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摘要：波音737NG飞机在航线运行中，重复出现APU无法引气故障，本文就此类型重复故障的排故进行讨论。
关键词：APU；B737NG飞机；引气；排故
Keywords：APU；B737 aircraft；bleed；troubleshooting
1 APU引气系统原理解析
波音737NG飞机的APU引气功能是为飞机在地面阶段的空调系统、液压系统、水系统提供所需气源，主要部件涉及APU引气活门、ECU、IGV、SCV、全压传感器、ΔP传感器等，如图1所示。当飞机低于18000ft，APU引气进口压力大于7.19psi，APU转速达到95%以上时，IGV和SCV力矩马达无故障，IGV和SCV线性作动器信号无丢失，全压和ΔP信号无丢失，ECU将输出一个16～36V的信号打开 BAV活门，实现APU引气功能。
实际排故中发现，由于全压传感器、ΔP传感器的信号管尺寸较小，容易出现信号管堵塞，导致出现49-52270、49-52289（全压、ΔP信号缺失或数值不符合要求）等故障代码，使得ECU无法输出BAV打开信号。一般是通过吹通管路或更换传感器来排除故障。此类故障往往集中在寒冷天气时出现，而且不属于重复性故障。而重复性故障更应引起警觉，因为其故障点往往不是传统认知中的故障点。
2 故障描述
2020年5月17日，A飞机报APU无引气，查询故障代码为49-52269，历史维护信息有49-52273，检查APU舱内相关插头和线路无异常，吹通管路，串件ΔP传感器，正常放行。6月4日故障再现，代码为49-52270，拆下ΔP传感器、总压传感器，吹通传感器管路，清洁相关线路电插头，正常放行。6月8日故障再现，代码为49-52269，检查APU进气管路无异常，但压气机进口有异物，取出后起动APU引气正常。
2020年2月29日，B飞机报APU无引气，清洁全压、ΔP探头后正常放行。6月10日，APU引气出现断续情况，代码为49-52289，检查APU进气道、APU压气机进口无异常，拆下总压传感器和ΔP传感器，吹通管路，清洁滑油散热器，测试正常。6月15日，出现代码49-52270，更换ΔP传感器。6月16日，出现代码49-52289，发现引气活门无法打开，串件P5-10板，更换BAV、全压传感器，故障依旧。6月17日，串件ECU，检查发现SCV漏气，更换SCV后故障依旧。6月18日，更换主线束时发现引气活门上游管路开缝（见图2），固定开缝管路钢丝螺套，更换主线束后飞机正常。
3 故障分析
针对A飞机的故障现象进行分析。按照以往经验，出现49-52269、49-52270、49-52273等故障代码时，一般只考虑ΔP的LRU缺陷，认为是由ΔP或总压传感器失效造成的。但因为故障代码49-52269重复出现，察觉此故障需要檢查气路堵塞和异物，所以最终在APU引气管路上找到了故障原因。
排除B飞机故障时借鉴了A飞机的排故经验，认为每次故障现象再现时都重复出现了故障代码49-52289，说明APU在启动阶段的全压信号大于4psi，因APU的保护机制导致SCV此时全开而引气不可用，所以将排故重点仍然放在全压传感器和ΔP传感器本体上，同时对气路进行了异物检查，最终在后续的排查中发现BAV进气管路确实出现开缝现象。回顾几次启动B飞机 APU的过程发现，其APU启动速度比正常情况要慢很多，而且EGT温度最高接近800℃，这是由于燃烧室产生的热量无法通过引气气流从冷却环路带出所致。进入该机的INPUT MONITORING查看ΔP的指示达到-21psi，而此时并未出现ΔP相关代码49-52270/3等，因此在排除了LRU的可能性之后实际上已经确认了该值的真实性，表示进气管道静压与总压之间的压差值确实过大，由此可以看出出现了空气泄漏情况。查阅B飞机的故障记录，从2020年2月时就已经有此故障现象出现，分析认为，由于天气寒冷，管路开缝程度不是很明显，但温度一旦回暖，开缝将变大，引气没有进入压气机而是从开缝处泄漏，从而导致后续故障现象出现。
4 经验总结
对待APU无法引气的故障现象，有对应的故障FRM代码495 050 00，指“APU在引气期间，指示为零”。此代码在FIM中有对应的排故指南FIM 49-55 TASK804-806，其对常见原因进行如下总结：
1）CDU上显示“BLEED DISABLED TO PREVENT REVERSE FLOW”维护信息；
2）APU引气管路或压气机室内有阻塞或存在异物的情况；
3）泄漏的飞机引气管路；
4）BAV；
5）SCV；
6）IGV运行故障；
7）IGV；
8）ΔP传感器；
9）全压传感器；
10）ΔP传感器和全压传感器的管路有异物或有阻塞；
11）ECU；
12）APU本体。
参考以往的APU间歇性引气不可用的排故记录，多是在CDU上查询得到ΔP和全压传感器的相应故障代码，怀疑是传感器失效或者信号管阻塞导致，造成了排故人员判断气路本身有缺陷还是指示有误差产生了误导。根据FIM 49-55 TASK804-806来看，APU引气管路阻塞或泄漏的可能性很高，结合INPUT MONITORING查看ΔP的指示并与正常数值作比较，再观察APU在运行状态下不寻常的工作表现，如EGT温度高、喘振、引气断续等现象，对LRU的可靠性进行综合考虑，才能制定出准确的排故方案。尤其对于重复性故障，应优先考虑管路异物检查和引气管路泄漏检查。
参考文献
[1] 郑国鑫.波音737NG飞机APU喘振故障探讨[J]. 航空维修与工程，2014，282（6）：61-63.
