二号风挡的潮气入侵

二号风挡主要有两类失效模式,一类是左/右侧风挡加温膜加热不均,易发生在地面长时间加温后,产生热应力导致的无跳火裂纹;一类就是潮气入侵导致的跳火。由于二号风挡加温条在前边缘和后边缘,所以加热不均导致的裂纹起点通常在下边缘,潮气入侵跳火的裂纹起点通常在后边缘。典型的潮气入侵失效如下所示:

由于二号风挡后缘的封严在飞行过程中处于迎风的位置。所以封严缺失主要都发生在后缘,在部分封严完好的的风挡检查中,实际上也能发现部分封严和玻璃表面出现了分离,不是完全贴合的状态。随着风蚀的作用,潮气很容易就吃进到风挡内部。

潮气入侵导致导电条对板体的绝缘阻值变小,出现跳火。潮气的入侵有些是可见的,有些是目视不可见的,但通过绝缘阻值或者DAR的方式都能测得。波音在AMM手册中的标准是50M对地绝缘阻值,存在潮气入侵裂纹的一般从几百K到几十M不等。实际上我们认为风挡比较理想的水平,缘阻值应该是大于500M的,但现在OEM新出厂的风挡有些都不能达到这个标准,也侧面说明质量的下降。对于DAR的测量方式,通常裂纹情况下,最低测得过1.1M的标准。按波音的1M以下才处理的建议,是有问题的。(DAR测量的工作原理,实际上是对风挡充电,在过60秒之后进行电压对比,从而得出漏电率)

典型的潮气入侵

因此对于2号风挡的潮气入侵跳火类的预防,核心就是保证风挡后边缘封胶的完整性。在定期风挡封严的检查中有相关的提醒。建议严格执行,及时修复。

1号风挡典型的导电条断裂

2024年12月,19*5飞机右侧1号风挡过热,为典型的失效模式–导电条的两条编织导线在长期热循环应力作用下出现断裂,在断裂处发生电弧产生的局部高温导致风挡破裂。

由于双焊点的原因,导电条某一路编织导线断裂时,断裂处两端的电势差并不大(导电条通过另一路编织导线相连)。但当两路编织导线均断裂时,断裂处两端之间产生较大的电势差,由于间距极小,故该处电场强度极大,进而产生电弧并释放热量,最终导致该处受热不均而开裂。

经分析,编织导线断裂是以下两种因素综合作用的结果。
① 在风挡制造阶段,编织导线在层与层压制过程中受力弯曲或出现压痕。
② 在运行阶段,风挡加温使得乙烯基层会有一定形变,编织导线内部产生应力,并在循环热负荷的长期作用下,编织导线(尤其是焊点附近)产生断裂。

上边缘左侧

上边缘右侧

检查要求
① 在任一导电条上发现编织导线出现断裂,需更换风挡。
② 受检查角度和光线的影响,容易看到编织导线上有阴影,实际并非断裂,故检查断裂与否要以编织导线有无断丝为准。

进气道防冰超压导致中断

737NG机队在冬季,易发生由于进气道防冰导致的超压事件,此类事件通常发生在TOGA阶段,由于推力的快速上升,导致活门调压不及,因而出现警告,并触发主警告灯亮,产生中断事件。该警告通常仅闪现,或者1-2秒后消失。在这一阶段机组通常关注于V1速度、道面情况,不容易及时识别到瞬时警告,因而很难描述清楚发生的具体现象。最后只有更换双侧活门。

典型的案例译码如下图所示:

由于防冰调节后的压力情况,不被数据监控,因而也没法从实时监控角度进行监控是哪一台发动机的问题。

从操作角度实际上有一些可提升的方案。

也就是说,起飞前使用进气道防冰的时候,如果能在70%N1的基础上再TOGA,由于压力变动和转换的减少,将有助于减少此类SDR事件的发生。参考《737NG飞机5级和9级引气温度和引气压力随功率变化的情况》的数据可以知道:

1,从慢车直接到起飞功率

在慢车时,使用高压级引气,压力为40PSI;

大概在N1=50%-60%(压力100-137PSI),转为5级供气(压力40-50PSI);

在N1=70%的时候压力达到78PSI;

N1=90%的时候压力达到132PSI;

