民航客机燃气涡轮发动机空中停车原因
航空活塞发动机空中停车故障分析及预防措施
航空活塞发动机空中停车故障分析及预防措施发布时间：2021-01-15T14:15:40.127Z 来源：《基层建设》2020年第25期作者：国路1 张祥东2 唐炜3[导读] 摘要：经济的发展，社会的进步推动了我国综合国力的提升，也带动了航空业的发展，但航空高速发展的同时，也存在一些问题，我们了解到，不同的飞行器所需活塞发动机的数量不同，例如小型活塞式飞机只有一个活塞发动机，如果发动机出现故障对飞机的飞行造成的影响不言而喻。
1.42058219850220XXXX 辽宁锦州 121000；2.37082919951116XXXX 辽宁锦州 121000；3.21071119790201XXXX 辽宁锦州121000；摘要：经济的发展，社会的进步推动了我国综合国力的提升，也带动了航空业的发展，但航空高速发展的同时，也存在一些问题，我们了解到，不同的飞行器所需活塞发动机的数量不同，例如小型活塞式飞机只有一个活塞发动机，如果发动机出现故障对飞机的飞行造成的影响不言而喻。
所以，通过研究，制定科学的可行性的故障预防措施就显得分外重要。
关键词：航空活塞发动机；空中停车；故障分析；预防措施引言飞机发动机空中停车指的是飞机在空中飞行时非指令性停车,一般是发动机空中突发失效。
发动机空中停车意味着飞机失去动力,严重影响着飞机的飞行安全,尤其是单发飞机,一旦发动机发生停车,对机上人员的生命安全带来极大的威胁。
1航空活塞发动机实际结构及功能航空活塞发动机由活塞、曲轴、连杆、气缸等共同组成。
各个结构部分对发动机正确运行有不可或缺的作用。
例如，活塞相当于发动机的心门，活塞的反复运动将化学能有效转化为动能，从而为航空器提供有效的飞行动力。
一方面，活塞可有效避免发动机燃烧室温度过高，引发一连串不良现象，通过活塞可确保燃烧室稳定运行。
另一方面，活塞自身可避免发动机正常工作中发生漏气、漏油现象，保证燃烧稳定。
火花塞也是发动机重要组成之一，也叫做火嘴，为航空活塞发动机启动提供点火支持。
航空燃气涡轮发动机原理,王琴芳
航空燃气涡轮发动机原理引言航空燃气涡轮发动机（Gas Turbine Engine）是一种利用燃烧产生的高温高压气体驱动涡轮，从而产生推力的发动机。
它广泛应用于现代航空领域，是飞机的主要动力装置之一。
本文将详细解释航空燃气涡轮发动机的基本原理，包括工作循环、组成部分以及运行过程。
工作循环航空燃气涡轮发动机的工作循环主要包括压缩、燃烧和膨胀三个过程。
1.压缩（Compression）：在这个过程中，来自外部的空气经过进气口进入发动机，并经过多级压缩器（Compressor）进行压缩。
压缩器由多个转子和定子组成，通过旋转运动将空气逐渐压缩，并提高其温度和压力。
2.燃烧（Combustion）：在这个过程中，经过压缩后的空气进入到燃烧室（Combustion Chamber），与喷入的燃料混合并点燃。
燃烧产生的高温高压气体通过喷嘴喷向涡轮（Turbine）。
3.膨胀（Expansion）：在这个过程中，高温高压气体经过涡轮的作用，使其旋转并释放出能量。
涡轮与压缩机共用一根轴，因此涡轮的旋转也会带动压缩机的旋转。
同时，涡轮还通过输出轴将剩余的能量传递给飞机的推进系统，产生推力。
组成部分航空燃气涡轮发动机由多个组成部分构成，下面将对每个部分进行详细解释。
1.进气系统（Inlet System）：进气系统负责将外界空气引入发动机内部，并通过滤清器去除杂质。
进气口通常位于飞机的前部，并采用特殊设计以确保稳定流量和适当压力。
2.压缩系统（Compression System）：压缩系统由多级压缩器组成，其中的转子和定子通过旋转运动将空气逐渐压缩。
这样做不仅提高了空气的密度和温度，也为燃烧提供了必要的条件。
3.燃烧室（Combustion Chamber）：燃烧室是将压缩空气与喷入的燃料混合并点燃的地方。
