某型航空发动机起动系统故障分析
某型航空发动机的失效模式分析
某型航空发动机的失效模式分析近年来，航空事故频频发生，其中一部分是由于航空发动机的失效引起的。
航空发动机是飞机能否安全起飞和飞行的关键组件，其失效可能导致灾难性后果。
因此，对航空发动机的失效模式进行深入的分析和研究是非常必要的。
一、航空发动机的基本原理航空发动机是转化热能为机械动力的设备，其工作原理基于内燃机的原理。
它主要由压气机、燃烧室和涡轮机组成。
通过压气机将大气中的空气压缩并注入燃烧室，然后燃烧室将燃料喷入，并与压缩的空气混合燃烧，产生高温高压气体。
这些高温高压气体进一步驱动涡轮机，使其旋转并产生推力，从而推动飞机前进。
二、失效模式的分类航空发动机的失效模式可以分为两类：可预测失效和非可预测失效。
可预测失效是指通过定期维护和检查可以预测并避免的失效，如零部件的磨损、疲劳断裂等。
而非可预测失效则是指由于未知原因或外界因素导致的失效，如设计缺陷、外界物体的撞击等。
在可预测失效中，较为常见的失效模式包括疲劳断裂、腐蚀磨损、高温烧蚀等。
疲劳断裂是由于零件长时间的交变载荷导致的疲劳裂纹扩展，最终引起零件破裂。
腐蚀磨损是由于长期受到液体或气体的腐蚀、摩擦而导致零件表面的质量损失，影响零件的正常运行。
高温烧蚀则是由于长时间高温环境下零件表面的材料烧蚀，从而使零件表面出现磨损和失效。
非可预测失效中，设计缺陷和外界物体撞击是主要原因。
设计缺陷指的是零件设计上的问题，如过度磨损、材料选择不当等，导致零件失效。
外界物体撞击是指飞机飞行过程中，可能会遇到鸟类、冰雹等外界物体，这些物体可能导致飞机发动机叶片断裂、腐蚀等问题。
三、失效模式的分析与预防为了更好地防范航空发动机失效，我们可以采取以下措施：1.定期检查和维护：及时对发动机进行检查和维护，定期更换零件，及时修复或更换有问题的零件，以降低疲劳断裂和磨损等失效风险。
2.材料质量控制：确保使用高质量的材料来制造发动机零件，避免由于材料质量问题导致的失效。
3.加强设计审查：设计阶段要进行全面细致的审查，避免设计缺陷，确保发动机的可靠性和安全性。
飞行基础知识：空中发动机故障判断与分析
航空发动机是航空器的动力装置，为其提供飞行推力，被誉为飞机的心脏。
在服役过程中，由于不断的启动、关停，以及各种飞行需求，各个部件都承受着复杂的循环载荷。
尽管随着制造工艺和维护水平的提高，发动机的可靠性越来越强，但空中停车的情况还是偶有发生。
在60年代，平均每年每台发动机失效一次。
在今天，平均每台发动机每30年失效一次。
这意味着很多现在开始职业生涯的飞行员可能很难机会亲历发动机失效的情况。
图1给出了2008年国内外发动机空停千时率。
图1：2008年国内空停情况介绍（民航局飞行标准司）尽管发动机的可靠性显著提高，但当发动机失效后，由于机组处理不当所导致的事故数量却没有明显变化。
这也是我们飞行员需要研究的课题。
模拟机训练极大的提高了飞行员处理特情的能力，但是它无法说明所有故障特征，而且有的故障不易识别（如探测系统出现问题）。
这令很多飞行员在决断的选择上十分纠结。
本文就航班运行中发动机故障的判断与处置展开探讨。
一、发动机火警发动机火警可以发生在飞行的任何阶段，包括空中和地面。
发动机火警一般发生在短舱内，但在发动机核心和气道之外，故而称之为外部火警。
通常由以下原因导致：1.泄露。
可燃液体遇到高温发动机部件被点燃。
可燃液体包括：燃油（自动燃点230℃）；滑油（自动燃点260℃；液压液体（自动燃点450℃）。
2.管道开裂（例如发动机转动部件开裂）。
3.燃烧室开裂（会导致火舌式火焰）。
由于有专门的探测环路和铃声警告，这种故障容易被识别。
但是不幸的是，机组人员将看不到，听不到也闻不到发动机起火。
这使得飞行员失去了其他参照的对照，有时难以做出最佳决断。
有时油门收在慢车位，火警信号会消失。
这说明是可能是由于高温气体吹在火警探测环路上。
例如热引起管道开裂。
发动机低功率工作时，进气量减小，火警信号消失。
这说明发动机并未着火。
