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2024年4月23日发(作者:accessupdate语句)
空客A319 HPV故障分析
以A319飞机曾经出现的一起AIR ENG 2 HP VALVE FAULT警告信息和HP
BLEED-V 4000HA2 OR SENSE LINE故障信息为案例,对HPV、发动机引气及
超控电磁阀工作原理进行简要介绍,结合排故过程中出现的问题加以分析,刨根
寻底,认清此类故障的本质,为以后类似故障的处理给出一点建议和参考。
标签:HPV;超控电磁阀;感压管
1 典型案例
某A319飞机当天钛金监控有AIR ENG 2 HP VALVE FAULT警告信息和HP
BLEED-V 4000HA2 OR SENSE LINE故障信息。
当天在北京航后检查相应管路正常;
第二天回成都,航后更换超控电磁阀和感压管,试车正常,跟踪1天;
第三天故障未出现;
第四天故障再现,航后更换HPV后,试车检查发现右发HPV在慢车功率无
法打开,检查发现HPV的信号管的管接头松动(HPV信号管到发动机吊架处的
管接头松动,该信号管是从HPV到超控电磁阀的信号管。)重新紧固后,试车检
查右发HPV工作正常,故障排除。
2 HPV工作及发动机引气原理简介
HPV是一个内径4英寸的蝶形活门,类似一个关断活门和压力调节活门的
组合体,正常上游无压力时,由弹簧加载处于与关闭位,HPV靠气动开关,无
控制电磁阀。当发动机引气压力低于36psi,HPV活门打开。HPV调节其下游压
力到36±3PSI,其最小作动压力为8PSI,当上游压力为110-125PSI时,活门气
动完全关闭。HPV和PRV(压力调节活门之间)有一根感压管,在PRV关断时,
HPV将被强制关断。
正常情况下,为了减小因引气造成的发动机功率损失,通过一个单向活门从
5级引气,在发动机低转速或引气压力不足时通过高压引气活门HPV从9级引
气。
图1为HPV的一个剖面图。
图中我们可以看到,引气气流经活门上游采压口,通过超压阀,再经调节系
统调压后,进入打开/关闭系统,打开关闭系统阀芯打开,气流经过阀芯阀座后
进入作动筒打开腔,从而使活门打开。当下游压力超过一定值时,气流会经过下
游采压口进入分配系统,顶开阀芯后,气流会进入作动筒关闭腔,最终调节活门
开度,控制下游压力到一定范围。当上游压力超过安全阀极限点,或打开关闭系
统上腔通大气,或下游压力过大时,都会使活门关闭,从而关闭高压引气气流。
图1 HPV剖面图
3 特别注意的区别
对于A319构型,采用了旧的发动机引气设计,在巡航过程中发动机引气压
力低,会导致HPV在飞机正常飞行构型下处于常开位,从而使TSFC(Thrust
Specific Fuel Consumption精确燃油耗量)不断升高,降低飞机的经济性。为避
免此种情况的出现,在发动机吊架上安装一个电磁阀(11HA1,11HA2)既所谓
的超控电磁阀来关闭HPV,并通过一条压力管和HPV与PRV之间的压力管连
接,由BMC控制,差异如图1,图2。对于A320,A321飞机,采用新的引气
设计,故未安装超控电磁阀。
超控电磁阀有两种工作状态,当其断电时候,活门会封闭HPV到PRV的感
压线路。当通电时候,活门打开,HPV到PRV的感压线路与大气接通。
图2 A320、A321没有
超控电磁阀
图3 A319有超控电磁阀
4 排故过程
更换HPV后试车检查发现:S/D页面HPV指示琥珀色,无法完全打开。轻
推油门,当N1达到25%左右的时候,HPV打开。考虑到之前更换过超控电磁阀,
和HPV到PRV的感压管(即图4中的感压管),推测HPV到超控电磁阀感压管
之间可能存在漏气或者松动的现象,本体漏气可能性较小,主要检查松动。于是
从HPV感压管的T型接头开始,顺藤摸瓜向上仔细检查(感压管走向见图5,
图6),最后在接近吊架点发现接头松动(即图7所示处)。紧固后,试车检查
HPV工作正常,故障排除。
图4 引气管路图
图5 发动机实物图1
5 排故总结
表面上我们会认为:HPV靠气动开关,本身无控制电磁阀,当感压管接头
松动使其信号无法传到吊架上的超控电磁阀,所以造成了HPV无法完全打开。
轻推油门,发动机转速上升,引气压力升高,所以HPV被强行冲开。但反过来
推敲,发现有矛盾:超控电磁阀是控制HPV关闭的,就算信号管出问题,造成
的问题不应该是HPV不能打开。我们再从超控电磁阀的工作原理入手,它使HPV
关闭的方法其实就是让感压管通大气,从而让HPV打开关闭系统上腔通大气,
进而关闭HPV。其次在慢车状态下,超控电磁阀是没有工作的,因为此时需要
HPV打开,所以感压管内部是封闭的。但是当接头松动时,实际上就模拟了一
个半通大气的状态,从而给了HPV一个半关的信号。所以,慢车接通发动机引
气后,HPV打开会被有所抑制,造成不能完全打开,与实际需要的状态不一致,
从而S/D页面指示琥珀色。当轻推油门时,HPV上游气源压力升高,作动到HPV
打开腔室的气压升高,克服了之前的抑制力,从而使HPV完全打开,最终S/D
页面显示正常。所以在HPV本身没有卡阻的情况下(HPV本身是否卡阻,可通
过能否人工顺滑扳动超控手柄来判断),感压信号管内部是否封闭,是造成HPV
不能全开的本质原因。说到最后,一个接头松动引出的东西还真不少。
图6 手册模拟图
图7 发动机实物图2
6 结语
本文的排故分析其实是一个逻辑推理的过程,而关键在于试车过程中HPV
的故障表现引发了我的疑惑,进而去探寻造成此现象的本质原因。
然后对于整个排故经过,其实是走了弯路的,原因就在于大多数情况下,惯
性思维和以前的排故经验也许会误导我们的排故方向,往往容易忽视最基本的检
查。况且排故手册第一条,就是让我们先检查管路松动,所以结合手册,细心观
察也许会让我们在排故过程中,少走一些弯路,提高航后处理故障效率,为保障
航班正点尽一份绵薄之力。
参考文献
[1]A319/A320/A321 TROUBLE SHOOTING MANUAL CCA Revision
number:39[Z].
[2]A319/A320/A321 AIRCRAFT MAINTENANCE MANUAL CCA Revision
number:39[Z].
[3]TTM SINGLE AISLE LINE & BASE ATA 36[Z].
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