民航客机发动机故障类型及对飞行性能与安全的影响论文_毛艳

民航客机发动机故障类型及对飞行性能与安全的影响论文_毛艳

民航江西空管分局 江西 南昌 330038

摘要

本文主要介绍了发动机系统故障类型以及对飞行性能与安全的影响,并针对一发停车故障的原因及处置方法做出了分析,针对飞行性能做出了研究,并提出了自己的关于一发停车下的处置意见,给飞行员及相关工作人员以指导。

关键词:发动机;故障类型;性能安全

发动机系统故障的分类

故障是指系统或设备丧失了规定的功能,或其一个或几个性能超过了规定的范围。故障是指与其原始状态相背离的可识别的偏差,这种偏差是特定用户所不能接受的。

早期的航空发动机强调了主要的保证性能,而现代航空发动机则提出了满足“三性”要求,即适应性、可靠性和可维护性。这不仅确保了发动机设计中的性能要求,而且还确保了发动机在使用中的安全性和可靠性。现代发动机在“三性”指标的要求下采取了许多措施,重要的部分是降低发动机的故障率。

发动机系统故障主要有以下几类:

(1) 性能型故障;发动机性能故障是指发动机在稳定工作或动态工作过程中由于气体流路中参数不符合要求,致发动机性能不合格而产生的故障。

(2)结构强度型故障;发动机结构强度故障响应有多种类型,后果严重。一般情况下,存在强度不足、断裂损伤、高周疲劳损伤、低周疲劳损伤、热疲劳损伤、蠕变和疲劳相互作用损伤等现象。

(3)附件系统故障;发动机是一个由许多部件组成的复杂的系统,一个发动机系统的正常运行的同时,存在着许多套独立的系统在独立的运行。如燃油系统、点火系统、气路系统、滑油系统、气路系统、火警探测系统等。只要有一个系统出问题都会引起发动机的故障。

(4)其他原因导致发动机故障;许多突发性的事件导致发动机失效,如:发动机结冰、发动机失火、鸟击。

一发失效情况下对性能的影响

随着民航事业的飞速发展,安全问题日益凸显。在诸多影响飞行安全的因素中,发动机一发失效极为关键。各大航空公司纷纷组织人力对相关机场和不同机型的起飞一发失效应急程序进行设计,以应对起飞一发失效的紧急情况。

飞机的整个飞行过程大概分为起飞、爬升、巡航和下降四个阶段。所以发动机一发失效对性能的影响主要一下几个方面研究。

(一)发动机起飞时发生故障:在飞行的各个阶段,发动机在起飞时承受最大压力,要求发动机在几秒钟内从静止到最大功率运行,温度和内部部件运行迅速。变化的速度非常快。很可能发生一发失效现象。当在小于决断速度 的速度上识别出发动机失效时,通常应中断起飞。但若故障速度大于 ,则应继续起飞。单发起飞,由于发动机所用功率大,因而不对称力矩大,因而飞机的速度小,多面效用差。所以发动机停车时飞机响应会更急剧,所需的操纵量和操纵力都更大。

(2)起飞爬升时发动机失效:这是所有不同类型情况中最危险的;当他停车时,发动机的推力骤然减小,很容易造成飞机的失速,造成事故。这个阶段是飞机的起飞爬升阶段,随着高度的增加推力减小,总梯度也随之减小。在这个阶段飞机要完成越障的高度爬升。

(3)巡航时发动机失效:巡航是持续进行的,是接近于定常飞行的一种飞行状态。续航性能主要考虑巡航距离、巡航时间和巡航消耗的燃油量。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆飞机在正常巡航高度飞行时,如果出现一台发动机停车,由于推力减小,阻力增大会影响飞机的性能,使飞机的升阻比减小,如无明显的燃油消耗率的改善,则航程将会缩短。

发动机一发失效的处置方法

不论是什么原因造成的发动机失效,我们都应该有一套应对方法。下面我提出一下自己的建议和意见。

一,飞行员处置程序:

(1) V1前发动机失效、火警或其它严重影响飞行安全的故障

■ 机组需执行中断起飞程序;

■ 飞机停稳后,灭火,如果火不灭,紧急撤离;

■ 如果大速度中断起飞,飞机可能需要在跑道或联络道上关车;

■ 在下一次起飞前必须遵守刹车冷却要求。

(2) V1后发动机失效

■ 机组继续起飞;

■与正常起飞相比,飞机的上升速度显着降低;

■ 越障高度或1,000英尺,两者中较高的,增速收襟翼;

■ 需要返航或备降。

(3) 中、高空双发飞机单发或三、四发飞机双发失效

■ 可能无法保持当前的巡航高度,在单位完成相应的处置程序后,可能需要进行一次跌落程序:好增加到(使用)最大连续推力,先保持高减速到一次跌落速度,然后以一个下降的速度下降。漂流段必须比障碍物高出至少1000英尺,平整后要比障碍物高出2000英尺;

当时间允许时,将要求ATC引导偏航和下降。

■ 可能需要返航或备降。

(4) 双发飞机双发失效

■无法保持高度,需要保持一定的空速,立即重启双发,重复尝试启动,直到引擎启动成功;

在下降过程中可能出现驾驶舱高度警告;

■可以仅启动一个引擎,如果一次仍然失败,则执行单一发布过程。

在着陆时,tcas需要选择“只允许使用”模式和控制襟翼20。速度VREF20。单次射击时接近速度会更高,只有部分襟翼被降低等。

二,管制员如何配合 :

1,当确认航空器可以维持飞行

席位管制员

他迅速命令靠近他的其他飞机以最快的速度避开。考虑到引擎故障的飞机的操作性能和维持原有高度的能力,他可以在紧急情况下指挥他手下的其他飞机改变飞机的方向。降低高度以避免;

使发动机无法在最低安全高度飞行的飞机;

■了解飞机的故障状况,电池寿命和机长的意图,提供附近的机场信息和有利的航班信息。

协调位管制员

■ 把发动机失效情况通知相关管制室;

■ 通知区域管制室领班主任;

■ 如发生返航/备降,通知计划室;

根据机长的决定,通知飞机在降落的机场做好救援准备;

■ 通知计划位。

(2) 航空器不能维持飞行

席位管制员

机长报告不能在最低安全高度飞行并在最近的机场降落时,可以建议直升机或者甲类飞机弃置船上货物。

如建议的措施无效,而机长决定选择强制降落的地点,则按照“搜救”程序记录飞机的轨道。

协调位管制员

■ 通知区域管制室领班主任;

按照"搜索和救援"程序;

■ 通知计划位。

小结

飞机故障中有相当大的一部分是发动机故障引起的,当发生故障时,特别是飞机在空中飞行时的故障是对飞行安全最大的影响的。发动机故障是经常发生的,然而在飞行时能够成功处置这种情况是非常困难的,这个就需要飞行员保持清醒的头脑,临危不乱,严格按照程序执行特情的处置。同时地面管制人员也要帮助协调各个部门,尽最大的努力保障飞行安全。

论文作者:毛艳

论文发表刊物:《科技新时代》2019年5期

论文发表时间:2019/7/25

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