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。

进气道防冰COWL VALVE OPEN灯在暗亮和熄灭交替

2024年7月7日,B-5*72机组反馈在使用左发进气道防冰时候,头顶面板的蓝色COWL VALVE OPEN灯在暗亮和熄灭交替。DU上显示正常。由于此类情况较少见,且不被实时监控捕获,特做说明。

发动机防冰活门灯的基本原理解析:

SSM为活门在关闭位时的示意,CLOSE电门闭合,OPEN电门断开,P5-11板PIN15不接地,PIN12接地,C148向两个触发器触发端供电,此时Q10不触发,灯无地灭(Q11应该是触发)。

防冰活门打到ON位,防冰活门电磁阀作动,closed电门断开,OPEN电门未闭合,PIN12和PIN15都不接地(若PIN12虚接,则Q10断开,灯熄灭!),Q10和Q11都触发,灯明亮。

当活门完全活动到ON位后,CLOSED电门断开,OPEN电门闭合,PIN15接地,PIN12断开。(此处若PIN12接地,则Q10断开,灯熄灭!)故Q11不触发,Q10触发,灯暗亮(稳压二极管提供压降)

防冰电门打到off位,防冰活门电磁阀失去电,此时CLOSE电门还未闭合,OPEN电门断开,PIN12和PIN15都不接地,Q10和Q11都触发,灯明亮。

完全到位如图

故障时面板电门应在ON位,暗亮时应符合

当活门完全活动到ON位后,CLOSED电门断开,OPEN电门闭合,PIN15接地,PIN12断开。故Q11不触发,Q10触发,灯暗亮(稳压二极管提供压降)

灯熄灭的原因推测是防冰活门 CLOSE位置电门有虚接地的情况

如果面板电门ON位,活门内电磁阀将CLOSE位置电门吸引到位,则活门给DEU的指示会与面板电门给DEU的指示一致,那么DEU上的TAI指示不会出现。

如果PIN4处存在间断接地,不会影响TAI的指示,因为TAI的指示被PIN5,PIN6提供为正常。但是PIN4的接地会导致面板的PIN12也接地,从而三极管Q10断开,导致灯熄灭。

当PIN4不接地时,PIN12不接地,Q10接通,灯经稳压二极管压降暗亮。

点评:可能是防冰活门关闭电门PIN4处存在虚接,导致活门灯在暗亮与熄灭间变化,这种情况DEU TAI指示为正常,同时由于活门位置电门、面板电门给实时监控系统的数据也是正常,也不会触发监控。

大翼防冰和进气道防冰的使用条件差异

来源于网络公众号“ 楚虽三”

2024年6月,有飞机因引气跳开,航路有结冰条件导致了备降事件。因此就备降必要性展开了讨论。

一、大翼防冰和进气道防冰的气源差异

1、发动机整流罩防冰使用引气活门上游的气源,所以关闭引气,亦或引气活门跳开,都不影响发动机整流罩防冰的工作。

2、机翼防冰使用引气活门下游的气源,故而单引气或APU供气状态下,由于引气量不足无法使用机翼防冰系统。这也是为什么《引气跳开检查单》只限制机翼防冰系统,而不限制发动机整流罩防冰的使用。机翼防冰只对机翼前缘内侧的三块缝翼进行加热,最外侧的前缘缝翼以及前缘襟翼是没有加热能力。实拍的视屏显示,最外侧缝翼的积冰是除不掉的。

二、发动机防冰的使用

OAT(在地面)或 TAT(在空中)为 10 摄氏度或更低并且存在下列任何情况时,存在结冰条件:

• 可见湿气[云、能见度 1 英里(1600m)或以下的雾、雨、雪、雨夹雪、冰晶等]存在,或

• 在停机坪、滑行道、或跑道上积留有冰、雪、雪浆或积水。

警告:当 OAT(在地面)或者 TAT(在空中)高于 10 摄氏度,不要使用发动机或机翼防冰。

——《B737机组操作手册》(FCOM 辅助程序 恶劣天气)

