757飞机发动机一例航线喘振故障浅析
发动机喘振故障的形成原因及防范措施(正式)
编订：__________________单位：__________________时间：__________________发动机喘振故障的形成原因及防范措施(正式) Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level.Word格式 / 完整 / 可编辑文件编号：KG-AO-4642-29 发动机喘振故障的形成原因及防范措施(正式)使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体、周密的部署，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或活动达到预期的水平。
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摘要：涡轴8系列发动机为自由涡轮式的涡轮轴发动机，具有性能比较先进，尺寸小，重量轻，结构简单，工作可靠，使用维护方便的特点。
发动机的压气机由一级跨音轴流压气机和一级超音离心压气机组成的混合式压气机，具有结构简单、重量轻、增压比高、性能平稳的特点。
本文根据发动机的压气机工作原理分析喘振的原因并提出维护建议及防止喘振的措施。
关键词：发动机喘振空气压力故障1失速与喘振的概述工作叶轮进口处相对失速的方向与叶片弦线之间的夹角叫做攻角。
影响攻角的因素有两个：一是转速，另一个是工作叶轮进口处的绝对速度（包括大小和方向）。
在攻角过大的情况下，会使气流在叶背处发生分离，这种现象叫做失速。
失速区九朝着与叶片旋转方向相反的方向移动。
这种移动失速比周围速度要小，所以站在绝对坐标系上观察时，失速区以较低的转速与压气机叶轮做同方向的旋转运动，称为旋转失速。
2发动机内部空气系统发动机工作时，外界空气经直升机上的进气道流入压气机，首先在轴流压气机中得到压缩，然后再进入离心压气机被进一步压缩。
某型发动机喘振故障机理分析
某型发动机喘振故障机理分析作者：张林张衍峰来源：《科技创新导报》 2013年第16期1作者简介：张林（1976年5月——）男，辽宁省北镇市人，本科，工程师主要研究：航空动力工作单位名称及邮编：沈阳黎明航空发动机（集团）有限责任公司航空维修服务分公司110042。
张林张衍峰（中航工业黎明辽宁沈阳 110042）摘要：针对发动机使用中出现的喘振故障，结合发动机防喘措针对发动机喘振故障机理进行分析，并提出发动机维护建议。
关键词：喘振调节机构防喘中图分类号：V233. 95 文献标识码：A文章编号1672-3791(2013)06(a)-0000-001 引言某型发动机地面试车或空中出现多起喘振故障。
本文主要叙述发动机喘振机理和常见防喘措施，并对该型发动机典型喘振故障机理进行分析，希望对该型发动机使用和维护有所帮助。
2 发动机喘振机理及常见防喘措施发动机在实际运行中，并不总是在设计状态下工作的。
当运行条件发生变化时，其压气机工况点会偏离设计点，在一定条件下会产生不稳定流动。
压气机喘振是发动机一种典型不稳定工况，其特征是气流沿压气机轴向方向发生的低频率、高振幅的气流振荡现象，压气机的空气流量在不同截面上均随时间变化。
这种低频率高振幅的气流振荡是一种很大的激振力来源，它会导致发动机强烈机械振动和热端超温，并在极短时间内造成机件的严重损坏。
利用速度三角形理论解释喘振发生机理如下：当气流攻角i在零度左右时，气流绕流叶片的流动损失最小，压气机效率ηC最高。
攻角偏离越大，流动损失越大，压气机效率越低。
