飛機啟動活門常見故障分析及處理

張旭 曲道威

摘要：通過對飛機運行過程中啟動活門出現的故障進行收集、分類和描述，剖析啟動系統工作原理、啟動活門組成及工作原理，判斷故障發生的原因，提出排故的方法，為一線飛機維修人員高效完成啟動活門排故工作提供參考。

關鍵詞：B737NG；啟動活門；故障

Keywords：B737NG；start valve；failure

0 引言

啟動活門是發動機啟動系統的小部件，在日常發動機啟動時經常發生故障，造成發動機啟動失敗。波音737NG飛機啟動活門故障包括：啟動活門無法關閉、啟動活門關閉晚、啟動活門打開慢或打不開、啟動活門非指令性打開和啟動活門自動打開。飛機維修人員應熟悉啟動活門常見的故障現象、分析和處理方法，快速高效地完成排故工作，保證飛機的正常放行。

1 啟動系統工作原理

1.1 工作原理

如圖1所示，起動發動機時，人工將啟動電門打到地面（GRD）位，從電瓶來的28V直流電使顯示電子裝置（DEU）內的繼電器與啟動電門內的保持線圈通電，保持線圈通電產生磁力使啟動電門保持在地面位。從電瓶來的28VDC電使啟動活門內電磁線圈接通，電磁力作動球型閥下移，堵住上腔通氣管路。從APU引來的氣體壓力到達氣壓作動筒上腔，作動筒內的活塞克服扭轉彈簧力下移，并帶動蝶形活門打開。當蝶形閥門打開超過1°～3°時，位置電門閉合產生電信號，經過顯示電子裝置（DEU）處理后傳到公用顯示系統（CDS）上顯示組件（DU），顯示啟動活門打開信息。APU引氣通過蝶形活門到達啟動機并推動起動機轉動，啟動機帶動發動機N2軸轉動。當發動機N2轉速到達25%時，提啟動手柄，供油、點火開始。N2>55.3%時，DEU繼電器斷開，啟動電門在彈力下自動彈回關位，同時啟動活門電磁線圈斷電，活門關閉，啟動機自動脫開。啟動活門位置電門斷開，DU上顯示的啟動活門打開信息消失。發動機在渦輪功的帶動下自動加速到慢車，啟動完成。

1.2 啟動活門介紹

啟動活門安裝在啟動機供氣管上，啟動機供氣管在發動機外側的風扇機匣上，位于啟動機上方，為電控氣動的蝶形常閉活門，由彈簧力加載處于關斷位。啟動活門由殼體組件和作動筒組件兩大部分組成。活門殼體組件包含蝶形活門、活門軸、軸的軸承、外部位置指示器，作動筒組件包含扭轉彈簧、氣壓作動筒、電磁線圈活門組件、活門位置電門、人工超控裝置。

在啟動機供氣管有氣源壓力的前提下，當啟動活門電控打開失效時，可使用一個3/8in的方頭傳動工具人工打開活門。在活門殼體上的目視指示器上顯示出活門位置，通過左風扇整流罩內的一個小孔接近人工超控。孔的周邊有相應的操作信息提示（見圖2）。

2 常見故障及處理

2.1 啟動活門無法關閉

故障現象：N2達到56%時啟動電門能自動彈回OFF位，主顯示器（PD）上仍顯示“START VALVE OPEN”（啟動活門打開）信息。

故障分析：當蝶形閥門打開超過1°～3°時，位置電門感應到并在飛機DU上顯示啟動活門打開。因此，當啟動活門無法關閉或關閉不嚴時將顯示啟動活門打開信息，即啟動活門無法關閉。

處理方法：

1）關車后再次啟動，正常，可放行。

2）關車后再次啟動，故障還在，則人工超控活門關閉，依據MEL80-03-03放行。

3）依據AMM80-11-03更換右發啟動活門，試車測試正常，放行。

2.2 啟動活門關閉晚

故障現象：發動機啟動后反映啟動活門指示未關閉，后續指示正常。

故障分析：正常發動機轉速達到55%N2時，啟動電門彈回至OFF位，啟動活門關閉。如果啟動電門已彈回至OFF位而N2約60%時啟動活門才關閉，則觸發啟動活門關閉晚故障代碼和相關信息。故障原因可能是啟動活門作動筒內的彈簧老化或活塞和作動桿發生損傷和卡阻，使蝶形閥門無法迅速恢復到初始關閉位置，也可能是內部球形閥門的移動出現卡阻而延遲歸位引起。如果多次啟動仍出現該故障，則應該更換新的啟動活門。