在燃烧过程中，释放出的能量会使气体温度和压力升高，为后续的膨胀提供动力。
4.涡轮（Turbine）：涡轮是航空燃气涡轮发动机中最重要的组成部分之一。
飞机悬停在空中的原理
飞机悬停在空中的原理
飞机悬停在空中是多年来几乎是不可能实现的，只有近几十年才有望得到实现。
飞机悬停在空中的原理就是使用动量变换的技术，而且有三种不同的悬停技术：动量悬停、声稳定和流稳定。
这三种悬停技术都可以使飞机不受任何力的影响就能以稳定的方式悬停在空中。
动量悬停就是利用飞机飞行时形成的惯性动力来悬停。
当飞机飞行时，飞机在
运动方向上产生的动能，因外界没有反作用力，将大大增加飞机的惯性动力，从而使得飞机保持稳定的悬停。
声稳定是依靠声音从而产生的力，实现悬停。
在声稳定中，将一支加声发动机
安装于飞机的尾部，当这个发动机发出的声音遇到飞机的阻力时就会产生反作用力，这个力可以抵消飞机飞行时形成的惯性动力，帮助飞机保持稳定悬停。
流稳定是最新出现的悬停技术，是通过流体力学原理来实现悬停的技术，它利
用空气中的高速气流往后流动产生的反作用力来抵消飞机飞行时形成的惯性动力，从而达到悬停的目的。
总的来说，飞机悬停在空中的原理就是以上三种技术的综合，它利用惯性动力、声力以及空气流动等变换技术使得飞机保持稳定悬停，给人们创造出了一种不可思议的看法，让人们佩服不已。
客机悬停在空中的原理
客机悬停在空中的原理
客机悬停在空中的原理
客机能够悬停在空中的秘密，是由驾驶员和它的工作原理联合起来的。
客机之所以能够悬停在空中，是因为它的驾驶员掌握了悬停技术，以
及它的工作原理的特性。
首先，要掌握客机悬停的技术，驾驶员需要掌握各种技巧，以及精准
的操控手法。
它不仅需要考虑技术方面，还应该考虑到客机本身的特性，以及条件允许的情况下，使用多种设备，以实现悬停效果。
此外，客机飞行驾驶员还要掌握坐标飞行方式、飞行路径规划、飞行速度控制、障碍物避免等技巧，以确保客机能够安全悬停在空中。
其次，要了解客机悬停的原理，要从它的工作原理入手。
传统的客机
机身上拥有4台发动机，这4台发动机就是客机悬停的核心，它们同
时产生气流向下推动客机，使客机具有悬停的能力。
在客机空中悬停
的过程中，发动机的输出动力和起飞动力是不可分割的，这就是客机
悬停的原理。
最后，要让客机悬停成功，它必须具备驾驶员掌握技巧，以及符合工
作原理要求的条件，即驾驶员要掌握悬停技术，客机本身要能提供足
够的悬停动力。
如果这两个条件都能满足，客机就能在空中悬停，并
且能够安全的飞行。
总结
客机能够在空中悬停，主要是受驾驶员技巧和客机工作原理影响，如
客机机身有4台发动机，通过它们产生的气流来推动客机，使客机具
有悬停的能力，而驾驶员还需要掌握坐标飞行方式、飞行路径规划、飞行速度控制等技巧，只有这两者结合，客机才能在空中安全悬停和飞行。
航空燃气涡轮发动机原理
航空燃气涡轮发动机原理
航空发动机是飞机的心脏，它直接影响着飞机的性能和安全。
它是利用燃气产生的推力来使活塞做往复运动，从而产生升力和推力。
航空发动机按工作原理可分为压气机、燃烧室、涡轮、喷管和尾喷管等部分，下面就来介绍一下航空发动机的基本工作原理。
1.压气机
压气机是用来产生空气动力的机械，通常在飞机中扮演着压缩空气的角色。
与飞机其他机械相比，发动机具有体积小、重量轻、推力大、推重比高等特点。
1.燃烧室
燃烧室是用来引燃燃料和空气以产生高温高压燃气的部分。
燃烧室是发动机的核心部件，其容积大小直接决定着发动机的最大推力。
1.涡轮
涡轮是航空发动机中转动部件之一，它将发动机排出的高温高压气体做功，使之变成具有一定速度的高压气体。
在航空发动机中，涡轮又是推动活塞运动的动力装置。
涡轮是由电动机或燃气轮机驱动的，其传动方式有齿轮传动和齿轮-轴传动两种。
涡轮旋转时带动轴旋转，产生一个与轴方向相反的推力，这就是推力矢量控制技
