MA600飛機(jī)氣動(dòng)除冰系統(tǒng)常見故障分析及維護(hù)注意事項(xiàng)

張譽(yù)凡

摘要：通過(guò)對(duì)MA600系列飛機(jī)氣動(dòng)除冰系統(tǒng)常見故障進(jìn)行分析，總結(jié)排除故障的要點(diǎn)，并提出維護(hù)建議，希望能對(duì)MA60/600系列飛機(jī)相關(guān)排故工作有所幫助，并降低飛機(jī)維護(hù)成本。

關(guān)鍵詞：MA600;氣動(dòng)除冰系統(tǒng);除冰定時(shí)器;除冰套

中圖分類號(hào)：V221+.3 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：1674-957X（2021）07-0152-02

0 ?引言

民用航空器在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)遇到各種不同的飛行環(huán)境，低溫、大霧、雷電等氣象條件都會(huì)嚴(yán)重影響航空器的飛行安全。其中低溫可能造成航空器表面結(jié)冰，導(dǎo)致航空器性能下降，是影響飛行安全的重要因素之一。航空器表面結(jié)冰是指在溫度較低、過(guò)冷水滴含量較高的氣象條件下，航空器表面會(huì)與大氣中的過(guò)冷水滴碰撞后形成冰層的現(xiàn)象。航空器在結(jié)冰氣象條件下飛行時(shí)，部件迎風(fēng)表面可能結(jié)冰，結(jié)冰問(wèn)題嚴(yán)重危害航空器的安全性。航空器表面結(jié)冰，不僅會(huì)增加飛機(jī)的重量，而且阻礙了空氣的流動(dòng)，增大了摩擦力并減小升力，尤其是機(jī)翼上的冰對(duì)航空器性能影響很大。

民用航空器大多配備除（防）冰系統(tǒng)保護(hù)飛機(jī)重要部位。MA600飛機(jī)采用氣動(dòng)除冰的方法為機(jī)翼前緣、安定面前緣及發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣口和進(jìn)氣道提供除冰。每到冬季，氣動(dòng)除冰系統(tǒng)故障頻頻發(fā)生，嚴(yán)重影響了航空器運(yùn)營(yíng)效率、增加了航空器運(yùn)營(yíng)成本。因此分析氣動(dòng)除冰系統(tǒng)故障發(fā)生原因，并提出科學(xué)應(yīng)對(duì)措施，對(duì)保證飛行安全、提高飛機(jī)利用率、降低飛機(jī)維護(hù)成本有著重要意義。

1 ?MA600飛機(jī)氣動(dòng)除冰系統(tǒng)工作原理

氣動(dòng)除冰屬于機(jī)械除冰方式，該除冰方式在飛機(jī)重要部件前緣安裝膨脹除冰帶，在氣動(dòng)作用下除冰帶通過(guò)膨脹方式使冰層破碎脫落。相比熱氣、電熱等其他除（防）冰技術(shù)，氣動(dòng)除冰技術(shù)成熟、運(yùn)行可靠、系統(tǒng)重量輕、能源消耗較小，因此應(yīng)用非常廣泛。[1]

MA600飛機(jī)氣動(dòng)除冰系統(tǒng)主要由氣動(dòng)除冰套、單向活門、調(diào)壓釋放活門、水分離器、引射流量控制活門、壓力開關(guān)、電加熱毯、除冰定時(shí)器等部件組成。除冰引氣通過(guò)單向活門進(jìn)入系統(tǒng)后，單向活門防止氣流反向流動(dòng)，氣流再通過(guò)調(diào)壓釋放活門調(diào)壓、水分離器除水，然后進(jìn)入引射流量控制活門。氣動(dòng)除冰系統(tǒng)工作時(shí)，引射流量控制活門中的電磁線圈按翼面除冰定時(shí)器設(shè)定的順序通電，電磁活門接通，關(guān)閉引射流量控制活門中的引射活門，使進(jìn)入引射流量控制活門的空氣流入前緣上的除冰套，使除冰套里管子在空氣壓力作用下膨脹鼓起，破除結(jié)在除冰套上的冰層，一次除不掉，可以循環(huán)工作多次，直到冰層除掉為止。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)工作，而氣動(dòng)除冰系統(tǒng)不工作時(shí)，引射流量控制活門中的電磁活門斷電，引射活門打開，利用引射原理對(duì)所有除冰套抽真空，使除冰套緊貼在翼型面和發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣道的內(nèi)表面上，保持氣動(dòng)形，減少其飛行阻力[2]。

2 ?常見故障現(xiàn)象及分析

下文根據(jù)我院兩架MA600飛機(jī)8年來(lái)的運(yùn)行情況，列舉兩種出現(xiàn)頻率較高的氣動(dòng)除冰系統(tǒng)的故障現(xiàn)象。

