FJ44-1AP发动机FADEC系统解析及故障分类

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动力与电气工程 SCIENCE&TECHN0L0GY 墨圆 FJ44-1 AP发动机FADEC系统解析及故障分类 何晓斌 (中国民航飞行学院广汉分院 四川广汉 61 830 7) 摘要:本文对安装在FJ44--1AP发动机上的FADEc控制系统按照其组成知功用进行了较为全面的解析;为便于机务维护人员更好地完成 发动机的排故工作,本文对FADEC存在的故障按照其严重程度进行了较为详细的分类。 关键词:FJ44-1AP 检测 故障 存储 排故 放行 中图分类号:V26 3.6 文献标识码:A 文章编号:1 672-3791(201 o)o1(c)一01 01—01 全权限数字发动机控制(FADEc)作为 一种先进的发动机控制技术已被广泛应用 在如CFM56等大型涡扇发动机上。近年来 该项技术开始逐步应用到一些小型涡扇发 动机上。美国CESSNA公 生产的小型公 务机奖状C J1+飞机上安装的发动机FJ44— 1AP就采用了FADEc作为其发动机的控制 系统。与CJ1飞机发动机的传统机械液压式 控制方式相比,该FADEC系统具有功能 强、控制精度高、可靠性好、安全裕度人、排 故简单等优点。 为便于维护人员能够更好地理解 FADEC系统,现对FADEC系统的组成和功 用进行解析。同时对FADEC探测出的故障 做出分类,以便维护人员能够正确判断和 排除故障。 1 FADEC系统的组成 FJ44-1AP发动机FADEC控制系统为 双通道FADEC系统,由三部分组成(见图1一 FADEC系统组成):(1)FADEC计算机;(2)燃 油分配组件(FDU);(3)外围传感器(如进气 总温和总压Tt2/Pt2传感器等)。FADEC计 算机是FJ44—1AP发动机系统的控制装置, 它具有发动机系统的控制和故障检测、分 类及存储功能。燃油分配组件(FDU)是 FADE C系统中的另一个重要部件,它将 FADEC计算机输出的电信号转换为液压 信号并进行液压放大,FDu上的永磁交流 发电机组件还作为FADEC计算机的电源 为FADEC系统的运行提供可靠的电源保 证。外围传感器为FADEC提供发动机的各 种参数(如进气总温、总压、ITT、N1、N2 等),以便FADEC及时地发出各种发动机控 制指令。 2 FADEC的主要功能 (1)燃油的自动调节功能一FADEC计算 机根据油门杆角度(TLA)fll从Tt2/Pt2传递 过来的发动机进气总温和总压信号,调节 燃油分配组件上燃油计量活门的开度,通 过改变供油确保了发动机在不同高度下都 能保持恒定的功率。(2)超温、超转保护功 能一若发动机接近超温、超转限制,FADEC 计算机能够向燃油分配组件发出指令,降 低供往发动机的燃油,避免r发动机超温、 超转工作。(3)发动机起动时自动点火和熄 火探测功能。(4)防喘控制功 ̄‘-FADEC计 算机根据发动机功率自动控制放气活门的 打开和关闭,使发动机在低转速状况下能 够有效地防止喘振。(5)故障的检测、分类、 存储和报警功能一FADEc计算机能够自动 地探测到发动机在工作过程中存在的各种 故障,并按照故障的危害程度进行分类,将 其存储存计算机内部的非易失存储器 (NVM)中,以便维护人员事后进行查询和 维护手册上对应得故障隔离任务进行排故 工作。对于一些危害程度最大的故障, FADEC还会使驾驶舱信号灯面板上的琥 珀色“ENGINE C0NTROL”(发动机控制系 统故障)灯点亮,警告机组和维护人员发动 机控制系统出现了较为严重的故障,以便 及时地进行相关的排故工作。(6)发动机空中 参数的自动记录功能一FADEc计算机能够自 动地记录每日飞行时的发动机空中参数,维 护人员可以下载这些参数,进行可靠性分析, 起列监控发动机状态运行趋势的目的。 3 FADEC故障的分类 FADEC计算机按照故障发生的危害程 度将探测到的发动机故障分为以下j=类: 

图1 FADEC系统组成 (1)不可放行故障.这类故障又被称为发动 机控制系统故障信号灯故障,属于最为严 重的一类故障。一旦FADEC计算机检测到 这类故障出现,就会作动驾驶舱信号灯面 板上的琥珀色“ENGINE CONTROI ”(发 动机控制系统故障)灯点亮,警告机组和维 护人员发动机控制系统出现了较为严重的 故障。如果在地面时,就应该立即将发动机 停车进行相关的排故f=作。如果在空中出 现此类故障,飞行员可以通过按压驾驶舱 仪表上的FADEC重置(RESET)按钮,使该 警告灯暂时熄灭。在飞机落地后必须立即 进行排故工作。由于这类故障与发动机的 推力有关,在未排除故障前不允许放行飞 机。(2)TLD故障一有时限要求的放行故障。 这类故障是指从该故障出现开始,在一定 的时间范围内允许放行飞机的故障。其危 害程度仅低于不可放行故障,如果FADEC 计算机检测到发动机存存此类故障,就会 点亮位于尾舱 的故障指示灯,以提醒维 护人员发动机存在此类故障。按照现行发 动机维护于册要求,该类故障允许保留到 下一次发动机定检时再进行排除。因此如 果在航线检查中发现了此类故障存在,放 行人员可以依据最低设备放行清单(MEL), 对飞机进行保留放行。(3)维护故障。该类故 障是对发动机危害程度最低的一类故障, 它只对发动机的经济性产生影响,小会影 响发动机运行的安全性和可靠性。如果 FADEC检测到发动机存在此类故障,仅将 其记录在非易失存储器(NVM)中,而不会 在驾驶舱和尾舱产生任何的报警信息。只 有当维护人员定期进行FADEC故障的查 询和下载I:作时,才会发现该类故障存在。 因此,仅从安全性角度出发,出现此类故障 可以无限制放行飞机。 4结语 FJ44—1AP发动机上安装的FADEC系 统足当今较为先进的控制系统,它不仅能 够实现对发动机推力的有效控制,还能够 探测并记录发动机各系统的工作状态和参 数,同时该系统还能够提供必要的故障报 警信息。准确地掌握其工作原理及故障分 类,能够帮助维护人员更好地完成发动机 的排故工作,起到提高了排故效率,降低维 护人员工作负担的目的。 参考文献 [1]FJ44—1 AP Line Maintenance Manual Williams InternatiOna1. [2】Citationjet 525/525A Maintenance Train‘ hag Manua1.Flightsafety Internationa1. 科技资讯SCIENCE&TECHNOLOGY INFORMATION 1