— 1 —
术（IFCV）。
— 2 —。
高空长航时无人机发动机空中停车故障
高空长航时无人机发动机空中停车故障发布时间：2022-01-18T08:38:02.774Z 来源：《现代电信科技》2021年第16期作者：杜文力[导读] 高端无人机结构紧凑、轻便、移动性强、隐蔽性好、强健、经济实惠、适应性强。
（西安爱生技术集团有限公司陕西西安 710065）摘要：高端无人机结构紧凑、轻便、移动性强、隐蔽性好、强健、经济实惠、适应性强。
它们在很大程度上取决于作为无人机“心脏”的推进系统的能力，这对无人机的性能、成本和可靠性具有决定性影响。
飞机发动机的燃烧室是飞机发动机的重要组成部分，主要由张紧器、火焰喷射器、线圈、点火装置、火管等组成。
发动机工作时，燃烧室的燃料与压缩空气中的空气混合，导致混合气体混合和充分有效的燃烧。
高温燃烧驱动、高压气体驱动的涡轮在射流管中继续延伸和加速，导致反作用力。
对于高度飞行剖面飞机坠毁事故，触控笔对发动机停稳前油气运量的变化进行了深入分析，研究了发动机燃烧发动机的稳定原因，确定了发动机故障的原因，确定了电厂燃烧机油的原因，并采取了相应措施提高后续飞行中措施的有效性。
关键词：高空长航；无人机发动机；停车故障一、无人机发动机停车过程分析无人机在高空巡航高度、小速度飞行时发动机遭遇加减速过程典型参数变化曲线如图１所示，其中架次２和架次３飞行中出现了发动机停车事故征侯。
图１中Hp表示飞行高度，Vi表示飞行表速，α表示油门角度，ｎ１表示转子转速，Pfu表示副油路压力。
从图１中可以看出，３次都进行了不同程度地自动推、拉杆动作。
以两次发动机停车时刻to＝44ｓ为基准，to时刻后，架次１中发动机继续正常工作，架次２和架次３飞行中发动机空中停车。
值得注意的是，架次１飞行中发动机副油路压力没有超限，架次２飞行中发动机停车前副油路压力Pfu 超出限制值7.5ＭＰａ，架次３飞行中停车前副油路压力接近限制值。
从图１、２可以看出，２次空停现象的共同点:①推油门前转速处于下降过程；②推油门到较大位置；③停车前出现副油路压力急增。
CMF56发动机空中停车原因浅析及相关维护措施
分析故障原因如下
一是传感器本身缺陷引起的指示故障，二是传感器感受到 了真实的滑油压力低信号。在围绕传感器做了清洁传感器 插头、插座，清洁驾驶舱内发动机次显示组件的插头、插 座，更换滑油压力传感器，和其他飞机对换次显示组件等 工作之后，仍未能排除故障。滑油压力传感器拾取的不是 一个绝对的滑油压力信号，而是滑油压力和滑油系统通气 压力的压力差信号，它的上游连接的是发动机前油池供油 压力管，下游和转换齿轮箱的通气管路相连。根据这一原 理，将排故措施分为两步，第一步排查绝对滑油压力是否 降低，第二步是排查滑油系统通气压力有无升高。第一步 排故措施包括以下工作：检查前油池供油压力管有无局部 变形、凹陷等损伤，内部有无堵塞，滑油泵供油管路有无 堵塞等这些会导致供油压降低的缺陷。
谢谢
O851A 王佳敏
CMF56发动机空中停车原因 CMF56发动机空中停车原因 浅析及相关维护措施
论文答辩
0851A
王佳敏
绪论
737飞机以及空客320都是以CMF56发动机为动力 装置。CFM56-3C发动机推力主要用于波音737300/400/500型飞机上。CFM56-3C发动机的滑油系统是 一个自容、中央通气、再循环式的系统，用以向发动 机主轴承、驱动轴和齿轮轴承提供润滑和冷却。从 CFMI公司的全球统计数据显示，这是一个可靠性高、 工作稳定的系统。如果该系统一旦发生故障，将导致 非常严重的后果，甚至导致发动机空中停车。 “空中停车”包括两种概念：一种是发动机不能维持 自身的连续燃烧因熄火而停车；一种是在出现各种非 正常的情况下，机组在空中关车而停车。两种空中停 车都对直接影响飞行安全，所以对发动机空中停车的 研究贯穿着发动机的设计、制造和使用全过程。