发动机火警探测是基于放置在发动机和吊架敏感区域内的温度传感器（环路）工作的。
如图2。
不同型号的发动机特性不同，放置的位置也不同。
Lycoming IO-360-L2A发动机点火系统及其常见故障
48工业技术 活塞式发动机点火系统是发动机重要系统之一。
它工作的好坏，直接影响到发动机的启动性能，功率，经济性以及可靠性。
1 点火系统功用 点火系统在曲轴转动时。
按规定的点火次序依次向各汽缸提供电火花，确保发动机正常启动和运转。
磁电机开关在关断位时，能够确保磁电机接地良好。
以免扳转螺旋桨时导致磁电机点火，使发动机重新爆发造成危险。
2 磁电机工作原理 两个slick4371磁电机分别安装在附件机匣胡左右两侧。
利用电磁感应原理产生高压电，并适时将高压电通过高压导线按点火次序分配到各个汽缸。
供电嘴产生电火花，点燃汽缸中的混合气。
两个磁电机相互独立的工作，一是提高每个汽缸的点火能量和火焰传播速度从而提高发动机功率并改善发动机的经济性。
二是保证发动机工作可靠，一旦某个磁电机发生故障不能产生高压电，另一个磁电机仍能产生高压电，使发动机继续工作。
发动机一经启动，slick磁电机即为恒定定时点火装置。
磁电机通常被定时在发动机获得最大功率的提前点火角位置点火。
虽然磁电机外形和结构比较简单，但在正常转速下一台典型的slick磁电机产生的电压超过25000V。
磁电机是一个复杂的机电设备。
转子磁体组件的尺寸和外形，磁电机材料的选取，磁极铁芯片、点火线圈和电容的设计等对于决定磁电机的功效是同等重要的。
在电气方面磁电机是一个平衡的LRC线圈，不能改变其最初的状况。
四缸发动机的磁电机的转速与发动机曲轴的转速相同，曲轴转动720°磁电机点火四次。
启动时，磁电机开关放在“START”位。
启动电路接通，启动机工作劳动曲轴转动。
此时左右磁电机借助冲击联轴器产生高压电，提前点火角比正常提前点火角小。
发动机启动后松开钥匙，磁电机开关自动跳到“BOTH”位，启动线路断开，两个磁电机同时工作。
正常工作期间，磁电机开关都在“BOTH”位，磁电机产生的高压电通过高压导线传输到点火电嘴。
在电嘴的中央极与旁极间形成了很高的电位差，并使电嘴间隙之间的气体产生强烈的电离从而产生电火花。
某型航空发动机润滑系统故障诊断的研究的开题报告
某型航空发动机润滑系统故障诊断的研究的开题报告一、研究背景和意义航空发动机是飞机上最关键的部件之一，在运行过程中需要不断进行润滑以保证稳定运行和延长使用寿命。
然而，由于操作不当、材料老化、零件损坏等多种因素，航空发动机的润滑系统故障是不可避免的，导致故障的发现和处理时间的延长，极大地增加了飞机事故的风险。
因此，开展航空发动机润滑系统故障诊断的研究，对于提高航空发动机的可靠性和安全性，具有重要的意义和价值。
二、研究内容和方法本研究旨在通过分析发动机润滑系统的结构和原理，建立润滑系统的分析模型，研究润滑系统的故障类型和原因，制定故障诊断规程和方法。
具体的研究内容包括：1. 分析航空发动机润滑系统的结构和原理，了解润滑系统的工作机制和流程；2. 系统梳理发动机润滑系统的故障类型，聚焦故障的形成原因，建立润滑系统的建模和仿真模型；3. 分析润滑系统的监测数据，采用物理模型和实验方法，建立润滑系统故障的诊断规程和方法；4. 验证故障诊断方法的可行性和有效性，通过实际测试和案例分析，评估润滑系统故障诊断的能力和性能。
该研究将采用数学建模、实验方法和计算机仿真等多种手段，探讨航空发动机润滑系统的故障诊断策略，突破传统润滑系统故障诊断的瓶颈，实现自动化、智能化的故障诊断方法。
三、研究进展计划第一年：学习和研究航空发动机的润滑系统结构和原理，掌握故障类型的分类和原因分析方法，建立润滑系统的数学模型；第二年：调研和收集润滑系统的测试和监测数据，对润滑系统进行性能分析，并运用实验和模拟方法建立润滑系统故障模型和诊断方法；第三年：开发润滑系统故障诊断软件，集成多种润滑系统故障诊断方法，提供可视化的诊断结果和实时监测功能，验证故障诊断方法的正确性和有效性。