2.1 除冰邏輯故障

在我院兩架MA600飛機(jī)實(shí)際維護(hù)過(guò)程中，曾出現(xiàn)多次該故障。故障表現(xiàn)為除冰開始除冰套一直處于充氣狀態(tài)或充氣間隔超過(guò)氣動(dòng)除冰系統(tǒng)規(guī)定的充氣間隔。這類故障問(wèn)題顯然是由于除冰定時(shí)器故障導(dǎo)致的。除冰定時(shí)器的作用是用來(lái)控制氣動(dòng)除冰系統(tǒng)中的各組除冰套的工作順序及工作時(shí)間。正常情況下除冰定時(shí)器的工作邏輯如圖1所示，除冰帶并非一直保持充氣狀態(tài)，而是每個(gè)除冰帶在一個(gè)周期中只充氣6s，并按順序輪流工作[2]。面對(duì)這類故障就要求維修人員熟悉氣動(dòng)除冰系統(tǒng)的工作邏輯，能在第一時(shí)間準(zhǔn)確判斷故障原因。

2.2 除冰功能失效

除冰功能失效表現(xiàn)為在啟動(dòng)翼面或進(jìn)氣道除冰時(shí)，除冰指示燈不亮且觀察到對(duì)應(yīng)除冰套并未工作[3]。

隨著飛機(jī)使用時(shí)間的增長(zhǎng)，即使保養(yǎng)到位，飛機(jī)除冰套也難以避免逐漸老化的問(wèn)題，隨著老化程度的增加除冰套也變得更脆更容易出現(xiàn)破損。因此故障出現(xiàn)后，我們應(yīng)首先檢查除冰套的外觀情況，看是否有破損，除冰套在工作的情況下破損部位會(huì)更容易觀察到，還可在除冰套充氣時(shí)對(duì)可疑破損部位涂抹肥皂水，通過(guò)氣泡情況確定是否存在不易觀察到的破損。發(fā)現(xiàn)除冰套破損后應(yīng)根據(jù)破損情況，按手冊(cè)要求確定是修補(bǔ)還是整體換新。

自2012年以來(lái)，我院運(yùn)行的兩件MA600型飛機(jī)共出現(xiàn)5次因除冰定時(shí)器故障導(dǎo)致的飛機(jī)除冰功能失效（翼面或進(jìn)氣道），可見該件故障率相當(dāng)高。且翼面及進(jìn)氣道除冰定時(shí)器都位于客艙25～26框中間地板下[4]，其拆裝相對(duì)簡(jiǎn)單。因此當(dāng)除冰系統(tǒng)出現(xiàn)失效時(shí)可優(yōu)先考慮除冰定時(shí)器的問(wèn)題。

排除以上兩種常見故障原因后，維修人員應(yīng)考慮檢查對(duì)應(yīng)除冰套的引射流量控制活門及壓力開關(guān)，這些部件拆裝相對(duì)麻煩，所以一般放在后面考慮。

2.3 除冰指示異常

在啟動(dòng)翼面或進(jìn)氣道除冰時(shí)，僅僅只是控制板上除冰工作指示燈不亮，而除冰套正常充氣工作，這時(shí)則應(yīng)考慮相應(yīng)指示燈或壓力開關(guān)故障。壓力開關(guān)分別安裝在翼面除冰系統(tǒng)的引射流量控制活門和除冰套空氣接頭之間的管路上，直接感受供給除冰套工作的氣流壓力，壓力開關(guān)的工作壓力即為除冰套工作的最低壓力。當(dāng)管路里的空氣壓力達(dá)到壓力開關(guān)的工作壓力時(shí)，壓力開關(guān)工作接通電源，相應(yīng)指示燈燃亮。壓力開關(guān)故障也會(huì)導(dǎo)致相應(yīng)除冰套指示異常。因其拆裝相對(duì)較麻煩，最好在排除其他故障原因后考慮。

3 ?氣動(dòng)除冰系統(tǒng)維護(hù)注意事項(xiàng)

如上文所述，氣動(dòng)除冰技術(shù)有著運(yùn)用成熟、運(yùn)行可靠、系統(tǒng)重量輕、能源消耗較小的特點(diǎn)，非常適合MA600這種中型航空器使用，但這種技術(shù)還存在著一些難以避免的局限性，充分理解其優(yōu)缺點(diǎn)才能在維護(hù)過(guò)程中有針對(duì)性的改善系統(tǒng)穩(wěn)定性。

