关于GE90发动机(波音777)点火系统的高隐性故障

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  中图分类号:V235 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)44-0132-01
  人类自从发明了飞机,有了维修实践活动之后,就在不断的探索新的维修方式,从“预防性维修为主”的维修方式到MSG(维修指导小组)1、MSG2维修思想,逐步发展到了科学的“以可靠性为中心”的MSG3维修方式。可靠性为中心的维修方式是建立在性能数据分析的基础上的,通过收集数据、分析数据,找出数据发展变化趋势,以判断系统、部件的可靠性水平,从而采取动态的控制方式进行有针对性的维修工作,以保持系统和部件固有的安全性和可靠性水平。 MSG-3理论中将执行任务的机组设定为发现故障的主体,当故障可以明显的被正常执行任务的飞行机组发现,MSG-3就将其定义为明显故障,反之为隐性故障。
  故障的明显性除了与机组相关外,还与系统部件工作的状况和频率相关,例如:飞机发动机燃油供给在运行的主要阶段都是工作的,如果故障,则是明显故障;发动机点火在发动机启动的阶段工作,当工作时故障,对机组来说是明显的,但是在运行的其他阶段点火故障对机组来说未必知道,其是隐性的。而我们在日常维护中,偶尔也会碰到这样的类似故障,它既不会有任何状态信息或维护信息提示,也不会影响到飞机的正常运行,而影响的只是对于飞机的相关系统的初始设计余度。只有当我们做某些特定测试,并使某些相关系统人为模拟失效时才能发现,我们暂且称这一类的故障为高隐性故障。
  一、故障描述
  2012年7月3日,2076飞机在进行左发点火嘴更换后测试时,发现下EICAS有状态信息“ENG IGNITER L2”,但对左发1号和2号点火嘴进行115V交流主用和备用电源测试时MAT上显示“PASSED”,然而仅仅对2号点火嘴进行115V交流主用电源测试时MAT上却显示“FAILED”,并有维护信息“74-33931”。
  二、测试过程描述
  根据AMM手册要求,点火嘴更换后要进行17号测试(发动机点火系统测试),在此测试程序中,要求对每个点火嘴在115V交流主用电源和备用电源单独供电的情况下进行测试,然而对2号点火嘴使用115V交流主用电源测试时发现,在EEC的A通道和B通道控制下该点火嘴均不能正常工作,但使用115V交流备用电源时在EE的A通道和B通道控制下该点火嘴均能工作正常。
  三、系统原理
  正常情况下,点火激励器的电源来自于115V左右主交流汇流条,115V备用交流汇流条作为点火组件的备用电源,P110面板的继电器负责点火组件电源的选择。当燃油控制电门在RUN位时, IGN/FIRE DET和GEN CTRL/IGN继电器把电源供给EEC,EEC使用飞机和发动机的状态来控制着到点火激励器的电源。EEC的任何一个通道都能控制着到两个点火激励器的电源,每一个点火激励器都能从EEC的任何一个通道得到电源。在地面尝试第一次自动启动或手动启动时,EEC仅仅给一个点火激励器供电,在第一次尝试不成功后的第二次或第三次启动时,EEC同时给两个点火激励器供电。在空中再启动时,EEC会同时供电给两个点火激励器。
  通过上图我们可以看出(图中红线所示),正常情况下当K74102(IGNITER XFER RELAY-L ENG)继电器的电磁线圈通电后,相应的电门由常开位吸合到关闭位,此时由115V右主交流汇流条通过左发2号点火跳开关供电给该继电器,而当相应发动机的燃油关断控制电门放到RUN位时,K76104(RELAY-GEN CTRL/IGN-L ENG)继电器工作,使115V右主交流汇流条电源通过K74102(IGNITER XFER RELAY-L ENG)和K76104(RELAY-GEN CTRL/IGN-L ENG)继电器供往EEC,通过EEC的逻辑控制电门送到点火激励器最后到点火嘴。
  四、排故经过
  根据维护信息“74-33931”在FIM手册中找到了相应的排故程序,分析FIM的程序,基本上就是围绕着点火嘴、点火电缆、点火激励器及相应的导线的检查和更换,但是该点火嘴在115V备用电源供电的情况下均工作正常,那么我们明显可以排除掉点火嘴、点火激励器及点火电缆的故障。随后我们再对整个故障现象进行了回顾,这时一个细节引起了我们的注意,即我们在进行2号点火嘴115V交流主用电源测试时,人为地失效了2号点火嘴的115V交流备用电源。然而飞机正常工作时,2号点火嘴的115V交流备用电源并未失效,在2号点火嘴115V交流主用电源失效后,115V备用电源会直接接通来给EEC供电(上图蓝线所示),所以正常情况不会显示状态信息。根据这一情况,我们参考SSM74-11-11,认为是K74102(IGNITER XFER RELAY-L ENG)继电器发生了故障,为确认此故障,我们将K74102与K74101交换位置,随后故障转移到了1号点火嘴,至此整个排故过程结束。
  五、心得体会
  经过上面的分析我们可以看出此类故障隐蔽性较强,在一般的维护工作中很难被发现,但是此类故障影响飞机的初始设计余度,如果不及时排除最后可能造成飞机的相关系统失效。此类故障如果仅仅根据FIM手册来进行排除,或许会有误导,会走很多弯路,浪费时间和精力,但是如果借助SSM手册,分析清楚整个系统的工作原理,将会较容易发现问题之所在。
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