图(a)表示正攻角i过大导致叶背分离以及图 (b)表示负攻角i过大导致叶盆分离的流动情况。
由于叶背是吸力面，很容易造成分离区扩大，以致堵塞整个通道，压气机发生喘振。
在压气机工况偏离设计状态时，改变叶片相对于气流的位置，通道大小和转速高低来减小压气机几何和气流的不适应状态，因此改变进口气流速度三角形的形状，保持进入叶片的气流方向和设计时基本一致，这种几何和气流不适应的情况就可以改变。
757—200飞机APU防喘活门故障分析与处理
757—200飞机APU防喘活门故障分析与处理作者：曹静来源：《中国科技博览》2016年第15期[摘要]对APU防喘活门的故障信息进行有针对性的整理与分析之后。
采用了航空公司可靠性管理的方法来研究与分析APU防喘活门故障。
根据故障的原因，提出改进措施，从源头控制和避免故障的发生。
实现航空公司减少维修成本，获得最大利润的目标。
[关键词]APU防喘活门，APU防喘活门故障中图分类号：V267 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）15-0331-011、APU防喘活门的维护APU防喘活门位于APU压气机的左侧。
可以通过APU接近口盖接近该活门。
供压管路上带有排水孔的防喘活门（执行过航空器部件制造厂家HONEYWELL的技术指令SB GTCP331-49-7496或SB GTCP 331-49-7707）；防喘活门的供压管路最低点上带有0.030英寸（0.76mm）的排水孔。
防喘活门正常工作时该排水孔将会排出湿气或者其他液体。
如果供压管路上没有排水孔，并且APU在低温条件下发生湿气或者其他液体结冰情况，将产生低管路压力问题。
2、SCV可靠性数据统计根据从2008年1月至2014年11月SCV的更换记录表分析（表3.1），B757飞机APU的SCV更换46次。
其中为判断故障进行SCV对串5次，4次对串后确认SCV故障。
已经证实SCV故障的41次。
证实不是SCV故障的5次。
可见SCV的平均年故障次数为5.9次。
根据SCV的平均在翼时间计算，一般APU的进厂修理间隔需要更换两次SCV，如果SCV能随APU一起进厂，就可以减少一次航线更换，降低了航线维护的工作量。
因此，在更换APU时，不要对串SCV，尽量保证原SCV能随APU一起进厂检查修理。
3、757 SCV的可靠性状况分析3.1 SCV工作原理分析通过对SCV的工作原理的描述和工作原理简图分析，可以发现：SCV中各个活门以及作动器的工作介质几乎全部为空气，由于来自负载压气机的空气的质量较差，导致整个SCV内部较脏，使得膜盒和封圈较干燥、各活动部件的润滑较差、磨损较明显。
发动机喘振故障原因
发动机喘振故障原因嘿，咱今儿就来聊聊发动机喘振故障原因这档子事儿。
你说这发动机啊，就好比人的心脏，要是它出了毛病，那可不得了！发动机喘振，就像是人喘不上气一样。
你想想，要是你跑着跑着突然喘不上气了，那得多难受啊！这发动机喘振也是这么个道理。
那为啥会出现喘振呢？咱先说说燃油的事儿。
这燃油就好比是发动机的“粮食”，要是这“粮食”质量不行，或者给的量不对，发动机能乐意吗？它可不就闹脾气啦！就好像你吃饭，给你一碗嗖了的饭，或者给你一大盆你根本吃不完的饭，你也得不高兴呀。
还有空气这一块。
空气就像是发动机的“氧气”，没有足够的新鲜“氧气”，它能好好工作吗？要是进气道堵了，或者有啥东西妨碍了空气的进入，那发动机不就跟人缺氧似的，能不喘振吗？再说说零件老化的问题。
这发动机用久了，就跟咱人老了似的，身体的零件也会出毛病啊。
什么叶片磨损啦，密封件不行啦，这些都会影响发动机的正常运转。
