波音737NG飛機APU無法引氣的重復故障分析

齊嘉偉

摘要：波音737NG飛機在航線運行中，重復出現APU無法引氣故障，本文就此類型重復故障的排故進行討論。

關鍵詞：APU；B737NG飛機；引氣；排故

Keywords：APU；B737 aircraft；bleed；troubleshooting

1 APU引氣系統原理解析

波音737NG飛機的APU引氣功能是為飛機在地面階段的空調系統、液壓系統、水系統提供所需氣源，主要部件涉及APU引氣活門、ECU、IGV、SCV、全壓傳感器、ΔP傳感器等，如圖1所示。當飛機低于18000ft，APU引氣進口壓力大于7.19psi，APU轉速達到95%以上時，IGV和SCV力矩馬達無故障，IGV和SCV線性作動器信號無丟失，全壓和ΔP信號無丟失，ECU將輸出一個16～36V的信號打開 BAV活門，實現APU引氣功能。

實際排故中發現，由于全壓傳感器、ΔP傳感器的信號管尺寸較小，容易出現信號管堵塞，導致出現49-52270、49-52289（全壓、ΔP信號缺失或數值不符合要求）等故障代碼，使得ECU無法輸出BAV打開信號。一般是通過吹通管路或更換傳感器來排除故障。此類故障往往集中在寒冷天氣時出現，而且不屬于重復性故障。而重復性故障更應引起警覺，因為其故障點往往不是傳統認知中的故障點。

2 故障描述

2020年5月17日，A飛機報APU無引氣，查詢故障代碼為49-52269，歷史維護信息有49-52273，檢查APU艙內相關插頭和線路無異常，吹通管路，串件ΔP傳感器，正常放行。6月4日故障再現，代碼為49-52270，拆下ΔP傳感器、總壓傳感器，吹通傳感器管路，清潔相關線路電插頭，正常放行。6月8日故障再現，代碼為49-52269，檢查APU進氣管路無異常，但壓氣機進口有異物，取出后起動APU引氣正常。

2020年2月29日，B飛機報APU無引氣，清潔全壓、ΔP探頭后正常放行。6月10日，APU引氣出現斷續情況，代碼為49-52289，檢查APU進氣道、APU壓氣機進口無異常，拆下總壓傳感器和ΔP傳感器，吹通管路，清潔滑油散熱器，測試正常。6月15日，出現代碼49-52270，更換ΔP傳感器。6月16日，出現代碼49-52289，發現引氣活門無法打開，串件P5-10板，更換BAV、全壓傳感器，故障依舊。6月17日，串件ECU，檢查發現SCV漏氣，更換SCV后故障依舊。6月18日，更換主線束時發現引氣活門上游管路開縫（見圖2），固定開縫管路鋼絲螺套，更換主線束后飛機正常。

3 故障分析

針對A飛機的故障現象進行分析。按照以往經驗，出現49-52269、49-52270、49-52273等故障代碼時，一般只考慮ΔP的LRU缺陷，認為是由ΔP或總壓傳感器失效造成的。但因為故障代碼49-52269重復出現，察覺此故障需要檢查氣路堵塞和異物，所以最終在APU引氣管路上找到了故障原因。

排除B飛機故障時借鑒了A飛機的排故經驗，認為每次故障現象再現時都重復出現了故障代碼49-52289，說明APU在啟動階段的全壓信號大于4psi，因APU的保護機制導致SCV此時全開而引氣不可用，所以將排故重點仍然放在全壓傳感器和ΔP傳感器本體上，同時對氣路進行了異物檢查，最終在后續的排查中發現BAV進氣管路確實出現開縫現象。回顧幾次啟動B飛機 APU的過程發現，其APU啟動速度比正常情況要慢很多，而且EGT溫度最高接近800℃，這是由于燃燒室產生的熱量無法通過引氣氣流從冷卻環路帶出所致。進入該機的INPUT MONITORING查看ΔP的指示達到-21psi，而此時并未出現ΔP相關代碼49-52270/3等，因此在排除了LRU的可能性之后實際上已經確認了該值的真實性，表示進氣管道靜壓與總壓之間的壓差值確實過大，由此可以看出出現了空氣泄漏情況。查閱B飛機的故障記錄，從2020年2月時就已經有此故障現象出現，分析認為，由于天氣寒冷，管路開縫程度不是很明顯，但溫度一旦回暖，開縫將變大，引氣沒有進入壓氣機而是從開縫處泄漏，從而導致后續故障現象出現。

4 經驗總結

對待APU無法引氣的故障現象，有對應的故障FRM代碼495 050 00，指“APU在引氣期間，指示為零”。此代碼在FIM中有對應的排故指南FIM 49-55 TASK804-806，其對常見原因進行如下總結：

1）CDU上顯示“BLEED DISABLED TO PREVENT REVERSE FLOW”維護信息；

2）APU引氣管路或壓氣機室內有阻塞或存在異物的情況；

3）泄漏的飛機引氣管路；

4）BAV；

5）SCV；

6）IGV運行故障；

7）IGV；

8）ΔP傳感器；

9）全壓傳感器；

10）ΔP傳感器和全壓傳感器的管路有異物或有阻塞；

11）ECU；

12）APU本體。

參考以往的APU間歇性引氣不可用的排故記錄，多是在CDU上查詢得到ΔP和全壓傳感器的相應故障代碼，懷疑是傳感器失效或者信號管阻塞導致，造成了排故人員判斷氣路本身有缺陷還是指示有誤差產生了誤導。根據FIM 49-55 TASK804-806來看，APU引氣管路阻塞或泄漏的可能性很高，結合INPUT MONITORING查看ΔP的指示并與正常數值作比較，再觀察APU在運行狀態下不尋常的工作表現，如EGT溫度高、喘振、引氣斷續等現象，對LRU的可靠性進行綜合考慮，才能制定出準確的排故方案。尤其對于重復性故障，應優先考慮管路異物檢查和引氣管路泄漏檢查。

參考文獻

[1] 鄭國鑫.波音737NG飛機APU喘振故障探討[J]. 航空維修與工程，2014，282（6）：61-63.

[2] 周俊華. 737飛機APU常見故障的分析[J]. 科技風，2017（11）.