然后到达起飞功率(估算97%),在138PSI左右。

(会触发灯亮,通常是在9-5级转换的时候,由于先9级,这个时候防冰活门调压关得很小,但突然转5级,压力大幅下降,活门猛开,但5级压力又再次快速上升,需要再次关小。关闭不及就发生超压。但如果到70%N1,就不存在过程中需要反向做动的问题,只需要一点点关闭就行。)

2,从70%直接到起飞功率

70%使用5级供气,压力为78PSI,到达起飞功率(估算97%),在138PSI左右。

背景知识

737NG发动机进气道防冰,引入未调压的发动机热气(PRSOV上游),经防冰活门调压后进入进气整流罩中,以提高整流罩温度,防止发动机进气口整流罩结冰。

进气道防冰活门为电控气动活门,通过弹簧加载在关闭位,当防冰开关放ON位后,未调压的发动机引气克服弹力打开活门,活门内部调压器调节活门开度,限制下游压力不超过50PSI。若下游压力超过65PSI,防冰压力电门接通,触发COWL ANTI-ICE琥珀色灯点亮,同时点亮六灯组件的ANTI-ICE灯和主警告灯。

进气道防冰活门受运行环境的影响,活门内部会慢慢出现污染和尘屑集聚,造成活门内部调压阀和节流孔不畅,使活门调压能力下降。当在稳定功率下或缓慢功率变动时,调压正常,但当出现快速推力变动则会出现调压不及,输出压力瞬时高于65PSI的情况,触发COWL ANTI-ICE琥珀色灯亮。

线路磨损导致的前缘指示故障

案例一:

2024年12月,B-5*80(机龄14年,线号3647)多次实时监控到L.E. PROX SNSR FAULT CODEs报文,自检有27-81211 SL6 PROX INBOARD信息。地面完成FSEU到6号缝翼传感器之间的线路检查和传感器本体阻值测量无异常,更换传感器后仍间歇性反映,判断为线路问题导致。

为隔离故障点,在翼身压力隔框处的插头位置,将6号缝翼和7号缝翼的内侧传感器线束进行了对串,后续监控故障转移。

进一步参考WDM对翼身压力隔框到传感器之间的线路进行详细目视检查,检查发现6号前缘缝翼内侧传感器W1288-2008R-20线束与加油站面板右主油箱油量指示表头的插头干涉,检查磨损漏出金属线;完成线路临时修复,测试正常。

案例二:2025年5月1日,B-5*79(机龄14年,线号3610)实时监控WNZ-PEK触发L.E. PROX SNSR FAULT CODES报文,故障表象为下降阶段,未放出襟翼,前缘缝翼过渡灯亮了会后又熄灭。自检FSEU有27-81229 SL6 PROX RETRACT信息。为隔离故障,将6号和7号的线路对调。参考WDM27-81-22将D40948P PIN B2与PIN B3对调,PIN A2与PIN A3对调。后故障转移,出现27-81230 SL7 PROX RETRACT信息。进一步检查发现W1288-2602和W1288-2010线束与加油站面板后部磨损,依据SWPM 20-30-12完成临时修复。

针对前缘指示故障和线路检查,当前管控措施:

1.73N-27-SYS-002 每10000FH详细检查前缘装置指示系统,包括死接头是否有腐蚀松脱,临近电门安装情况,临近电门和靶标之间的间隙在标准以内,并对FSEU自检测试。
2.实时监控前缘指示故障并进行及时处置。
3.20-600-00/20-550 每36000FC/4380DY详细检查前缘到前梁区域内所有暴露在外的EWIS。

由于线号的集中新,如考虑出厂施工质量问题,可能受影响的飞机包括:

B-5636 737-800 737-84P HNA (HNA)053 YR855 3889
B-5623 737-800 737-84P HNA (HNA)052 YR854 3865
B-5625 737-800 737-84P HNA (HNA)051 YR853 3812
B-5611 737-800 737-84P HNA (HNA)050 YR852 3783
B-5620 737-800 737-84P HNA (HNA)049 YR851 3733
B-5581 737-800 737-84P HNA (HNA)048 YF954 3713
B-5580 737-800 737-84P HNA (HNA)047 YF953 3647
B-5579 737-800 737-84P HNA (HNA)046 YF952 3610

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