[2] 周俊华. 737飞机APU常见故障的分析[J]. 科技风，2017（11）.
关键词：APU；B737NG飞机；引气；排故
Keywords：APU；B737 aircraft；bleed；troubleshooting
1 APU引气系统原理解析
波音737NG飞机的APU引气功能是为飞机在地面阶段的空调系统、液压系统、水系统提供所需气源，主要部件涉及APU引气活门、ECU、IGV、SCV、全压传感器、ΔP传感器等，如图1所示。当飞机低于18000ft，APU引气进口压力大于7.19psi，APU转速达到95%以上时，IGV和SCV力矩马达无故障，IGV和SCV线性作动器信号无丢失，全压和ΔP信号无丢失，ECU将输出一个16～36V的信号打开 BAV活门，实现APU引气功能。
实际排故中发现，由于全压传感器、ΔP传感器的信号管尺寸较小，容易出现信号管堵塞，导致出现49-52270、49-52289（全压、ΔP信号缺失或数值不符合要求）等故障代码，使得ECU无法输出BAV打开信号。一般是通过吹通管路或更换传感器来排除故障。此类故障往往集中在寒冷天气时出现，而且不属于重复性故障。而重复性故障更应引起警觉，因为其故障点往往不是传统认知中的故障点。
2 故障描述
2020年5月17日，A飞机报APU无引气，查询故障代码为49-52269，历史维护信息有49-52273，检查APU舱内相关插头和线路无异常，吹通管路，串件ΔP传感器，正常放行。6月4日故障再现，代码为49-52270，拆下ΔP传感器、总压传感器，吹通传感器管路，清洁相关线路电插头，正常放行。6月8日故障再现，代码为49-52269，检查APU进气管路无异常，但压气机进口有异物，取出后起动APU引气正常。
2020年2月29日，B飞机报APU无引气，清洁全压、ΔP探头后正常放行。6月10日，APU引气出现断续情况，代码为49-52289，检查APU进气道、APU压气机进口无异常，拆下总压传感器和ΔP传感器，吹通管路，清洁滑油散热器，测试正常。6月15日，出现代码49-52270，更换ΔP传感器。6月16日，出现代码49-52289，发现引气活门无法打开，串件P5-10板，更换BAV、全压传感器，故障依旧。6月17日，串件ECU，检查发现SCV漏气，更换SCV后故障依旧。6月18日，更换主线束时发现引气活门上游管路开缝（见图2），固定开缝管路钢丝螺套，更换主线束后飞机正常。
3 故障分析
针对A飞机的故障现象进行分析。按照以往经验，出现49-52269、49-52270、49-52273等故障代码时，一般只考虑ΔP的LRU缺陷，认为是由ΔP或总压传感器失效造成的。但因为故障代码49-52269重复出现，察觉此故障需要檢查气路堵塞和异物，所以最终在APU引气管路上找到了故障原因。
排除B飞机故障时借鉴了A飞机的排故经验，认为每次故障现象再现时都重复出现了故障代码49-52289，说明APU在启动阶段的全压信号大于4psi，因APU的保护机制导致SCV此时全开而引气不可用，所以将排故重点仍然放在全压传感器和ΔP传感器本体上，同时对气路进行了异物检查，最终在后续的排查中发现BAV进气管路确实出现开缝现象。回顾几次启动B飞机 APU的过程发现，其APU启动速度比正常情况要慢很多，而且EGT温度最高接近800℃，这是由于燃烧室产生的热量无法通过引气气流从冷却环路带出所致。进入该机的INPUT MONITORING查看ΔP的指示达到-21psi，而此时并未出现ΔP相关代码49-52270/3等，因此在排除了LRU的可能性之后实际上已经确认了该值的真实性，表示进气管道静压与总压之间的压差值确实过大，由此可以看出出现了空气泄漏情况。查阅B飞机的故障记录，从2020年2月时就已经有此故障现象出现，分析认为，由于天气寒冷，管路开缝程度不是很明显，但温度一旦回暖，开缝将变大，引气没有进入压气机而是从开缝处泄漏，从而导致后续故障现象出现。
4 经验总结
对待APU无法引气的故障现象，有对应的故障FRM代码495 050 00，指“APU在引气期间，指示为零”。此代码在FIM中有对应的排故指南FIM 49-55 TASK804-806，其对常见原因进行如下总结：
1）CDU上显示“BLEED DISABLED TO PREVENT REVERSE FLOW”维护信息；
2）APU引气管路或压气机室内有阻塞或存在异物的情况；
3）泄漏的飞机引气管路；
4）BAV；
5）SCV；
6）IGV运行故障；
7）IGV；
8）ΔP传感器；
9）全压传感器；
10）ΔP传感器和全压传感器的管路有异物或有阻塞；
11）ECU；
12）APU本体。
参考以往的APU间歇性引气不可用的排故记录，多是在CDU上查询得到ΔP和全压传感器的相应故障代码，怀疑是传感器失效或者信号管阻塞导致，造成了排故人员判断气路本身有缺陷还是指示有误差产生了误导。根据FIM 49-55 TASK804-806来看，APU引气管路阻塞或泄漏的可能性很高，结合INPUT MONITORING查看ΔP的指示并与正常数值作比较，再观察APU在运行状态下不寻常的工作表现，如EGT温度高、喘振、引气断续等现象，对LRU的可靠性进行综合考虑，才能制定出准确的排故方案。尤其对于重复性故障，应优先考虑管路异物检查和引气管路泄漏检查。
参考文献
[1] 郑国鑫.波音737NG飞机APU喘振故障探讨[J]. 航空维修与工程，2014，282（6）：61-63.
[2] 周俊华. 737飞机APU常见故障的分析[J]. 科技风，2017（11）.