737NG飞机APU简述.doc

737NG飞机APU引气问题分析73NG飞机APU采用的是131-9B的发动机，该发动机与737-300的发动机相比的优点是有独立的负载压气机系统，引气系统由EEC来根据指令和负载的大小来控制和监控。APU引气系统由以下几个部件组成：1、负载压气机；2、进口导向叶片（IGV）；3、进气导向叶片作动筒；4、引气活门；5、喘振控制活门（SCV）；6、全压传感器（PT）；7、压差传感器（DP）和进口压力传感器。除了负载压气机和进口导向叶片外，其余都为航线可更换件，APU的引气活门、进口导向叶片作动器、喘振控制活门和压力传感器都可以由EEC进行自检测试。下面来分析APU各部件的在系统中的功用：一、APU引气活门（见图一）：APU引气活门是电控气动的蝶型活门，起隔离负载压气机和飞机引气系统的作用，引气活门有目视位置指示器供维修人员检查活门的工作情况，也可从CDU的输入监控页面看到引气活门的位置，当APU转速高于95%且引气电门在ON位时，ECU发送信号给引气活门的电磁阀，活门开锁，来自负载压气机的气源打开活门。 图（一）二、进口导向叶片和作动器（见图二）：进口导向叶片控制到负载压气机的气流，进口导向叶片作动筒控制进口导向叶片的位置。进口导向叶片在APU内部，围绕在负载压气机进口，可旋转从15度（全关）到115度（全开）。叶片不能全关，只能关闭在15度位置以保证负载压气机得到冷却空气。IGV作动筒接收ECU的信号并用燃油控制组件的燃油压力去移动IGV，ECU接受飞机的用气指令，综合进气温度、进口压力和空地状态来控制IGV到正确的位置，IGV的位置可从CDU上的输入监控页面得到。 图（二）三、压力传感器P2、PT和DP（见图三）：P2计量负载压气机的进口压力，EEC用P2的信号控制APU的性能。PT传感器计量负载压气机总的释放压力；DP传感器计量负载压气机出口总压和静压差。ECU用PT和DP计量负载压气机的气流并且用负载压气机的气流、进气温度、和IGV的位置信号来控制喘振控制活门。在CDU的APU输入监控页面可以实时监控三个传感器数据.图（三）四、喘振控制活门SCV（见图四）：喘振控制活门释放负载压气机的空气，确保最小的气流到负载压气机以防止喘振。SCV是一个蝶型活门，ECU发送信号给伺服活门的扭矩马达，来自FCU的高压燃油打开或关闭SCV，活门可在打开从10度（全开）到90度（全关）之间，一个线性可变差动传感器将SCV的位置信号反馈到ECU。在SCV的底部有一个可目视的位置指示器，也可从CDU的APU输入监控页面看到SCV的位置。ECU计算修正气流（用DP和PT数据）和喘振临界点（用T2进口温度、IGV位置、引气模式和空地信号），如果修正的气流小于喘振临界点，ECU打开SCV释放空气到机外。 图（四）从开始的APU引气系统功能分析上我们知道在APU输入监控页面可实时监控到APU引气活门位置、IGV位置、SCV位置、和传感器的信号。当APU无故障信息时，就可以通过APU输入监控页面观察APU在不同引气指令下，各部件所处的位置和传感器的数据是否正确。下表为技术支援室采集的5336飞机正常无故障状态下的参数（大概值，部分参数随天气温度可能有不同,记录时天气晴，温度大约20摄氏度）。双空调单空调只开引气无负载关闭引气说明IGV角度44852922（未完全关闭，）IGV角度决定引气压力，变化范围15度（全关）到115度（全开）SCV角度90503311SCV角度变化范围90度（全关）到10度（全开）压差（DP）5.373.85.4负载压气机出口总压和静压差总压（PT）40583520负载压气机出口总压进口压力（P2）14.714.714.714.7负载压气机进口压力，实际天气可能有影响进口温度（T2）21212121负载压气机进口温度，实际天气有影响。引气压力2040150737NG飞机多发偶然APU无引气或是引气压力小故障，并导致多起延误，值得我们关注。主要从两方面原因探讨产生此现象的原因。最初IGV作动筒在寒冷潮湿的条件下容易内部结冰造成启动发动机时，IGV作动筒失效，引气压力低，无法启动发动机。Honeywell通过将ECU软件升级到version4（PN：491A-TUS-A04-00，线号2750之后的飞机出厂安装），加入防冰逻辑来避免此现象的发生。但是升级到此版本后，有很多用户反映寒冷潮湿的条件下，无引气，自检有49-52289,49-52190, 49-52191, 49-52269, 49-52270and 49-52273代码，Honeywell通过将软件升级到version5（PN：491A-TUS-A05-00，线号3259之后飞机安装）来解决4版存在的问题。同时建议继续使用4版的软件，当出现此种情况时，对PT 和DP 信号管及其上面的余水口进行清洁，真正传感器故障较少。当出现因代码49-52270或49-52289产生的无引气状态，由于此时ECU全关IGV全开SCV,此时无法利用APU来启动发动机。此时可以采用关闭APU引气电门再打开或者再次起动APU来临时恢复APU供气能力，待航后再进行排故，避免导致延误；另一种情况是，启动发动机时APU引气压力低，无法满足启动要求。自检会有49-52191代码，代表IGV作动筒位置与指令位置不一致超过十度达到20s，Honeywell调查发现IGV作动筒由于暴漏在燃油中和正常运行所积聚的热量造成内部封严膨胀失效，造成此种现象，当达到一定程度时，会造成IGV作动筒无法从关位作动到开位。但是此种情况多数IGV作动筒返修会NFF。厂家为了解决此问题，生产了新的作动筒（PN：3886188-3）。新的IGV作动筒（PN：3886188-3）将会在线号3489之后的飞机上安装。出现此种现象的飞机，在更换新的IGV作动筒之前，Honeywell建议在启动发动机之前关闭空调一会，让IGV作动筒进行冷却。如果出现此故障，建议按照FIM 49-52 task 805进行排故。不建议继续安装NFF的作动筒。 根据上面的分析我们知道，引气压力大小正常状态下取决与IGV角度，而不是引气活门，这点和733有区别，引气活门只是有简单开闭功能无压力调节功能。IGV角度由ECU根据飞机引气模式，