MA600飛機(jī)的除冰套為橡膠材質(zhì)，在實(shí)際維護(hù)過(guò)程中，我們可以觀察到，隨著時(shí)間推移除冰套的橡膠部分會(huì)出現(xiàn)一些細(xì)小的裂紋，輕度的褶皺，會(huì)漸漸發(fā)脆變硬導(dǎo)致更容易出現(xiàn)破損。氣動(dòng)除冰系統(tǒng)的除冰套設(shè)計(jì)雖然巧妙，但其設(shè)計(jì)也使得除冰套上任何孔洞引起的漏氣都會(huì)導(dǎo)致其除冰功能的喪失。而且當(dāng)破損、褶皺過(guò)于嚴(yán)重以至于無(wú)法通過(guò)修補(bǔ)恢復(fù)時(shí)，我們就不得不花費(fèi)高額成本整部分更換除冰套。這都是橡膠老化特性引發(fā)的問(wèn)題。因此在維護(hù)過(guò)程中保護(hù)除冰套減少人為造成損傷，科學(xué)及時(shí)保養(yǎng)除冰套，延緩除冰套老化速度就尤為重要。

①維修過(guò)程中注意保護(hù)除冰套，避免維修過(guò)程中損傷除冰套[4]。在安裝除冰套的過(guò)程中，不要用腳踩除冰套，也不要把工具等放在除冰套上;不要將石油、汽油、油漆去除劑、溶劑等有質(zhì)沾在除冰套上;不要在除冰套上行走;盡量避免將工作梯或工作臺(tái)靠在除冰套上，如果必須貼靠，一定要加棉墊保護(hù)除冰套;當(dāng)加注燃料或維護(hù)飛機(jī)時(shí)，不要在除冰套上拖曳軟管;飛機(jī)噴漆時(shí)，必須要用牛皮紙等東西蓋住除冰套，不要將漆噴到除冰套上。

②防老化劑對(duì)減緩除冰套皸裂破損、延長(zhǎng)除冰套壽命有著重要作用，定期為除冰套涂抹防老化劑是我們保護(hù)飛機(jī)除冰套的重要手段，MA600飛機(jī)要求使用74-451-127型[4]防老化劑。在維護(hù)過(guò)程中我們務(wù)必要注意一下幾點(diǎn)：涂防老化劑之前要用肥皂水仔細(xì)清潔除冰套，以保證防老化劑使用效果;每次共需涂三層防老化劑，且每層涂層之間需有5～10min的干燥時(shí)間[4];涂防老化劑后，飛機(jī)需滿足24小時(shí)干燥時(shí)間[4]后才能飛行，以保證防老化劑被充分吸收;遺留在飛機(jī)蒙皮上多余的防老化劑需及時(shí)清潔，否則干燥后殘留的防老化劑將難以被清除。

③與修補(bǔ)除冰套相比，整體更換除冰套成本高、工時(shí)長(zhǎng)、航材備貨壓力大，因此每次飛行后都要對(duì)翼面、安定面及進(jìn)氣道除冰套目視檢查，及時(shí)處理除冰套上的污染物和損傷，以免出現(xiàn)航空器運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)除冰套失效的情況，而且及時(shí)的清潔可以避免除冰套被進(jìn)一步腐蝕，及時(shí)的修復(fù)可以防止損傷擴(kuò)大，對(duì)延長(zhǎng)除冰套壽命節(jié)約維修成本有著重要作用。

4 ?結(jié)束語(yǔ)

盡管氣動(dòng)除冰存在無(wú)法有效防冰、工作時(shí)會(huì)破壞飛機(jī)表面的理論外形導(dǎo)致阻力增加、除冰套隨時(shí)間推移會(huì)逐漸老化等問(wèn)題[5]，但其重量輕、耗能少、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單易維護(hù)且技術(shù)成熟，與MA600型飛機(jī)作為支線客機(jī)、采用渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)、速度不快等特點(diǎn)非常契合。在實(shí)際維護(hù)過(guò)程中我們要認(rèn)真落實(shí)日常檢查維護(hù)工作，維修活動(dòng)中要注意對(duì)除冰套的保護(hù)，避免因工作不到位導(dǎo)致系統(tǒng)部件壽命減少或出現(xiàn)額外損傷。

參考文獻(xiàn)：

[1]詹大可，張帆，趙澎渤. 民用飛機(jī)氣動(dòng)除冰系統(tǒng)技術(shù)[J].航空技術(shù)推廣，2016，09：52.

[2]西安飛機(jī)制造公司.MA600 AMM-SDS飛機(jī)維護(hù)手冊(cè)-系統(tǒng)說(shuō)明R332020-10-19.

[3]西安飛機(jī)制造公司.MA600 TSM故障分析手冊(cè)R92019-01-14.

[4]西安飛機(jī)制造公司.MA600 AMM-MPP飛機(jī)維護(hù)手冊(cè)-維修實(shí)施和程序R332020-10-19.

[5]李清英，白天，朱春玲.飛機(jī)機(jī)械除冰系統(tǒng)的研究綜述[J].飛機(jī)設(shè)計(jì)，2015，08：73-77.