一、事件背景

2026年7月,有飞机反映油门杆收到慢车位后,转速无法达到慢车的现象。由于刚更换过HMU,从译码数据看FMV在油门杆收到慢车的时候,角度始终在17左右的位子。

二、故障详情

扩大后看历史数据发现这一情况,在更换HMU之前的7月1日就已经存在,那么基本排除是HMU的问题。

机上表现

从数据表现看,存在以下几个特点

1、和高度有一定的关系,仅发生在高度26000FT以上的时候;在该高度以下的时候,左右发油门杆能做到同步。因此地面试车的时候,始终无法再现该故障。

2、N1差值大概在20左右,油门杆均慢车。

三、排故过程

就此波音和CFM给出了不同的排故思路。

CFM:

  1. 完成 FIM 75-31 Task 802 中所有措施
  2. 若重复出现 VSV 故障且 FIM 措施已用尽,彻底检查 VSV 作动系统(摇臂组件、杠杆臂、作动环),检查是否存在松动、损伤或卡阻
  3. 建议更换 两侧 VSV 摇臂(bellcrank)(AMM TASK 72-32-00-900-805-F00)
  4. 执行 FIM 73-06 Task 809 所有措施
  5. 更换IDG

BOEING

  • 基于 QAR 数据分析,判断 #1 发动机引气系统在双发油门不一致事件中表现极不稳定,导致发动机需维持更高 N1 以满足需求
  • 建议 更换左发引气系统的 PRSOV/HPSOV 活门
  • 执行发动机引气系统健康检查(AMM 36-11-00-700-801)

为排除该故障,执行了以下工作

序号措施结果
1左发作动筒测试(AMM TASK 71-00-00-700-807-F00)无故障信息
2检查 J5 线束及插头、EEC 插头、HMU 插头;测量电阻值均在标准范围内无松动/损伤
3更换左发 EEC(AMM 73-21-60)
4更换左发 HMU(AMM 73-21-10)
5更换后作动筒测试及地面试车正常,无故障
6按 FIM 75-31 Task 802、FIM 73-06 Task 809、FIM 76-05 Task 803 排故无异常
7更换两侧 VSV 作动筒VSV 故障未再出现
8动力保证检查(Test 5)正常
9检查 T12、T25、PS3、P0 传感器正常
10气动渗漏检查(Test 1)正常
11发动机引气交输操作测试(AMM 36-11-00-710-801)正常
12更换 PS3 软管组件及 J5 线束正常
13对调 FCC A 和 L ADIRU 与 R ADIRU正常
14推力杆角度解算器测试、燃油翼梁活门电气控制测试正常
15更换 HPSOV 和 IDG问题解决

引气数据情况:

1、无引气故障监控

2、从引气跟机观察表看数据正常

四、理论分析

1、常规的PS3、VSV、HMU、油门杆角度解析、大气数据传感等,为手册内范围。

2、IDG的理由:737NG-FTD-73-10001 中所述案例(IDG 故障导致高空下降阶段慢车减速缓慢),

3、波音检查引气系统的原因:#1 发动机的引气系统在油门不一致事件中表现极不稳定,导致该发动机需维持更高的 N1 以满足需求。参数名CONTROLLING REGULATOR。但在随后的SR邮件中波音否认了该参数是引气参数影响。

( Controlling_Regulator_#1 和 Controlling_Regulator_#2 参数只是一个索引编号,用于指示 EEC 当前调度燃油流量所依据的燃油控制计划。该参数并非供运营商用于排故发动机行为,但可作为推断燃油计划是否受到影响的一个参考点。该数据由 EEC 发送至 DEU,再由 DEU 传送至 DFDAU 进行记录。在 CHX-CHX-26-0059-05B 中,波音工程人员曾推断其为引气系统的直接读数,该推断有误。引气系统调节确实在燃油调度中起直接作用,但并非该计算中使用的唯一参数。)

经过查询历史档案,这里的 regulator 是用来表征发动机推力管理的参数,各数字代表的含义如下图所示。在接通自动油门的情况下,由 FMC 计算每个飞行阶段的 N1 目标值,并通过 DEU 传送给 EEC。在起飞爬升阶段,A/T 同时使用 EEC TRA 目标和 FMC N1 目标来设定推力,即通过控制 FMV 的开度来实现推力的设定。如下定义:

模式物理含义何时出现(FADEC 通用知识推断
0Undefined默认/异常态不应出现;出现表示 EEC 未完成初始化、Mode Selector 在 IGN/START、或数据帧异常
1N1 Climb Limit爬升推力额定限制爬升段(CLB 推力等级),N1 被钳到 climb rating 范围内
2Min. PS3 Limit最低压气机出口压力限制慢车/低功率,防止 PS3 过低贫油熄火
3N1/N2 Speed Control正常速度控制大部分时间都是这个。TRA=IDLE 用 N2 调速,TRA>IDLE 切 N1 调速(见图左侧注释)
4Max. N2 Speed LimitN2(高压转子)最高转速限制防止 N2 超转伤涡轮;正常飞行不应触及
5Max. PS3 Limit最高压气机出口压力限制防止 PS3 超压;全推力瞬态偶有触及
6Wf Decel Rate Limit燃油流量减速变化率限制收油门过快时触发,限制 FMV 关闭速度以防压气机喘振
7Wf Accel Rate Limit燃油流量加速变化率限制推油门过快时触发。长期出现要查 LP pump(低压燃油泵)——流量跟不上需求(见图左侧注释)
8WF/PS3 Min Decel LimitWF 与 PS3 联合减速下限综合喘振裕度+最小燃油需求
9WF/PS3 Topping Accel Limit WF 与 PS3 联合加速上限图中红框重点关注——加速最顶层限制。起飞加速段、复飞推油门瞬间常出现,反映当前工况最大可接受加速率
10Min. WF limit最低燃油流量硬限制 300 lbs/hr慢车/极低功率的硬底线,防止压气机失速
11Max. WF limit最高燃油流量硬限制对应起飞/复飞最大推力,与推力等级联动
12N1/N2 Over speed limitN1/N2 超转保护触发即切油,最严重保护,正常飞行不应出现
13dFMV/dt Min. LimitFMV 最小变化率限制 FMV 最快关闭速度(防减速过快)
14dFMV/dt Max. LimitFMV 最大变化率限制 FMV 最快打开速度(防加速过快)
15N2 Rate Accel LimitN2 加速率限制(”Fast as allowable”)限制 N2 加速 ;复飞/TOGA 加速时常见
16N2 Rate Decel LimitN2 减速率限制(”Fast as allowable”)限制 N2 减速;收油门慢车时常见

三个最关键的状态点:

1、起飞加速段 Reg=9(Topping Accel) —— 出现且持续时间正常(约 2-5s),说明 EEC 健康;若持续时间过短(<1s 就跳到 11 Max WF)可能 FADEC 在绕过限值,持续时间过长(>10s)说明 HP/LP 压气机响应迟滞或引气需求过大。

2、巡航段 Reg=3(N1/N2 Speed Control) —— 应该是稳态主导值。若巡航时频繁跳到 **7/8(加速/减速限)**或 10/11(WF 限),说明 EEC 反复 trim,可能是 PS3 传感器漂移或 FMV 步进电机卡滞。

3、Reg=7 长期触发 —— 强信号,查 LP pump。

围绕波音的这个发现点,对数据做了再现,发现左发确实在该区间出现了大量的限制 N2 减速的情况。

一个更典型的对比,可以看出在收慢车的时候左发不下降,这个时候可以看到右发的 Controlling_Regulator是很光滑和干净的。

但,加上左发的 Controlling_Regulator后,就可以看到走法频繁触发了6(Wf Decel Rate Limit)和16(N2 Rate Decel Limit)的情况。

类似的情况在多个航段均有发生。

在更换HPV之后的航段,就再也没有发生左发EEC频繁出现减速限制的情况。

从结果倒推的一种可能性分析:

高压机活门和5级单向活门组成了引气供气的正常组合,功率高的时候9级调关,功率低的时候单向活门自己关闭。但在本案中,怀疑5级和9级在某个气压高度的功率下达到了一种弱平衡连通。也就是相当于两者均在打开的状态。导致HPC的5级和9级可能出现气压一致的情况。那么中间的几级可能会失去增压能力。一旦发动机进一步减速,触发6-Wf Decel Rate Limit FF下降过快可能导致喘振。EEC探测到这一风险的时候,就限制了FMV的关闭,使其始终维持一个弱平衡。而这个平衡,可能随时被外部条件打破。

作者 zeng6350