飞机主要故障
1 前缘位置指示故障，飞机的飞控系统中故障率 最高，该故障属多发故障 2飞机后缘襟主要引起延误的 故障。 升降舵中典型的故障是感觉压差灯亮，该故障在 800飞机的飞控系统中故障率最高。 4 各操纵面的PCU（动力控制组件）漏油的故障 较多，影响飞控与液压系统的操作。
某涡扇发动机空中停车率分析与优化
某涡扇发动机空中停车率分析与优化杨阳，刘慧娟，翟月，吴晓丹（中国航发沈阳发动机研究所，沈阳110015）航空发动机Aeroengine收稿日期：2019-03-12基金项目：航空动力基础研究项目资助作者简介：杨阳（1989），男，本科，工程师，主要从事六性设计与适航验证工作；E-mail：1024373164@。
摘要：为了分析某型军用涡扇发动机空中停车的原因，通过自批量装备部队以来发生的空中停车故障，根据历年空中停车率总结了停车原因的变化趋势，归纳了空中停车率统计结果，分析了影响空中停车率的空中停车事件以及故障件与故障原因，提出了提高成附件可靠性水平、优化控制规律和加强监控措施等预防措施。
结果表明：影响发动机空中停车率的主要因素是控制系统和传动润滑系统成附件故障与整机喘振裕度低。
关键词：空中停车率；预防措施；成附件；喘振裕度；航空发动机中图分类号：V328.5文献标识码：Adoi：10.13477/ki.aeroengine.2020.02.017Analysis and Optimization of In-flight Shutdown Rate of a Certain Turbofan EngineYANG Yang ,LIU Hui-juan ,ZHAI Yue ,WU Xiao-dan (AECC Shenyang Engine Research Institute ,Shenyang 110015,China )Abstract:In order to analyze the reasons for in-flight shutdown of a military turbofan engine ,the trend of the shutdown reasons was summarized according to the in-flight shutdown rate in the past years since the batch equipment troops.The statistical results of in-flight shutdown rate were summarized and the in-flight shutdown events affecting the in-flight shutdown rate as well as the fault parts and the cause of the failure were analyzed.The preventive measures such as improving the reliability level ,optimizing the control rules andstrengthening the monitoring measures were put forward.The results show that the main factors affecting the in-flight shutdown rate of the engine are the failure of the control system and the lubrication system and the low surge margin of the engine.Key words:in-flight shutdown rate ;preventive measures ;accessory ;surge margin ;aeroengine第46卷第2期Vol.46No.20引言航空发动机是飞机的“心脏”，发动机在空中停车，轻则给飞行员应急处置带来一定难度，危及飞行安全，重则因飞机失去动力而导致事故[1]。