處理方法：

1）關車再次啟動，如正常，可放行。

2）關車再次啟動，如果還是出現啟動活門關閉晚，按MEL80-03-03放行。

3）依據AMM80-11-03更換右發啟動活門，試車測試正常，放行。

2.3 啟動活門打開慢或打不開

故障現象：啟動電門打到GND位，DU出現“START VLV OPEN”的時間從延遲幾秒到延遲幾分鐘不等，管道壓力35PSI正常。

故障分析：寒冷天氣條件下首先考慮蝶形閥門結冰的影響。重新起動幾次，如果起動成功，可正常放行。如果啟動電門放GRD位的時間稍長一些，雖然啟動活門沒打開，但是啟動電門在GRD位，APU會進入MES模式，引氣壓力和溫度都會升高，有助于將啟動活門上的冰融化。如果起動不成功，機務可人工操控活門起動（提醒機組打開APU引氣/隔離活門）。待活門成功打開（全開是轉90°，轉約30°即可）后機組再正常起動一次，如果活門打開正常，飛機可正常放行，否則需要按MEL80-03-03保留放行。如果是啟動活門自身的問題，首先排除寒冷天氣條件下結冰的影響，如觀察到發動機N2無加速或者加速慢，地面測量啟動活門供電正常，則可判定為啟動活門故障。如果啟動過程加速正常，耗時正常，則可能是DEU及其連接線路的問題。DEU及其連接線路的故障較少，這里不做分析。

結冰處理：

1）打開啟動活門后等待幾分鐘，觀察活門打開和轉速上升是否出現。如啟動成功，慢車工作幾分鐘后關停發動機重新啟動，如果正常，可以放行。

2）地面人工操控后，啟動正常，且關停后再次啟動也正常，可放行。如必須地面人工操控啟動活門才能啟動，則按MEL80-03-03保留放行。

活門故障處理：

測量啟動活門供電正常，則更換啟動活門，試車測試正常則故障排除。

2.4 啟動活門非指令性打開

故障現象：啟動發動機時，從DU實時監控到“ENG-1/2 START VALVE OPEN WITHOUT COMMAND”故障信息。

故障分析：這是飛機狀態監控系統（ACMS）監控到的故障信息，可用飛機上的控制顯示組件（CDU）或波音網站上的AHM界面來查看和下載該故障信息和排故提示。實時監控出現該故障信息時有兩種可能：啟動電門故障或啟動活門故障。如果出現該故障信息時啟動電門沒有脫開或啟動電門彈回晚（啟動電門在N2 60%才自動彈回），應按啟動電門無法脫開排故，參照故障隔離手冊（FIM）80-07 TASK 808進行，啟動電門故障可能性最大（見圖3）。

處理方法：

1）啟動電門無法自動彈回OFF位，需人工操作，按MEL80-02-03放行。

2）依據AMM80-11-00更換啟動電門，完成試車，測試正常。

3）如果出現該故障信息時同時出現啟動活門無法打開，人工操控，則可直接判斷為啟動活門故障。如果出現該故障信息時啟動電門正常脫開，沒有其他故障現象，應按啟動活門故障排故，對應故障隔離手冊（FIM）80-07/809，啟動活門故障可能性最大（見圖4）。

處理方法：

1）關車再次啟動，如故障信息消失，可放行。

2）關車再次啟動，如果還是出現該故障信息，按MEL80-03-03放行。

3）依據AMM80-11-03更換右發啟動活門，試車測試正常，放行。

2.5 啟動活門自動打開

APU引氣接通后啟動活門自動打開的故障發生較少，可能是啟動活門內部扭轉彈簧失效引起。脫開啟動活門插頭，接通引氣，如果啟動活門再次自動打開，則更換啟動活門并試車，試車正常后可放行。

3 結束語

根據某航空公司技術部門對飛機狀態監控的統計，50%左右的啟動活門故障通過重復啟動發動機或延遲啟動過程等待的時間（如結冰）即可恢復正常，50%左右的故障通過人工超控后可故障保留放行，只有不到5%的故障必須馬上更換啟動活門，試車后才能放行。啟動活門故障現象雖然頻繁且多樣，但絕大部分故障并不影響發動機的啟動和飛機的放行，飛機維修一線人員在碰到這類啟動活門故障時不必產生過大的心理壓力，對于應正常放行的情況不必保留放行，對于應保留放行的不必停場換件，對于應必須換件的迅速換件。要提高故障排除的效率，前提是建立在對故障現象、分類和處理方式熟練掌握的基礎上的。

參考文獻

[1] Boeing. B737-600/700/800/900 Aircraft Maintenance Manual [Z]. 2016.

[2] Boeing. B737-600/700/800/900 Fault Isolation Manual [Z]. 2016.

[3] Boeing. B737-600/700/800/900 System Schematics Manual [Z]. 2016.