四、预期成果1. 建立航空发动机润滑系统的分析模型，掌握润滑系统的故障分类和诊断方法；2. 制定润滑系统故障诊断规程和方法，提出多种有效的故障诊断策略；3. 研发润滑系统故障诊断软件，集成多种故障诊断方法，提供可视化的检测结果和实时监测功能；4. 探索和创新航空发动机润滑系统故障诊断的新方法和新思路，为航空发动机的运行和维护提供科学的技术支持。
某型航空发动机起动系统的分析与研究
某型航空发动机起动系统的分析与研究摘要:本文以相关技术资料为依据,通过实际工作的探索与机会,结合故障排除经验,以某型发动机为主要对象,较全面系统地阐述了该型发动机起动系统的工作原理,并对影响启动的外界因素加以说明和分析。
希望能够帮助大家进一步熟悉和了解发动机起动系统概况。
关键词:涡轮启动机自动起动装置主燃烧室空中起动发动机由静止状态过渡到慢车状态的过程称为发动机的起动过程。
起动系统由燃气涡轮起动机、扭矩传动装置、主燃烧室点火系统、补氧系统、发动机起动燃油调节系统组成。
发动机能否进入到稳定的工作状态,起动系统的工作正常与否是关键,特别是空中起动系统的工作将直接影响飞行安全。
1 某型发动机起动系统主要技术数据及基本工作原理概述(1)起动系统主要技术数据。
①某型发动机起动时间不大于75 s(从按下起动按钮到发动机进入n2换算=67%状态止),在外界大气温度大于20 ℃时,起动时间不大于90 s。
②起动最高温度800 ℃。
③涡轮启动机温度工作范围-60 ℃～+60 ℃;高度范围在海拔2500 s以下。
④起动电源,专用交流115 V电源或机上电瓶。
(2)某型发动机起动工作基本原理。
某型发动机起动过程,根据涡轮启动机(俗称小发)和发动机涡轮功率的变化情况,可分为三个基本阶段。
①第一阶段:从涡轮起动机开始带动发动机转子转动到涡始投入工作为止。
此阶段发动机转速由零上升到n1。
起动开始时,涡轮起动机带动发动机转子转动,同时起动点火装置产生火源,当转速增加到n1时燃烧室内油气混合被点燃,形成稳定的火焰。
这时涡轮开始发出功率,起动的第一阶段结束。
第一阶段的剩余功率为:△N1=N起-N压-N损N起为涡轮起动机功率；N压为压气机功率；N损为机械损失功率。
②第二阶段:从涡轮投入工作时起,到涡轮起动机停止工作为止。
这一阶段由涡轮起动机和发动机涡轮共同带动发动机转子转动。
所以第二阶段的剩余功率△N2表达为:△N2=N起+N涡-N压-N损N我为涡轮功率。
某型发动机起动机使用可靠性分析
２０ ０ ２年 第 ３期
航 空 发 动 机
发 动 机 起 动 机 使 用 可 靠 性
阎 成 鸿 （ 国 民用 航 空 飞行 学 院 ， 汉 ６ ８ ０ ） 中 广 １ ３ ７
卜 兴 继
（ 军驻 京 西 地 区军 事 代 表 ， 京 １ ０ ７ ） 空 北 ０ ０ ４
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收 稿 日期 ：０ ２—０ —２ ２０ ６ ８ 第 一作 者简 介 ： 阎成 鸿 ， 士 ，９ ８年 出生 ，９ ０年毕业 于南 京 航空 航 天大 学 ， 事 航 空 发 动机 的教 学 和 发 动机 状 态 监控 硕 １６ １９ 从
摘要 ： 在分 析 某 型航 空发 动机 起 动机使 用 可靠性 的过 程 中采 用 了较 为 系 统 的分 析 处 理 方 法 ， 方 法 对 实 际运 该 营 的航 空器 及其 动 力装 置 的附件 使用 可 靠性 分析是 行 之有 效 的。
关键 词 ： 靠性 分析 可 发动机 起 动 机
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基于CLIPS的某型航空发动机故障诊断专家系统知识库构建
基于CLIPS的某型航空发动机故障诊断专家系统知识库
构建
基于CLIPS的某型航空发动机故障诊断专家系统知识库构建摘要：该文针对某型航空发动机故障诊断专家系统的知识库构建开展研究工作。
为解决传统故障诊断知识库构建方法复杂及开发不便的问题，该文提出了一种新的知识库开发方法。