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燃气涡轮发动机空中停车原因
在飞行中，一发或多发空中停车，是一种严重的事故征侯，如果处理不当，可能造成严重的飞行事故。
因此，应当在发动机的维护和使用过程中加强预防措施，把发生空中停车的可能性降到最小。
一·燃气涡轮发动机空中停车的原因分析
燃气涡轮发动机在空中正常运转的情况下，燃烧室中的混合气是在高速向后流动中燃烧的，它的点火源是后面已经燃烧的混合气的火焰。
而火焰的传播也是具有一定的速度的，如果混合气向后流动的速度大于火焰向前传播的速度，那么火焰将向后运动，最终会被吹出燃烧室，造成燃烧室中的混合气因失去点火源而熄灭，发动机则因失去维持其运转的能量而停车。
燃烧室中混合气的流速主要和发动机转速（N2）有关，它随N2的增大而增大。
此外，VBV/VSV系统的调节也能改变混合气的流速，当VBV打开，VSV关小时，流速也减小。
火焰的传播速度主要与下列因素有关：
（1）混合气的余气系数（α）
G a
G f·L o
α= —————
式中：G a—实际供入燃烧室的空气流量（kg/s）
G f—实际供入燃烧室的燃油流量（ kg/s）
L o—1kg燃油完全燃烧所需空气量（对于航空煤油，L o=14.7）
当α=1时，表示油气混合正好完全燃烧；α〈1则表示供油量大于完全燃烧的需油量，即富油；α〉1则表示贫油。
实验证明，在α稍小于1时，火焰的传播速度最大，α大于或小于1，火焰传播速度都减小，当α过大或过小超过一定数值时，火焰将不能传播。
如图1所示，由于余气系数对火焰传播速度的影响，当混合气压力和温度一定时，燃烧室进口气流速度C2与余气系数α的关系就决定了燃烧室中的混合气能否稳定燃烧。
余气系数是由发动机燃油控制系统（燃调）调节向燃烧室的供油量与供气量来控制的，而与余气系数密切相关的一个发动机参数是EGT（涡轮排气温度）。
一般来说，EGT 随着α的减小而升高。
（2）
混合气的初温、初压。
实验证明，火焰的传播速度随着混合气的初温、初压的升高而增大。
由于随着飞行高度的增加，混合气的初温、初压是下降的，所以稳定燃烧的α范围也减小，如图2所示。
而随发动机转速的增加，混合气的初温、初压也增大，同时燃烧室进口气流速度也增大，但对前者的影响大于后者，所以随着发动机转速的增加，稳定燃烧的α范围是增大的，如图3所示。
与混合气的初温、初压密切相关的发动机参数有CIT/T2、CDP/CBP。
（3）混合气的流动状态。
实验证明，紊流状态下，火焰传播速度比静止混合气快20多倍。
发动机燃烧室前端的旋流器就是为了在燃烧室中产生涡流。
（4）燃油的雾化情况。
燃油雾化颗粒越细，雾化速度越快，则越有利于火焰传播。
燃油的雾化好坏主要取决于燃油喷嘴和燃油压力。
采用双油路燃油喷嘴可以在低转速时、燃油流量小而压力低时产生较好的雾化效果。
综上所述，发动机正常运转时，发动机控制系统（燃调）根据对N2（N1）、CIT （T2）、CDP/CBP信号进行计算，调节VBV/VSV系统和燃油计量活门（FMV）来控制进入燃烧室的供气量和供油量，使燃烧室中混合气的余气系数（α）在发动机的任何状态下都处在稳定燃烧范围内。
因此，燃调故障、CIT（T2）、CDP/CBP传感器故障，VBV/VSV系统故障或燃油喷嘴故障，都将使正常的供油、供气计划改变，从而使余气系数向稳定燃烧范围边界偏移，如果偏移越出边界，就会造成空中停车。
另外，正常使用的发动机，随着使用时间的增加，其各部件的性能衰退导致发动机效率下降，同样条件下为了保证推力，必须向发动机多供油，从而余气系数减小向富油极限边界偏移，导致发动机空中停车的可能性也随之增大。