你想想，你要是腿不利索了，还能好好走路吗？发动机也一样啊！然后就是操作不当啦。
有些人开车那叫一个猛，猛踩油门，猛踩刹车的，这发动机能受得了吗？就跟人一样，你总不能一会儿拼命跑，一会儿又突然停下来，那身体肯定吃不消啊。
咱可不能小瞧了这发动机喘振，它要是严重起来，那后果可不堪设想！你的车可能就直接趴窝啦，这多耽误事儿啊！所以咱平时得多注意保养，该换的零件及时换，加油也得加好油，开车的时候也别太任性。
咱对自己的车好，车才能好好为咱服务呀，你说是不是这个理儿？咱可别等到出了问题才后悔莫及，平时就得细心照料着。
这样，咱才能和咱的车一起顺顺利利地在路上跑，开开心心地享受驾驶的乐趣呀！总之，发动机喘振故障原因咱得搞清楚，也得重视起来，别不当回事儿啊！。
航空发动机喘振故障分析
航空发动机喘振故障分析摘要：本文简要介绍了航空发动机喘振的概念和原理，分析了发动机喘振的机理和诱发因素。
通过介绍发动机喘振的主要特征，在分析压气机喘振因素的基础上，提出了中间级放气是一种结构简单、可操作性强的防喘振措施。
同时，多转子发动机具有工作范围广、效率高、不易喘振、适应性好、启动方便等优点，在航空发动机中得到了广泛应用。
总之，要有效地预防和控制发动机喘振问题，必须认真分析原因并采取相应的解决措施。
只有这样才能可靠地保证发动机组的长期稳定运行。
关键词：发动机；喘振；损伤；故障分析；措施1、前言发动机喘振会对航空发动机的运行造成严重危害，是其运行过程中的一种异常状态。
为了保障发动机稳定工作，本文详细论述了发动机喘振的机理和现象。
并就如何控制和预防发动机喘振故障提出了一系列措施和建议，以保证发动机的正常运行。
同时为了提高发动机的效率，保证人员的安全，提高设备操作性，必须采取必要的防喘振措施，以保障发动机的稳定运行。
2、基本概念2.1发动机简介发动机叶轮叶片的前部大多是弯曲的，称为导向轮。
利用快速旋转的叶片增加空气压力,它将气体导入工作叶轮，以减少气流的冲击损失。
小型增压器的发动机叶轮一般由导向轮和工作叶轮组成，在发动机叶轮出口设置扩散器，将叶轮内气体的动能转化为压力。
发动机壳体上一般设有进气口和出气口，进气口一般沿轴向布置，通流部分略有减小，以减小进口阻力，排气口一般设计成蜗杆形状的圆周扩张流道，使高速气流不断扩张，提高了增压器的整体效率。
发动机由涡轮驱动，其主要性能参数为：转速、流量、空气流量、增压比。
2.2喘振现象及判断发动机一旦发生喘振，音调会变低而沉闷，导致设备振动增大，主要表现为压力高、流量波动大。
发动机出口压力和流量波动大，转速不稳定，气压突然下降。
发动机排气温度升高，导致温度过高。
喘振严重时，气流阻断，发动机会熄火停机。
发动机一旦进入喘振状态，首先会引起发动机强烈的机械振动和端部过热，在很短的时间内会对设备部件造成严重损坏。
发动机喘振故障的形成原因及防范措施
发动机喘振故障的形成原因及防范措施姓名：XXX部门：XXX日期：XXX发动机喘振故障的形成原因及防范措施摘要：涡轴8系列发动机为自由涡轮式的涡轮轴发动机，具有性能比较先进，尺寸小，重量轻，结构简单，工作可靠，使用维护方便的特点。
发动机的压气机由一级跨音轴流压气机和一级超音离心压气机组成的混合式压气机，具有结构简单、重量轻、增压比高、性能平稳的特点。
本文根据发动机的压气机工作原理分析喘振的原因并提出维护建议及防止喘振的措施。
关键词：发动机喘振空气压力故障1失速与喘振的概述工作叶轮进口处相对失速的方向与叶片弦线之间的夹角叫做攻角。
影响攻角的因素有两个：一是转速，另一个是工作叶轮进口处的绝对速度（包括大小和方向）。
在攻角过大的情况下，会使气流在叶背处发生分离，这种现象叫做失速。