根据因果分析法得到发动机故障诊断的故障树；再利用数据抽取和知识抽取，对事实表和规则表进行了表示，并结合专家系统开发工具clip实现了对某型航空发动机故障诊断专家系统的知识库的开发。
该方法所构建出来的知识库满足航空发动机故障诊断专家系统的需要，而且便于知识的扩充、修改和维护。
关键词：故障树；产生式规则；clip；知识库
航空发动机故障诊断的意义就在于：首先，它能够迅速且准确的确定故障的部位以及故障的严重程度，能够确保飞行的安全及减少维修的人力和物力，减少飞行器的停飞时间，提高飞行器的效率；其次，它也是达到先进维修方式以及维修思维的前提条件与必要手段[1]。
从20世纪60年代开始，专家系统就作为一种研究工具而被开发，作为人工智能的一个可定部分，它可以成功解决某些领域如医疗诊断的复杂问题。
自从20世纪80年代早期，专家系统展现了其商业用途之后，就越来越受到欢迎并得到发展。
今天，专家系统已用于商业、科学、工程、制造和其他许多具有良定义问题的领域。
随着专家系统对实际问题的应用与解决，知识库的管理和开发。
航空发动机加力控制系统典型故障分析
航空发动机加力控制系统典型故障分析摘要：航空发动机是航空器系统运行的“心脏”，而加力控制系统为航空发动机相配套的重要构成，其运行的好坏直接关系到航空发动机的运作安全。
本文以某型发动机加力系统为例，首先简要分析了其基本构成，指出了加力燃油调节系统的工作原理，最后围绕加力控制系统“接加力时加力燃烧室未工作”这一典型故障，探讨了解决对策，望能为此方面实践研究提供一些参考。
关键词：航空发动机；加力控制系统；故障加力控制系统是整个航空发动机的重要组成部分，其所起到的主要作用就是对加力进行控制，使其处于正常工作状态，以此促进发动机推力的增大，促进飞机飞行性能的提高。
现阶段，尽管世界各国均在投入大量的人、财、物力，来强化自身在航空发动机先进应用技术、新型材料等领域水平的提升，使航空发动机加力控制系统逐步实现一体化、小型化、数字电子化，促进其安全性能的大幅提高，但在实际使用过程中，其加力控制系统仍会有故障情况发生，这不仅会对飞行安全造成严重影响，而且还易带来沉重的损失。
所以，对其故障产生的原因进行深入研究，制定相应的解决措施，尤为重要且必要。
本文围绕某型航空发动机，就其加力控制系统的基本工作原理进行分析，研究其典型故障及排除对策，现探讨如下。
1.某型发动机加力系统的基本构成针对某型发动机加力系统而言，其实为一种较新型（机电结合）的调节控制系统，主要由两部分构成，其一为加力燃油调节系统，其二是电子综合调节器。
（1）电子综合调节器。
其乃是某型发动机电子-液压机械控制系统当中的基础构成，主要作用就是对发动机的各项参数进行调节，将指令发送给发动机控制附件等。
需要指出的是，当发动机控制附件联合于综合调节器时，可以较好的控制发动机加力的整个接通过程。
（2）加力燃油调节系统。
其主要作用就是依据油门杆相对应的位置信号，将加力燃烧室的供油进行接通、切断等操作，而且还能依据发动机进口空气温度以及压气机出口的空气压力，对加力供油量进行适当调节；另外，依据发动机综合调节器指令，确保发动机的加力能够从最小加力状态进入；还需强调的是，其还能依据座舱电信号情况，将加力应急切断。
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某型航空发动机起动系统故障分析
【摘要】起动系统故障在发动机外场使用过程为多发故障，本文通过外场大量的排故案例，对某型航空发动机起动系统故障排除方法进行总结，对故障原因进行分析，以达到为发动机外场维护及排故工作提供参考借鉴的目的。
【关键词】起动系统故障分析
1 引言
起动系统就是使发动机由静态转为动态的工作过程。
在这个过程中要求发动机既能迅速，顺利，而又安全，可靠地达到工作状态——慢车，这是发动机的一个重要性能指标。
一直以来，在实际使用过程中，起动系统故障出现较为频繁，本文通过三种常见的起动故障现象，分析了故障原因，给出了解决方案。
2 起动不成功
起动不成功的原因一般分为机械原因、电气原因和操纵不当等原因。
