淺談B737NG飛機的APU引氣故障

張浩文

（山東航空工程技術有限公司維修部航線三分部，山東 煙臺 264003）

APU（auxiliary power unit）--- 輔助動力裝置，是737NG飛機上的一個系統，主要為飛機提供電源和氣源，提供氣源的目的是為了飛機增壓和空調的需要，以及用于飛機發動機的啟動。如果APU引氣系統故障——無引氣，那么飛機在地面時，因無APU引氣的原因，客艙空調系統不能工作，導致飛機客艙舒適度很差；地面啟動發動機時需要氣源車的支持，如果為APU無引氣，就會衍生風險。

一﹑APU引氣系統組成及簡介

APU引氣系統是由下列部件組成：

APU引氣電門﹑APU引氣活門（BAV）﹑ECU，喘振控制活門（SCV），進口導向葉片（IGV）﹑進口導向葉片作動筒（IGVA）﹑壓力傳感器（PT﹑DP﹑P2 SENSOR）以及負載壓氣機等部件。進口導向葉片（IGV）和負載壓氣機是非航線可更換件，其它部件均為航線可更換件。當APU引氣電門接到ON位，ECU接到引氣的信號令APU引氣活門（BAV）打開，同時FCU將增壓的伺服燃油送到IGVA，驅動IGV轉過一個合適的角度，將氣體引到負載壓氣機，通過APU引氣關斷活門將氣體輸送到飛機氣源系統，ECU同時輸送一個信號給喘振控制活門（SCV）以防止負載壓氣機喘振，當有引氣需求時，SCV關閉，當無引氣需求時，SCV打開，將負載壓氣機的引氣從APU尾部排泄出去。當然，APU供氣量的多少由ECU通過控制負載壓氣機來實現的，而ECU的控制又取決于壓力傳感器等信號。

根據APU引氣系統的組成，可初步判斷出引氣故障的原因可能是：APU引氣電門故障﹑APU引氣活門故障﹑ECU故障﹑SCV故障﹑IGV﹑IGVA以及負載壓氣機故障。在排故時首先要在駕駛艙CDU上進行APU的自檢，根據故障代碼，通過故障隔離手冊（FIM）手冊進行排故。當沒有故障代碼時，應該根據部件的特性進行判斷，確定部件或線路是否存在問題。

二﹑部件故障分析

1 APU引氣電門

APU引氣電門是一個兩位開關，只有ON和OFF兩個位置；當將該電門放到ON位時，將引氣信號送到ECU，ECU再控制其他部件，將氣體引到飛機用氣系統。如果ECU接受不到該電門發出的引氣信號，那么BAV不會打開，APU將不會有引氣輸出?？梢酝ㄟ^直接測量電門通斷來判斷電門是否工作，當然，更好的辦法則是測量電門輸出到ECU的電壓是否正常來判斷。

2 APU引氣活門

APU引氣活門是一個電控氣動型活門，由彈簧加載保持在關位；當ECU輸出引氣信號時，活門本體上的電磁活門打開，將氣體引到彈簧負載作動筒的上腔，在氣體壓力的作用下，碟形活門打開，APU引氣通過該活門進入飛機氣源系統。我們可以通過引氣活門（BAV）本體上的活門位置指示來判斷活門工作是否正常。當APU引氣電門打到ON位時，引氣活門應該打開，此時活門位置指示應指在OPEN位；否則，表示活門工作異常。造成活門不能完全打開或關閉的原因可能是：APU引氣長時間流過活門，會在蝶形活門上堆積污染物，造成活門卡阻，使得活門不能打開或完全打開，產生APU無引氣或引氣壓力低的故障現象?；铋T的老化也會造成引氣活門本體的失效。平時工作中可用扳手轉動活門的驅動軸來檢查活門的順滑性。

3 ECU

電子控制組件（ECU）是APU工作的核心部件，它控制著APU的所有功能，如啟動，加速，停車，引氣，供電等以及電路探測和故障隔離，我們可通過在駕駛艙里CDU上進行APU自檢，以判斷ECU的工作狀態。

4 IGCA/IGV

進口導向葉片作動筒（IGVA）是一個電控液動型作動筒，接受來自ECU的電信號。進口導向葉片作動筒根據ECU的信號驅動進口導向葉片打開一定的角度。當進口導向葉片作動筒接受到ECU的信號后，來自FCU的伺服燃油到達IGVA的頭端，驅動進口導向葉片（IGV）在15°～115°自由轉動，氣體經過IGV進入負載壓氣機，然后通過APU引氣活門輸送引氣到飛機氣源系統。一個LVDT將進口導向葉片作動筒的位置信號反饋到ECU，ECU根據其他信號精確地控制IGV的角度，以合適的引氣量滿足飛機用氣系統的需要。

如何判斷IGVA工作是否正常，首先要確定來自FCU的伺服燃油能否到達作動筒的頭端；第二就是判斷控制作動筒本體上的電磁活門的電壓是否接通；判斷第一種情況就是斷開作動筒上燃油進口管，接通APU引氣電門，若有燃油流出，說明來自FCU的伺服燃油能夠進入作動筒，反之亦然；對于第二種情況，就是接通APU引氣電門，用萬用表測量電器插頭，看是否有電壓通過，若有電壓通過，說明從ECU到IGVA的整個電路是通路；反之亦然；上述兩種情況有存在，而APU仍然沒有引氣，我們就可以斷定是IGVA的問題。

另外一種判斷IGVA的好壞是通過LVDT，但是我們首先要確定LVDT是正常工作，可以用萬用表測量；然后我們在CDU上查看IGV的角度是否隨著用氣系統負載的改變而改變，如果IGV的角度不變，則可以確定是IGVA的問題。IGV和負載壓氣機都在APU的核心機里，我們只能通過孔探判斷其好壞。

5 SCV

防喘控制活門（SCV）是一個碟型活門，由一個電控液動的作動筒驅動，安裝在BAV前面的引氣管道上（從后向前看），以防止APU負載壓氣機在工作時發生喘振。在APU正常工作時，當APU引氣電門打到OFF位時，SCV是打開的；當APU引氣電門打到ON位時， SCV是關閉的。如果，當APU引氣電門打到ON位時，SCV一直保持在開位而未能關閉，那么APU負載壓氣機的引氣就會通過SCV排出到APU尾部，APU引氣活門自然就沒有引氣提供給飛機的氣源系統了。

結語

APU出現故障也可按照“最低設備放行清單（MEL）”放行。但APU故障會使旅客的舒適性上大打折扣，因此，航空公司在運營過程中也非常注重APU故障的處理效率，能夠及時排除的，不會按照MEL保留。這就要求維修人員要及時準確的判斷出故障，解決掉故障。根據日常的經驗，APU引氣活門﹑進口葉片導向作動筒（IGVA）故障率最高，希望以上分析可以起到一定的借鑒作用。

參考資料

[1]波音公司.B737NG飛機SDS、FIM、WDM手冊[Z].