失速区九朝着与叶片旋转方向相反的方向移动。
这种移动失速比周围速度要小，所以站在绝对坐标系上观察时，失速区以较低的转速与压气机叶轮做同方向的旋转运动，称为旋转失速。
2发动机内部空气系统发动机工作时，外界空气经直升机上的进气道流入压气机，首先在轴流压气机中得到压缩，然后再进入离心压气机被进一步压缩。
压缩后的高压空气进入燃烧室，与燃油混合燃烧，生成高压高温的燃气。
从燃烧室出来的燃气流向涡轮，首先在燃气发生器涡轮中膨胀做功，带动压气机工作；然后燃气进入自由涡轮中进一步膨胀做功，从而向外提供功率，驱动直升机旋翼等工作。
2.1篦齿（或称迷宫）封严装置的密封原理。
篦齿封严装置（或称第 2 页共 6 页迷宫封严装置）是利用篦齿前后空气的压差来达到密封目的。
增压空气从压力高的一侧通过篦齿装置很小的间隙流向压力低的一侧，空气的流量被限制得尽可能小，而且始终沿从压力高到压力低的方向流动，如此，压力较低的那一侧（例如滑油腔）就被空气密封，滑油不能从篦齿处泄出。
2.2发动机前部的内部空气流路。
引用轴流压气机后的压缩空气（p1′），用于压气机前后轴承篦齿封严装置的密封。
直升机的发动机喘振的分析及处理方法探讨
直升机的发动机喘振的分析及处理方法探讨作者：李斌来源：《科技创新导报》2017年第36期摘要：在直升机检修维护工作中，时常会遇到发动机喘振问题。
根据实践工作经验，本文结合直升机发动机喘振故障实例，对直升机发动机工作原理和喘振机理展开了分析，并通过确认喘振原因提出了相应处理方法。
从分析结果来看，直升机发动机喘振与发动机排气口与进气口距离过近造成的压气机进气口温度不均和活门排气量不足有关，通过优化改造发动机排气结构，能够有效排除发动机喘振故障。
关键词：直升机涡轮轴发动机喘振故障压气机中图分类号：V26 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）12（c）-0017-03在直升机设计和使用阶段，发动机性能好坏至关重要，将直接影响直升机飞行安全。
所以在直升机检修维护的过程中，还要加强对直升机发动机故障的有效防治，以免直升机出现安全问题。
而喘振现象为发动机常见故障，因此还应加强对直升机发动机的喘振分析，以便结合喘振原因采取有效的处理方法，实现对发动机喘振问题的有效预防，为直升机飞行安全提供更多保障。
1 直升机的发动机喘振现象某型号发动机为自由涡轮式涡轮轴发动机，其采用的压气机为混合式压气机，由跨音轴流压气机和超音离心压气机构成。
发动机本身结构较为简单，并且体积较小，性能稳定，能够为直升机使用维护提供便利。
但在直升机试飞初期，发动机多次出现喘振现象，产生类似“嘭”的放炮声，涡轮间温度大幅度上升，扭矩明显下降，同时伴随着燃气及动力涡轮转速等参数变化。
在发动机喘振期间，直升机机身振动并未发生较大变化，发动机喘振幅度轻微，持续时间在1～5sec之间。
而直升机发动机喘振意味压气机工作不稳，其导流叶片与工作叶片间产生了气体分离问题，进而造成发动机内部空气流路产生空气振动。
在此期间，由于发动机内部气流压力和速度迅速变化，空气将从进气装置喷射出来，造成压气机内空气压力不足，燃气涡轮燃烧不稳，叶片及发动机将伴随气体温度升高而发生抖振，并发出异常声音。
航空活塞发动机气喘原因分析及措施
航空活塞发动机气喘原因分析及措施【摘要】航天航空事业，目前迎来全新的发展阶段。
航空机械的安全性非常重要，对于航空安全而言，也是一项艰巨的任务。
本文通过对航空活塞发动机的气喘原因分析，从而探究解决的措施。
【关键词】航空发动机措施航空活塞发动机在使用过程中发生“气喘”易造成空中停车，威胁飞行安全。
