1、湾流 G450 发动机反推工作原理中图分类号:F426.91 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)07-0290-01 一、系统简述 湾流公司(Gulfstream)G450 型公务机配置了罗罗公司(Rolls-Royce)生产的 Tay611-8C 型发动机,为发动机选配了 NORDAM 公司生产的反推组件。其参考件号为:08ND78006-3 (左发)/08ND78006-4(右发) 。 该型发动机反推通过展开垂直排列的上下两扇折流门,将发动机尾喷气流转向形成反向推力,起到使飞机减速的功能。 二、系统组成 G450 飞机反推系统按部件类型可以分为液压/机械部件和电子部件
2、两大类,其主要子部件及功能如下: 1.液压/机械部件 1)主作动筒 该作动筒利用飞机液压为反推门展开和收回提供必要的动力,内外两侧主作动筒通过连杆与反推门相连,从而实现反推的“过收” ,展开,收回等动作。 2)解锁作动筒 该作动筒与反推主锁相连,利用飞机液压为反推主锁解锁提供动力,单侧作动筒通过连杆与对应侧上下两处主锁相连,实现在反推需要解锁时将主锁从锁栓内脱开的功能。 3)主锁及叶形弹簧 单侧反推共有上下两处勾型主锁,对应主锁位置处各有一处叶形弹簧。叶形弹簧在反推完全收回,即主锁勾入锁栓状态时,处于形变状态;在反推完全展开,即主锁从锁栓上脱开时,处于自然水平状态。 4)液压控制活门(HCV)
3、 根据驾驶舱反推控制手柄的信号,通过液压控制活门对主作动筒作动方向进行控制,最终实现反推收回或者展开动作。 5)隔离活门(TRIV) 隔离活门在反推处于不需要执行作动的状态时,将飞机液压系统与反推系统隔离,此状态包括收回锁定和人工隔离两类。 2.电子部件 1)发动机电子控制计算机(EEC) 由于发动机系统的复杂性,EEC 作为飞机发动机控制的“中枢” ,将发动机运行的各项参数统一控制,因此 EEC 需要对反推系统的参数实施监控并通过与 TRCU 的交联对反推系统进行控制。 2)反推控制组件(TRCU) TRCU 作为联系反推系统与 EEC 的”纽带” ,其作用包括下达反推工作指令,控制反推作动
4、方向,以及向 EEC 反馈反推状态信号等。 3)反推门线性可变差动传感器(LVDT) 该部件位于每个反推主作动筒端部,用于感应作动筒位移信号,作为用于表征反推折流门位置的参数,并反馈至 EEC。 4)反推门位置电门 反推位置电门分为锁定电门(Lock Switch)和解锁电门(Unlatch Switch)两种。其监控目的与 LVDT 相似,主要向 EEC 及 TRCU 反馈反推两种稳定状态(收回锁好、完全展开)时的位置信号。 三、工作过程 注:下文中提及的反推折流门“过收” (overstow)状态,其含义为:在反推需要执行解锁/锁定动作时,反推折流门在主作动筒的作用下,反推门与发动机整流罩
5、齐平后,继续向内侧运动一段行程已确保主锁锁钩可以进入/脱开锁栓的动作过程。 1.展开过程(参见下图) 正常情况下当反推处于收回并锁好时,主锁 A 通过自身内部回程弹簧的作用力贴紧锁栓保持在上锁位。同时在叶形弹簧 C 的作用力下,将反推门基座 B 上的锁栓(该部件与反推折流门相连)也贴紧主锁 A 保持在上锁状态。在接收反推展开指令后,若 EEC 判定展开逻辑满足,则将展开指令下达至 TRCU 开始液压作动过程。 首先,主作动筒将反推门“过收” ,如下图所示,即下压锁栓 B。然后在解锁作动筒 E 作用下,将锁钩 A 向远离反推门基座的方向移动,将锁钩脱开锁栓完成解锁动作。当反推成功解锁后,在主作动
6、筒的液压作用下,通过连杆将反推门完全展开。最终解锁作动筒释压,将锁钩 A 恢复至自然状态,锁钩 A 依靠顶住叶形弹簧 C 来保持其处于反推展开(待收回)位置。 2.收回过程(参见下图) 正常情况下当反推处于完全展开时,主锁 A 通过自身内部回程弹簧的作用力贴紧锁叶形弹簧在待解锁位。在接收反推收回指令后,若 EEC判定收回逻辑满足,则将收回指令下达至 TRCU 开始液压作动过程。 首先,在解锁作动筒 B 的液压作用下,主锁 A 向左运动至解锁位置,同时在反推主作动筒 C 的液压作用下,反推门向下运动直至基座 E 的锁栓完全低于锁钩 A 的尖端,也就是先前提到的“过收”状态,完成锁定准备。然后解锁
7、作动筒 B 释压,锁钩 A 在内部弹簧作用下向右移动,回到锁上位置。最终在叶形弹簧 D 向上的作用力和主锁向右的运动趋势相配合下,主锁锁钩勾入基座 E 的锁栓,完成整个上锁动作。 四、常见故障经验 根据目前公司及全球 G450 机队运行情况来看,反推故障率较高,主要问题集中在以下两点: 1.反推位置电门故障 故障现象:飞机在正常状态且没有打开反推时,驾驶舱 DU 飞控页面显示反推在展开位置,CAS 显示蓝色“TR Switch Miscpmpare , L-R”故障信息,并伴随蓝色“Engine Maintenance LTD, L-R”信息出现。 故障原因:由于一个或多个反推位置电门故障,导
8、致电门内部自检不通过,反推位置信号不一致导致此故障信息出现。 故障处理:发生此现象后,可以查看飞机 CMC 中反推测试页,对所有接近电门的实时状态进行检查。如发现位置状态与其他电门不一致的电门,即可快速定位故障件。值得一提的是,G450 飞机反推位置电门不可单独更换,单侧反推电门为三个一组(2 个 lock switch 和 1 个unlatch switch) ,组成电门电缆成为一个整体,因此在换件时需直接更换该电缆。 2.反推无法正常打开 故障现象:飞机正常状态下,驾驶舱拉起反推手柄后,反推无法正常打开,CAS 显示琥珀色“R Thrust Reverser Maint”?故障信息。 故障处理:可以先进入飞机 CMC 查看故障代码,得到具体代码后按照飞机排故手册(FIM)进行故障隔离。建议从反推系统上游至下游的液压相关部件对故障件进行隔离。其中反推隔离活门(TRIV)可能性较大,尤其是在低温条件运行时,温度对液压压力会产生影响,如果 TRIV 压力电门感受下游液压压力低于门槛值,则会使隔离活门抑制液压作动造成反推无法正常打开的现象。另外,在选择左右发动机反推部件交换判断故障时,交换 TRCU 拆装较为简易,不影响到液压系统,因此作为考虑的首选。