根据外场排故记录的综合分析，在实际工作中经过检验证明可能有以下一些原因。
2.1 点火电嘴故障
点火电嘴在使用中出现电嘴磁管裂纹，接点积炭、烧蚀等接触不良造成不点火导致起动失败。
起动失败时，可以进行一次获能锻炼后，再进行起动，能够解决起动失败问题。
点火电嘴磁管裂纹、损坏需进行更换。
接点积炭接触不良的，通过打磨，清洗可以解决。
点火时声音很小，有两种可能原因，一是电极烧蚀，这可用获能锻炼来解决。
二是点火线圈故障，使点火能量不足。
2.2 点火线圈故障
点火线圈故障在排故记录中有三种：一是点火线圈本身故障。
如线圈烧蚀，内部接触不良。
二是点火线圈插头未插好或者插孔和插针不匹配，插头脏，积炭等。
三是导线接头脱焊，断线，可通过重新进行焊接解决。
2.3 起动电路故障
检查起动有关的线路，电路触点、接头是否脱焊或断线。
对有关联的电门凸轮协动电门的插头，用三用表进行测量通路。
检查电线绝缘层是否完好。
2.4 起动电磁阀故障
曾在使用中出现过接头漏油，漏气，线圈烧坏，插头松动，接头接触不良等问题，使电磁阀不工作或工作不良而影响起动的。
2.5 急降活门故障
急降活门故障原因是活门顶杆卡滞、锈蚀，活门始终处于打开位置，造成大量回油，建立不起油压，使压差活门不能正常工作，造成起动失败。
可以用抛光方法将顶杆抛光。
另外线圈烧坏，用更换方法解决。
插头松动，接触不良等，可进行重新装配，清洗解决。
2.6 起动油压不正常
起动时按程序点火，副油路的供油时机如提前或退后（油气比会不同），造成点火和供油的匹配受到影响，错过最佳点燃时机。
而适当的压力是能保证点火和供油相匹配的最佳时机。
2.7 调整不当
起动标记、起动气嘴、补油活门如调整不当均会引起起动困难或起动失败。
按照起动规律来看，在起动前期，起动时间长、温度低或时间短、温度高，可用标记进行调整。
在起动后期，可用放气嘴进行调整。
原因是起动前期空气压力小，用标记效果较好。
起动后期因空气压力增大，用气嘴调效果较好。
补油活门因是直接向副油路供给燃油，在起动全程起作用，而且调整也方便，效果明显。
2.8 起动标记故障
在诸多起动不成功的发动机当中，因为油门顶杆锈蚀，被脏物卡滞或卡伤致使顶杆运动不灵活，活门关闭不严，造成大量回油，导致起动失败。
3 起动时间、排气温度超标
起动时间过长（短）或排气温度过低（高），这在外场的使用过程中是比较常见的，综合其原因大概有以下几个方面。
3.1 起动机带转转速低
起动电机带转转速达不到规定转速，一般低压起动带转转速达到带转转速，高压起动带转转速达到带转转速。
如果达不到带转转速，起动时间过长有可能使
起动失败，这一般是电机本身故障。
3.2 不能转高压
部分发动机起动时间长，排气温度低（高），是由于不能从低压转高压起动所致。
还有的是地面电源车问题，如继电器不能工作、断线等造成的。
3.3 热电偶故障
如果在起动过程中，起动时间、转速正常，但是起动温度低，这可考虑是电偶指示系统有问题。
从使用实践来看，排气温度温度低，一是电偶本身故障，如断线、短路、脱焊等。
二是指示表故障，如装松、虚焊、断线、接触不良（脏）等。
4 摩擦离合器打滑
摩擦离合器如出现严重打滑现象，可对起动造成不利。
按技术规定要求摩擦离合器的摩擦力矩是否符合规定力矩。
如果少于这个数值就有可能出现打滑现象。
摩擦离合器出现打滑现象，有两种可能。
一是因某种原因使得起动力矩突然加大。
因发动机转子的惯性作用，在整个起动过程中，转子是逐渐加快的，如突然给一较大力矩，使转子由静态或较小转速突然加快，就有可能使起动力矩大于摩擦离合器摩擦力矩，出现打滑现象。
二是摩擦离合器本身故障，如摩擦力矩本来就小，不合规定要求，或压紧摩擦片的弹簧过热变软，而出现打滑现象。
摩擦离合器本身起到保护发动机能正常的工作，以免起动时损坏发动机附件（齿轮、传动杆等），所以要限制起动扭矩。
影响发动机起动的打滑摩擦离合器，应予以排除或更换。
5 结语
某型航空发动机是我国二代机的主要动力，目前仍有大量发动机在外场使用。
通过以上对起动系统故障的总结分析，能够对外场使用维护及外场排故工作有所帮助。