发动机“气喘”，实际上是发动机在使用中推油门手柄改变工作状态时，出现转速“下掉”、工作声音小或中断、排气管冒黑烟或放“炮”，瞬时发动机又恢复到正常工作状态的现象。
再深入说，实际就是工作过程中某种原因的作用致使发动机产生瞬间“回火”或“熄火”的结果。
下面根据我的经验和研究谈一下对此故障的认识。
1 “气喘”的时机和现象（1）起飞滑跑中发生“气喘”。
当转速达1800转/分以上时，瞬间急剧下降150-200转/分，严重时会下掉500转/分以上，发动机声音中断（瞬间熄火），排气管冒黑烟，而后迅速恢复正常。
“气喘”时间不到一分钟，之后立即试车，故障不再现。
据了解，发生这种“气喘”之前均有转速摆动，发动机工作不稳定的预兆，但检查发动机，都没有发现过零（附）件故障。
（2）地面试车、起飞滑跑和空中均发生“气喘”。
现象与第一种基本相同，不同的是“气喘”后立即试车，故障重复出现，之后能找到原因，大多是由磁电机、电嘴、活塞涨圈等附件故障引起的。
（3）加速性气喘。
发动机在加速过程中出现瞬间转速跟不上去，严重时甚至能看见回火。
发动机混合气越是贫油愈容易发生“气喘”。
2 发生“气喘”的特点（1）起飞滑跑时，“气喘”在加满油门或即将加满时转速在1800转/分以上时发生。
（2）推油门加速时发动机“气喘”。
常发生在小转速，转速最高不超过1400转/分。
（3）飞机停放较长时间后，再一次开车易出现。
（4）发动机一般使用50小时后，才开始出现，200-300小时后逐渐增多。
3 发生“气喘”的原因造成航空活塞发动机产生“气喘”故障的原因很多，既有构造上的缺陷，又有维护不当所致；既有使用上的问题，又有因某些附件损坏造成的。
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757飞机发动机一例航线喘振故障浅析
摘要:针对757飞机发动机出现喘振故障,在检查中分析喘振原理,并根据故障实际情况,排除非根本性原因,找出核心原由是由伺服控制气路泄漏导致活,最终排除故障。
关键词:发动机喘振757航班故障
2010年12月的一天,我在执行航班放行工作时,登机检查发现EICAS有“RENG SURGE BITE”维护信息,机组反映飞机降落时靠近右侧机翼旅客听到较大放炮声,结合地面检查中风扇进口叶片发黑,末级涡轮叶片高温烧蚀现象,初步判断右发发生喘振。
本次航班是该公司的757-200型飞机28XX执行任务,大家都知道目前我国国内运营的757飞机中除了安装PW2037以外,大部分在翼型号都是RB211中的535E4发动机。
我们一边把故障信息第一时间报告给MCC,一边根据故障隔离程序做故障测试。
打开右发包皮,分别在BVCU(位于右侧2点钟)及TPU(位于左侧10点钟)上进行测试,得到测试结果BVCU:CC AA F0 04 ED;TPU:CC AA F0 40 ED。
由于代码显示的故障有可能为组件本身,有可能为鸟击及外来物导致的损伤引起,而且不能确定发动机有无损伤。
在我们将情况及机组描述反馈回公司基地后,公司决定派工程部专人带件排故。
发动机压气机喘振是气流沿压气机轴线方向发生的低频率、高振
幅的振荡现象。
喘振时出现的现象一般是以下几种:发动机的声音由尖哨转变为低沉;发动机的振动加大;压气机出口总压和流量波动幅度大;转速不稳定,推力突然下降并伴有大幅度的波动;发动机的排气温度升高,出现超温现象;严重时会出现放炮,气流中断而发生熄火停车。
而反推力装置若使用不当, 也会造成超温;当飞机以低速滑跑时,反推力装置仍在工作,容易造成排出的燃气又重新被吸入发动机,从而造成喘振。
