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案例分享 | 起飞时双发加速不一致
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2022.11.15 广东

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案例1:机组反馈地面前推油门杆,左右N1有差值(差值最大6%),右侧偏小,大功率时几乎无差别。若要保持N1一致时,右发油门杆比左发油门杆要前面一点,约差3/4球。自检EEC无故障信息,译码核实双发推力目标值一致,双组件开关一致,双发防冰、大翼防冰信号一致。慢车时左发TRA35.85,右发TRA34.98(A/B通道差值大于0.8°),参考AMM76-11-05调节油门杆解算器后试车测试正常。

案例2:机组反馈滑跑阶段双发推力不一致,译码核实机组在未到达稳定40% N1时就接通了TO/GA电门,判断为机组操作问题,非故障,监控后续航段使用正常。

案例3:机组反馈左发加速慢,起飞推力时,左发慢2-3秒。译码核实接通TO/GA后,双发推力值最大相差9.5%-15%。参考FIM73-05 TASK 814排故,自检EEC无故障信息,PS3管检查未见堵塞,在MCDU内检查与引气负载相关的离散信号均正常,油门杆解算器角度在手册范围内。更换HMU和MFP后,试车验证现象依旧。参考AMM71-00-00-700-824完成加速性测试,满足手册要求,判断为发动机个体差异造成的自然滞后现象,不属于故障。

原理简述与故障分析:

自动油门(A/T)功能集成在FCC A中,有以下几种工作模式:N1模式,SPEED模式,THR HLD模式,GA模式和RETARD模式。通常,在起飞滑跑阶段,机头对准跑道中心线后,机组会按压TO/GA电门,A/T工作在N1模式下:EEC接收来自FMC计算的N1目标值,并将计算出等效的目标推力解算器角度(Target TRA)发送给A/T。A/T使用EEC Target TRA及总重数据向自动油门伺服马达(ASM)发送推力速率指令以设置发动机的起飞推力。当空速达到60节,机组需确认起飞推力调定;空速84节后,A/T工作在推力保持(THR HLD)模式,ASM断电,油门杆保持在推力调定位置。
通过上述A/T的工作原理可知,接通TO/GA后,影响发动机加速的因素通常有以下几个方面:
1、FMC计算的目标推力不一致
2、油门杆解算器角度不一致(out of adjustment)
3、自动油门系统故障
4、发动机本身的性能差异
FMC计算的目标推力不一致,最常见的原因就是组件活门位置指示与实际位置不一致导致FMC认为双发所带负载不同,进而导致计算的目标N1不同。而组件活门指示故障比较典型的现象是,此种情况下的目标N1相差不会超过1%。核实组件活门指示的手段有很多:可以在FMC内读取活门位置,可以在N1 limit或Takeoff Ref页面直接读取Target N1,也可以在DEU的输入监控页的离散信号中读取活门位置,还可以通过译码核实。


案例1是比较典型的油门杆解算器角度不一致而导致的油门杆差球。我们也可以通过发动机输入监控页面读取TRA或译码进行判断。


排故过程虽不复杂,但往往需要完成多次校装才能满足手册标准。主要原因是,我们通常都是以没反映故障的油门杆角度为基准进行调节,认为这一侧的油门杆不需要调节。但在实际调节的过程中,会出现反复调节都无法满足手册中要求差值的情况。这时候就需要对未反映故障侧的油门杆进行微调才能满足手册要求。

案例2是比较典型的机组操作问题,双发未稳定在40% N1就着急接通TO/GA了。译码如下图所示,双发N1最大相差23%。



由于每台发动机因生产工艺、在役时间以及磨损程度的不同,加速性会存在个体差异。为了避免这种差异造成的加速差,FCOM中要求机组按压TO/GA电门前,需先使发动机转速稳定到大约40% N1。这是因为一台发动机若在低转速时加速相对较慢,累计的推力差将会在高功率时放大,容易造成机组操控困难,严重时飞机可能偏出跑道。


案例3中,虽然机组在按压TO/GA前,在42% N1有短暂的停留,但译码还是发现双发加速存在明显的差异,N1差值最大一度达到了15%。左发的FF在接通TO/GA后,有瞬时的下降,并明显低于右发,更换HMU和燃油泵后现象依旧。

将QAR数据发给波音和CFM后,分析认为是发动机个体差异造成的自然滞后(natural lag with normal engine-to-engine variation)。若按FIM 73-05 TASK 814检查未见异常,且加速性测试满足要求,则可以认为这种差异是可以接受的。从下图也不难看出,慢车~40% N1,40% N1~起飞推力,两段加速,左发均慢于右发。即,无论是人工推油门杆还是A/T控制ASM前推油门杆,左发加速均滞后于右发。


因此,左发的加速慢与衔接自动油门与否无关。通过对比整个航段的数据,发动机各个参数在高/低功率下都能够及时响应,左右发N1、N2、FF、FMV也没有明显的差异,也能从另一方面说明发动机的供油及推力控制其实是正常。机队中类似的案例其实挺多的,但像这种左右发N1相差最大达到15%的还是比较少见。由于持续的时间较短,所以并未对机组的操控造成影响(机组并未反馈起飞时存在操作困难
)。本次总结的目的是专门记录一下,供后续案例参考。
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