a320飞机发动机巡航数据异常故障浅析

A320飞机发动机巡航数据异常故障浅析ANALYSISOFENGINECRUISEDATALOSSFAULTONA320AIRCRAFT袁风/东航工程技术公司运用机载设备采集的数据，以及多系统的知识对一起A320飞机发动机巡航数据异常故障进行了深入的分析，对类似故障的排除有一定的借鉴作用。小时采集一个报文，在每个Y011小时内，飞机在第一次进入巡航阶段（FLIGHTPHASE6）Y012分钟后，如果达不到机身稳定状态标准，则在数据管理组件（DMU）的缓存中产生一个A01报文，报文CODE值为4000，且报文底部有“未达到稳定状态”注释。2）按航段采集每Y013个航段采集一个报文，在每个采集航段内，飞机在进入巡航阶段（FLIGHTPHASE6）Y012分钟后，如果达不到机身稳定状态标准，则在DMU的缓存中产生一个A01报文，报文CODE值为4000，且报文底部有“未达到稳定状态”注释。得到CODE值为5000报文的方式。1按飞行小时采集在每个Y011小时内，飞机在进入巡航阶段后，如果达到机身稳定状态标准，则不断产生CODE值为5000的A01报文，同时计算出反映每个报文质量的参数QA，DMU从中选出质量最好的报文，作为这个Y011小时的A01报文存储在DMU中，同时删除在这个Y011小时内已产生的CODE值为4000的报文；2按航段采集在每个采集航段内，飞机在进入巡航阶段后，如果达到机身稳定状态标准，则不断产生CODE值为5000的A01报文，同时计算出反映每个报文质量的参数QA，DMU从中选出质量最好的报文，作为这个采集航段的A01报文存储在DMU中，同时删除这个航段中已产生的CODE值为4000的报文。飞机通信寻址和报告系统ACARS的统在收到这些报文后却并未做进一步的处理。打开监控系统收到的A01报文，与之前收到的进行比较，发现两者间存在着两点差异。1报文中的CODE参数值为4000，而之前的是5000。2报文的底部多了一行注释“未达到稳定状态（NOSTABLEFRAMECONDITION）”。经询问监控系统的技术专家，确认这就是报文未被进一步处理的原因。根据这条线索，对飞机9月9日前后采集的多个A01报文进行整理和对比，发现在9月9日之前，时常采集到CODE值为4000且底部有注释的A01报文，但更多的是CODE值为5000且底部没有注释的报文。但在9月9日之后，采集到的全部是CODE值为4000且底部有注释的报文，而CODE值为5000的报文却一个也没有。这与故障发生的时间相吻合。由此可以确定，报文格式的变化造成了以上的故障现象。1A01报文的采集A01报文有两种采集方式，按飞行小时采集和按航段采集，由用户自行选择。采集过程中，Y011、Y012、Y013为用户自定义参数。得到CODE值为4000报文的方式。1）按飞行小时采集每Y011应用极大地提升了飞机维护的及时性和有效性。ACARS系统的使用，一改以往人工采集数据的方式，实现了数据采集、传输和处理环节的自动化，发动机监控人员可直接对最终的报告进行分析和决策。但是，ACARS系统中的任何一个环节出问题，都将影响最终的输出结果。本文对一起与此相关的疑难故障进行了分析和总结。故障描述从2009年9月9日起，一架A320飞机的发动机状态监控系统不再产生新的巡航性能数据点，但相应的起飞数据点却正常。这种情况以前也曾发生过，主要是飞机的数据采集设备或ACARS系统方面的故障所致，往往通过重新设置ACARS系统参数、重装采集数据设备软件或者更换设备就能够排除。但是，在完成了以上工作后，本次故障现象依旧。故障分析以往的方法不能排除故障，说明隐藏着其他的故障原因。对监控系统收到的原始数据进行分析后发现，飞机的数据采集设备实际采集到的是发动机的巡航数据报文，即A01报文，并通过ACARS系统传输至监控系统，监控系航空维修与工程45AVIATIONMAINTENANCEENGINEERING2010/6维修MAINTENANCE2机身稳定状态标准机身稳定状态标准是指在规定的时间段内，相关参数值的变化在规定的范围内。该标准制定的目的是为了保证A01报文能够充分反映巡航状态的特征，以提高数据的有效性和准确性。机身稳定状态标准涉及的主要参数包括1飞机参数惯导高度IALT、地速GS、横滚角ROLLANGLE、总温TAT、马赫数MN、垂直加速度VAC）。2发动机参数低压转子转速N1、高压转子转速N2、涡轮排气温度EGT、发动机风扇进口总压PT2、燃油流量FF、高压涡轮间隙控制阀位置HPT、低压涡轮间隙控制阀位置LPT。上述故障飞机在9月9日之后的巡航阶段中始终未达到机身稳定状态标准，也就是说，该飞机必然存在着超限参数。3超限参数的判定对9月9日前后各10个A01报文中参数的算术平均值进行比较，如表1所示，可知飞机右发的参数HPT发生了较大变化。在9月9日之前，参数值为100；而在9月9日之后，参数值为0。高压涡轮间隙控制（HPTACC）阀位置参数HPT是反映阀作动器位置的参数，阀作动器作动两个蝶型阀，这两个蝶型阀分别控制着高压压气机（HPC）4级和9级的引气量。在发动机不同的工作阶段，阀作动器工作在不同的位置，如表2所示。当发动机启动时，为提高发动机的加速性，需要减小发动机负载，阀工作在9级引气全开位；当发动机停车时，4级引气关，9级引气关；当发动机工作在慢车及以上转速时，HPTACC阀将根据发动机HPT罩环温度进行闭环调节。