（主要表现在EGT的增加和EGTM的减小，一些厂家规定EGTM减小到一定值时必须换发。
）此外，FOD（外来物打伤）和飞行操作失误也是造成发动机空中停车的原因之一。
二·发动机空中停车的预防措施（针对CFM56-3C发动机）
根据以上对发动机空中停车的原因分析，可以从以下几个方面着手进行预防：
（一）发动机状态监控
对于CFM56-3C这种典型的以可靠性为中心的视情维修的发动机，通过对发动机状态监控，提出适当的视情维修计划，以恢复发动机原有的可靠性水平或在发生空中停车之前更换发动机是预防发动机空中停车的主要措施。
主要包括以下工作：
1. 通过监控发动机排气温度裕度EGTM的衰减情况，在合理的使用间隔安排清洗发动机，以最大可能地恢复EGTM。
由于发动机使用中气路和燃油喷嘴积垢而造成发动机性能衰退，从而使EGT增高，EGTM减小。
一般每使用1000小时，EGTM有7-10℃的衰减。
正确地清洗发动机一般可使EGTM恢复5—10℃。
南航根据珠海分公司总结的清洗发动机数
据结果，认为CFM56-3C发动机水洗和药液清洗效果相差不大，且以4A（800小时）间隔进行水洗发动机比较合理。
除水洗发动机外，也可考虑安排检查和更换积碳严重的燃油喷嘴。
当EGTM以及相应的OATL（外界温度限制）达到或接近警戒值时，则应考虑更换发动机。
南航1997年737飞机换发记录中，有两台发动机因EGTM太低而换发。
2. 根据对EGT的监控，若发现有EGT的突然增加，则应考虑是否有核心发动机部件的磨损和打伤，而安排进行孔探检查。
如果孔探检查发现的损伤超过维护手册允许的标准，则必须换发，对损伤未超标的发动机，则要视损伤程度，确定重复检查周期，在监控下继续使用，并根据以后的孔探检查损伤发展情况及时换发。
南航1997年737飞机换发记录中，因孔探发现高压压气机叶片裂纹或叶尖材料丢失而换发的有两台，另有5台因孔探发现有内部缺陷而处于重复检查和监控使用中。
3. 在监控EGT的同时，也要考虑MEC的使用时间。
因CFM56-3C发动机的燃调（MEC）在使用6000-8000小时后，其内部计量系统磨损会造成起动富油，使EGT增高，所以当发现起动时EGT高且MEC的使用时间接近上述时间，则应当考虑安排更换MEC。
4. 通过对发动机平均滑油消耗量（AOC）的监控，结合磁堵检查，可及时发现发动机润滑系统封严损伤及发动机转子、轴承及附件齿轮磨损，并根据维护手册中的标准，安排修理行动或及时安排换发。
1997年南航737机群中，有两台发动机因磁堵检查发现超标的磨损材料而换发，另有一台发动机监控发现AOC上升且发现起动机余油管漏油，经更换碳封严后AOC恢复正常。
（二）保证外场维护和排故工作质量
外场维护和排故过程中，对与发动机空中停车直接有关的部件及系统，如燃调、CIT（T2）传感器、VBV/VSV系统、燃油喷嘴等，要加强检查与维护，对于涉及这些部件和系统的故障要及时、彻底地排除。
这里提出几点注意事项：
1. 尽量避免盲目进行MEC的调节，以防止改变燃调正常的供油计划。
如在进行排除油门杆不一致故障时，应首先考虑CIT传感器堵塞和VBV/VSV系统卡阻或调节不当的可能性。
2. 对燃油喷嘴的拆装和维护工作，要注意避免使喷孔划伤或变形，并防止燃油喷嘴锈蚀或积碳，否则将造成燃油雾化不良。
3. 保证每日维护工卡的完成质量，按规定排放燃油沉淀。
（三）正确使用飞机和发动机
飞行人员应按规定使用飞机和发动机，操作动作应柔和，尽量避开不利的天气和区域，并注意防止外来物打伤（FOD）。
南航1997年737飞机换发记录中因FOD而换发的有两台，占了不小的比例。
另外，一旦发生空中停车，飞行人员应按照正确的方法和程序进行空中起动。
总之，CFM56-3C发动机是一种可靠性很高的发动机，只要我们在正确地维护和使用过程中加强预防，发动机空中停车是可以被杜绝的。