喘振只是一种表象,它的成因主要是气流分离,或者更确切的说是附面层分离(boundary layer separation )。
喘振的根本原因是由于气流攻角过大,导致气流在大多数叶片的叶背处发生分离。
其物理过程是:空气流量下降,气流攻角增加,当流量减少到一定程度时,流入动叶的气流攻角会大于设计值,于是在动叶叶背出现气流分离,流量下降越多,分离区扩展越大,当分离区扩展到整个压气机叶栅通道时,压气机叶栅会完全失去扩压能力。
这时,动叶失去将气流压向后方的能力,无法克服后方较强的反压,于是,流量急剧下降。
而且,当动叶叶栅失去扩压能力,后面的高压气体也许会通过分离的叶栅通道倒流至压气机的前方,或者因叶栅通道堵塞,气流瞬时中断。
倒流产生的后果是压气机后面的反压降得很低,整个压气机流路在这一瞬间就变得“畅通无阻”, 而且由于压气机仍保持着原来的转速,于是,瞬时大量气流被重新吸入压气机,压气机恢复“正常”流动,继续进行工作,而流入动叶的气流由负攻角很快增加到设计值,压气机后面也筑起了高压气流,这是喘振过程中气流的重新吸入状态。
然而,由于发生喘振的流路条件未变,因此,随着压气机后面反压的不断升高,压气
机流量又开始减小,直到分离区扩展至整个叶栅通道,叶栅再次失去扩压能力,压气机后面的高压气体再次向前倒流或瞬时中断。
整个过程又开始回返往复进行。
基于喘振对发动机的工作所造成的危害,燃气涡轮压气机在设计时通过改变设计点的气动参数来防喘,其方法有三种:压气机中间级放气;可调导向叶片和整流叶片;双转子或三转子。
RB211-535E4 发动机采取的防喘措施是:三转子和压气机中间级放气。
它的压气机放气控制系统有6个放气活门:高压2级1个、高压3级2个、中压6级3个。
放气活门控制组件(BVCU)接收N2、T2、PLA和高度电门的信号控制放气活门的开关。
BVCU中的减速探测装置(DDU)监控N2,当N2迅速下降,DDU打开两个HP3放气活门提供辅助的喘振保护。
当瞬时压力组件(TPU)探测到喘振时,发送控制信号改变BVCU程序,提供高能点火,控制瞬时燃油组件减少供油,帮助发动机恢复到正常状态。
经过排故组连夜奋战,又是孔探,又是换件,排除了BVCU及TPU 本身故障,线路也没有问题,最后试车时听到有漏气声,检查发现中压级放气活门左侧电磁阀上的压气机引气控制空气管接头松动,重新对管路紧固后试车正常。
RB211-535E4发动机中压压气机放气活门系统包括三个放气活门和两个电磁阀。
放气活门安装在中压压气机上:两个在右侧,一个在
左侧。
电磁阀安装在分离整流罩两侧,右侧的电磁阀控制右侧的两个放气活门,左侧的电磁阀控制左侧的一个放气活门。
中压放气活门是电控气动式的,它包括一个弹簧加载的筒型活门和活塞组件,活门上腔通过活塞上的孔与IP6空气相通。
下腔通过对应的中压电磁阀与高压伺服空气相通。
活门的位置由对应的中压电磁阀来控制。
中压电磁阀包括两个线圈和一个弹簧加载的活门组件,其中包括两个管接头和一个通气口。
一个管接头连接到HP3空气总管,另一个管接头连接到放气活门的下腔。
当发动机工作时,如果中压电磁阀断电,则伺服通气口关闭,HP3空气顶开弹簧加载的活塞,通过控制气路进入放气活门下腔,放气活门打开;如果中压电磁阀通电作动,伺服通气口打开,HP3空气通大气,放气活门关闭。
由于上述伺服控制气路泄漏,从而影响气路的压力,导致活门控制不一致,最后产生喘振。
BVCU:BLEED V ALVE CONTROL UNIT引气活门控制组件
TPU:TRANSIENT PRESSURE UNIT 瞬时压力组件
参考文献
[1] 757AMM手册、FIM手册.。