机务工作心得:一次偶然故障带来的意外收获
| 2006-07-12 南航新疆分公司乌鲁木齐维修基地 张宏兵、康帅 [投稿排行榜] | 2006/07/23(09:43:03) |
南航新疆分公司的5架ATR-72飞机在出厂前(自1997至1998年)执行了螺旋桨动平衡的测试和配平工作,考虑到ATR公司出版的飞机螺旋桨维护工艺没有强制要求(只是推荐)在更换螺旋桨桨叶后,必须测试和配平螺旋桨的动平衡,所以南航新疆分公司最初没有订购螺旋桨动平衡配平设备和耗材。随着螺旋桨桨叶到大修间隔或故障而逐步更换,螺旋桨振动大的问题逐步显现出来,主要表现在部分发动机附件的寿命减少和飞机振动、噪音大等方面。为了解决上述问题,2004年初南航新疆分公司订购了ATR-72飞机螺旋桨动平衡测试和配平设备,2004年6月份设备到货后,南航新疆分公司开始计划测试和配平5架ATR-72飞机的螺旋桨。
在2004年7月至8月期间,南航新疆分公司按照ATR-72飞机的配平工艺,执行了B-3023号、B-3025号、B-3026号、B-3027号等4架飞机螺旋桨的测试和配平工作,意外的发现B-3025号飞机左螺旋桨和B-3026飞机右螺旋桨振动值无法降到工艺推荐的0.2 IPS(英寸/秒)以下,反而经过多次(3-4次)配平,振动值逐步增大到0.4 IPS以上,最后不得不恢复上述2个螺旋桨恢复到配平前状态(平均约2.6 IPS)。虽然在这4架飞机螺旋桨配平的过程中有Chadwic Helmuth(配平仪生产厂家)的工程师在现场支援,并且我们将上述失败配平的详细数据传真给了ATR公司,采取了ATR公司建议的配平方式,甚至人工计算需要添加配重的位置和重量,但是都没有解决问题,维护人员怀疑配平仪本身可能存在故障。由于这两次不顺利配平的工作量太大,维护人员都工作到了第二天天亮,对航前也造成了不利影响,所以维护人员对执行螺旋桨的配平工作一度信心不足,甚至怀疑配平仪本身存在问题,但是也一直在思考为什么有的螺旋桨可以顺利配平,而有些则不行。
2004年12月南航新疆分公司在执行最后一架飞机(B-3022号)左右螺旋桨的配平过程中,右侧螺旋桨顺利完成配平工作,但是配平仪提示“左侧螺旋桨无转速信号”。查询ATR-72飞机的ASM(飞机原理图手册):3KH单磁线圈提供配平所需的螺旋桨转速信号,通向到副驾驶后部跳开关面板的接口(见图一),配平仪通过连接电缆和接口就可以收到转速信号。根据上述原理,故障原因只可能如下:

图一
1.3KH单磁线圈故障。更换3KH后试车,配平仪仍然提示“左侧螺旋桨无转速信号”。
2.3KH到跳开关面板接口的线路有问题。根据ATR-72的WDM(线路图解手册)测量销钉和导线的通断性,没有发现任何问题。
维护人员完成上述工作后,在几乎绝望的情况下偶然发现,和3KH位于同一支架上的76KH单磁线圈(见图二)的根部有断线现象,修复76KH断开的连线后顺利完成左侧螺旋桨的配平。上述现象说明ATR公司出版的ASM手册错误,应该是76KH而不是3KH向螺旋桨配平仪提供转速信号。南航新疆分公司将上述情况通报ATR公司后,ATR公司承认了出版物的错误。需要说明的是,装在螺旋桨隔框后部一共有6个靶标,其中有1个与其它5个靶标不同的长标,螺旋桨每旋转1周,6个靶标都经过3KH产生电脉冲(6脉冲),76KH只和长标作用产生电脉冲(单脉冲)。

图二
因为配平仪给出的配平方案包含需要添加配重的重量和位置信息,所以南航新疆分公司的维护人员经过长时间的思考逐渐意识到:长标和76KH单磁线圈向配平仪不仅提供包含螺旋桨转速信息,还应该包含振动的位置信息。76KH单磁线圈只能安装在发动机桨轴上方的托架上,所以安装位置不会错误,长标的安装位置是不是可能错误?对比观察能顺利配平螺旋桨和无法配平螺旋桨的长标后发现:所有顺利配平螺旋桨的长标全部都和螺旋桨隔框上的(long target)标志对齐,也和1#螺旋桨桨叶对齐,无法配平螺旋桨长标位置则是混乱的。
2005年8月29日,机组反映B-3025号飞机在飞行中“轻微摆动,驾驶杆有麻木的感觉”。根据2004年8月份的配平记录,B-3025号飞机左螺旋桨振动值越配越大(最小为0.290 IPS,最大为0.417 IPS),所以怀疑故障现象和较大的螺旋桨振动有关。2005年8月30日安排飞机停场,修正长标错误的安装位置后执行配平工作:左侧螺旋桨振动值从配前的0.289 IPS 减小到0.179 IPS,机组再也没有反映类似的故障。说明南航新疆分公司机务维护人员对于长标功用的判断正确:长标给配平仪提供螺旋桨转速和振动位置信息,如果长标的安装位置错误,配平仪接收到正确的振动值和螺旋桨转速、错误的振动位置信号后,只能给出一套配重重量正确,但是配重位置错误的方案,所以会出现前面提到螺旋桨振动值越配越大的现象。
找到问题的症结所在后,在南航新疆分公司维护人员心中积累了一年的疑问和郁闷像一块巨石终于落地。为了使本文更容易被理解,现在将这些事件按照日历事件简单串连介绍:
1.2004年年初计划订购螺旋桨动平衡配平仪。
2.2004年7至8月执行配平的过程中,发现部分螺旋桨振动值越配越大。
3.2004年12月份发现ATR公司的ASM错误,实际上是76KH(而不是3KH)向配平仪提供信号。
4.经过长期思考,到2005年5至6月推测长标装错可能会导致配平失败。
5.2005年8月结合B-3025号飞机故障停场,正确装配左侧螺旋桨长标后再次配平,顺利的减小了螺旋桨振动值。
如果没有76KH单磁线圈(单脉冲)根部导线断路,按照ATR-72飞机公司的技术出版物,南航新疆分公司的维护人员只能认为3KH单磁线圈(六脉冲)向螺旋桨配平仪提供信号,不可能发现实际上是螺旋桨隔框后部的长标和76KH相互作用向配平仪提供信号,也就不可能配平长标位置安装错误的螺旋桨,并会对螺旋桨配平工作长期产生极不利的影响。所以76KH单磁线圈根部导线断路这个偶然故障,反而是冥冥中给南航新疆分公司的一份大礼。