A01报文是在巡航阶段采集的，此时发动机转速高于慢车转速，根据工作计划，HPTACC阀位置值应在42100间，而9月9日之后，采集到的却为0，因此，可以判定超限的参数是HPT。4HPTACC系统工作原理如图1所示，HPTACC系统是一个基于发动机高压涡轮罩环温度的闭环控制系统。根据发动机的工作状态及高压涡轮罩环温度传感器（TCC）传递来的温度信号，ECU计算出HPTACC阀指令位置，并发送电信号至HMU的力矩马达，以改变HPTACC阀作动器的控制油路，从而控制阀作动器伸出或缩进，而作动器上的阀位置传感器（LVDT）可以及时地将阀位置反馈给ECU，当指令位置与反馈位置一致时，ECU则控制作动器停止作动。因此，导致HPTACC阀位置错误的可能原因有1HPTACC阀作动器上的LVDT或反馈线缆故障；2HPTACC阀作动器卡阻在0位；3HMU上力矩马达故障，未按表1故障前后机身稳态判定参数的比较ECU指令工作；4ECU故障，给出的指令位置始终为0；5TCC传感器或传感线缆故障；6ECU与HMU之间的控制线缆故障。排故措施根据以上分析，为了缩小排故工作的范围，查阅了该飞机的故障记录。在故障记录中，曾多次出现“HPTCVLVPOS,HMUENG2A”的故障信息，该信息的触发条件是HPTACC阀的指令位置与反馈位置相差5且时间超过7秒钟。这说明，ECU给出的指令位置与收到的反馈位置不一致。而已知ECU收到的反馈位置为0，那么ECU给出的指令位置一定不是0。这表明ECU、TCC传感器及传感线缆应该是正常的。根据排故记录，可知ECU与HMU之间的控制线缆是正常的。9月12日，该飞机右发的HPTACC阀进行了更换，之后，发动机监控系统中的巡航数据并没有恢复。这样，就排除了导致HPTACC阀位置错误的可能原因中的后三条原因和第二条原因。现在判断，故障的可能原因为HPTACC阀作动器上的LVDT或反馈线缆故障，或者是HMU上力矩马达故障，未按ECU指令工作。HPTACC系统的作用是控制发动机表2HPTACC阀工作计划航空维修与工程46AVIATIONMAINTENANCEENGINEERING2010/6HPTACC阀位置工作模式4级蝶型阀9级蝶型阀工作阶段0（失效完全位）无引气关关发动机关车229级引气全开关全开发动机启动429级引气调节关调节位发动机慢车及以上421004、9级混合引气调节位调节位发动机慢车及以上1004级引气全开全开关发动机慢车及以上TATALTMNHPT_左HPT_右LPT_左LPT_右EGT_左EGT_右9月9日之前1312640507291001007877572658599月9日之后115264060703920757555955940WWWAVIATIONNOWCOMCN直升机电力作业对维修的特殊要求与应对措施THESPECIALMAINTENANCEREQUIREMENTSANDMEASURESOFHELICOPTERPOWERNETWORKOPERATION沈建尚大伟刘伟东赵志军武艺翟兵国网通用航空有限公司机激光扫描作业等。直升机电力作业有以下特点。1距离高压输电线路非常近，直升机作业时处于高强度电磁场环境中。2作业飞行速度基本保持在1030千米/小时（不同的作业有不同的作业速度），多数作业还要求直升机保持大马力悬停的状态。3作业机型由于受经济性限制，大多为单发轻型直升机，发动机功率一般在400600轴马力。由于直升机电力作业的特殊性，对直升机的维修和保养提出了更高要求。直升机在电网巡线飞行时会受到高磁场环境的影响，作业时会采取多姿态飞行方式，这些都会影响直升机自身性能。本文针对直升机电力作业的特点，结合近年来机务人员对直升机的维修经验，提出了特殊要求和应对措施，以满足直升机电力作业适航的要求。随随着我国输电网络的逐渐扩大，直升机作业能力已有较大提高。在去年冰冻雨雪自然灾害和汶川地震期间，直升机作业发挥了巨大优势，既为抢险救灾及时提供了第一手资料，又降低了员工的劳动强度、节约了抢险成本。目前常见的直升机电力作业主要有直升机巡视超、特高压线路、直升机水冲洗作业、直升机带电检修作业、直升电网运行维护线路里程快速增长与电网运行维护人员数量相对不足之间的矛盾逐渐显现。为了克服地形、交通等因素给人工巡视检修带来的困难，促进电网运行维护由劳动密集型向技术密集型转变，国家电网公司从2001年起开展了直升机作业基础研究，目前公司的因此，如果HPTACC阀实际位置为0，则造成发动机的EGT参数值增加；而反馈系统的故障则不会增加EGT参数值。由表1中数据可以计算出，在9月9日之前，双发10个航段的EGT算术平均值之差为133，右发比左发高；而在9月9日之后，该差值增加为345，即右发的EGT水平增加了212，这说明阀位置反馈系统故障的原因也可以排除。综上分析，可以确定是总结这是一起涉及飞机HPTACC、DMU、ACARS多个系统的关联故障，故障现象和以往的排故经验都容易给排故工作带来困惑。以机载数据为切入点，进行深入分析，才找到了故障的根源。这说明，跨章节、跨系统知识积累和运用对排故工作是重要的，它能使排故人员摆脱经验的束缚，为排故工作找到正确的方向；飞机数据记录系统在日常运行中记录了大量的数据，这是一笔宝贵的财富，对这