发动机防冰操作 — 在地面当存在结冰状况或者预期存在结冰状况时,在两台发动机起动后必须立即选择发动机防冰在 ON 位,并在整个地面操作过程中保持接通。警告:启用发动机防冰之前不能仅靠机身上的目视结冰现象。使用温度和可见湿气作为标准,因为过晚使用发动机防冰可能会造成发动机吸入过量的冰,并导致发动机损害或失效。

警告:当 OAT 高于 10 摄氏度,不要使用发动机防冰。——《B737机组操作手册》(FCOM 辅助程序 恶劣天气)

发动机防冰操作 — 在空中在所有的飞行操作过程中出现或预计出现结冰情况时,都必须接通发动机防冰;但是当温度低于-40 摄氏度 SAT 爬升和巡航期间不要使用发动机防冰。在所有结冰条件下下降之前及下降过程中,包括温度低于-40 摄氏度 SAT 时,都必须接通发动机防冰。在有可能结冰的区域飞行时,进入结冰区之前接通发动机防冰。

警告:启用发动机防冰之前不能仅靠机身上的目视结冰现象。使用温度和可见湿气作为标准,因为过晚使用发动机防冰可能会造成发动机吸入过量的冰,并导致发动机损害或失效。

警告:当 TAT 高于 10 摄氏度,不要使用发动机防冰。

——《B737机组操作手册》(FCOM 辅助程序 恶劣天气)

总结一下:在地面:如果OAT低于10℃,且存在能见度 1 英里(1600m)或以下的雾、雨、雪、雨夹雪、冰晶等或停机坪、滑行道、或跑道上积留有冰、雪、雪浆或积水,则应在发动机起动完成后立即接通发动机整流罩防冰,并保持到起飞后。

在空中(爬升、巡航阶段):如果TAT低于10℃,且SAT高于-40℃,在可见水汽中飞行则应接通发动机整流罩防冰。

在空中(下降阶段):如果TAT低于10℃,且存在可见水汽,不论SAT是否低于-40℃均应接通发动机整流罩防冰。

三、机翼防冰的使用方法

AT(在地面)或 TAT(在空中)为 10 摄氏度或更低并且存在下列任何情况时,存在结冰条件:

• 可见湿气[云、能见度 1 英里(1600m)或以下的雾、雨、雪、雨夹雪、冰晶等]存在,或

• 在停机坪、滑行道、或跑道上积留有冰、雪、雪浆或积水。

警戒:当 OAT(在地面)或者 TAT(在空中)高于 10 摄氏度,不要使用发动机或机翼防冰。

——《B737机组操作手册》(FCOM 辅助程序 恶劣天气)

机翼防冰操作 — 在地面

当存在结冰状况或者预期存在结冰状况时,在发动机起动与起飞之间的整个地面操作过程中,使用机翼防冰,除非根据批准的地面除冰程序,通过施加 II 类或 IV 类防冻液进行保护。

警告:不要使用机翼防冰作为备用的地面除冰/防冰措施。起飞时仍需要仔细检查,以确保机翼、前缘装置、安定面、操纵面或其它关键部件无霜、雪或冰。

——《B737机组操作手册》(FCOM 辅助程序 恶劣天气)

机翼防冰操作 — 空中

当驾驶舱风挡框架、风挡中央柱或风挡雨刷臂上有积冰时,都表明存在结构结冰情况,此时需要接通机翼防冰。

在空中,机翼防冰系统可作为除冰设施或防冰设施。

使用该系统的主要方法用作除冰器,即接通机翼防冰之前先允许积冰。采用本程序可提供最光洁的机翼表面,并使重新结冰的可能性最小,而且推力和燃油的损耗最低。除非有必要在穿越结冰情况下长时间飞行(等待),一般不需要定期除冰。

第二种方法是在积冰之前使用机翼防冰。只在中度或严重的结冰情况下长时间飞行时,如等待,才使用机翼防冰系统作为防冰器。

警戒:当 TAT 高于 10 摄氏度时,不要使用机翼防冰。

警戒:大约 FL350 以上使用机翼防冰可能会造成引气跳开,并且座舱压力可能损失。

总结一下:

在地面:除非机翼表面已经完成了除冰程序且喷涂了II 或 IV 型防冰液,否则接通发动机防冰的同时接通机翼防冰系统。在起飞推力调定后机翼防冰活门关闭,“L/R VAVLE OPEN”灯由暗变明。飞机离地后机翼防冰电门自动跳至OFF位。

在空中:机翼防冰系统仅能对前缘缝翼加热。如果长时间接通机翼防冰系统,在前缘融化的水会流向机翼后部再次冻结,并累积形成“驼峰”破坏翼型。所以除非必须长时间在严重积冰环境飞行,否则禁止长时间接通机翼防冰。

也正是出于对“驼峰积冰”的考虑,发动机防冰和机翼防冰对失速速度的影响时效也是不同的。

那么如何在空中使用“机翼冰”呢?

首先在结冰条件下,如果驾驶舱风挡框架、风挡中央柱或风挡雨刷臂上有明显积冰,则说明机翼应当也开始积冰了。

过往的经验证明,如果B737飞机前风挡出现如下图般的积冰,则机翼也一定存在积冰。

此时先不要接通机翼防冰系统,让水汽均匀的在机翼前缘累积冻结。

当机翼积冰累积到相当厚度,或脱离结冰区后接通机翼防冰电门。前缘积冰会由底层开始融化,然后突然瓦解,并被气流“掀起”带动整片积冰飞脱。

当冰块基本飞脱干净后,立即关闭机翼防冰系统。

小结:

进气道防冰在所有的飞行操作过程中出现或预计出现结冰情况时,都必须接通发动机防冰;但是当温度低于-40 摄氏度 SAT 爬升和巡航期间不要使用发动机防冰。在所有结冰条件下下降之前及下降过程中,包括温度低于-40 摄氏度 SAT 时,都必须接通发动机防冰。在有可能结冰的区域飞行时,进入结冰区之前接通发动机防冰。
大翼防冰当驾驶舱风挡框架、风挡中央柱或风挡雨刷臂上有积冰时,都表明存在结构结冰情况,此时需要接通机翼防冰。积冰之前使用机翼防冰。只在中度或严重的结冰情况下长时间飞行时,如等待,才使用机翼防冰系统作为防冰器。

附FCOM:

1,发动机防冰的使用–地面

2,发动机防冰的使用–空中

3,机翼防冰的使用–地面

4,机翼防冰的使用–空中

风挡雨刷松动刮伤蒙皮的相关信息

SR HNA-HNA-24-0900-04B

近期机队中出现了雨刷松动错位,打伤机身蒙皮的事件,特对当前雨刷信息做一梳理。

1.机队风挡雨刮片OEM件号2315M20-3和XW20891-150-75,需要注意的是从2024年4月15日起,厂家从IPC中去掉了XW20891-150-75,原因是这个件号并未在NG和MAX上取证,仅适用于CL飞机。

对应的XW20891-150-75的FAA PMA件号2224-6,2315M20-3的FAA PMA件号是2315M20-3WE。由于两个PMA是是用相同图纸来制造的,因此通常标记了两个件号,也有仅标记一个件号的情况。由于2224-6是参考XW20891-150-75申请的,经与波音SR申请,厂家提供了该件号安装的NTO。

统计2010年以来两种件号的发料记录,OEM件号发料仅17次,其余均为FAA PMA件。

2.雨刷差异

1)OEM螺母件号MS21044N08,PMA螺母件号MS21083C08,两种螺母均为不锈钢材质,OEM螺帽进行了表面镀镉。两种螺母前部均为不锈钢螺纹,后部为尼龙材料,当螺帽拧紧时,通过尼龙材料和螺纹发生挤压变形产生自锁力。

2)从螺帽尺寸来看,FAA PMA螺帽的尺寸相对偏小,OEM螺帽有3-4个不锈钢螺牙,PMA螺帽有2个螺牙。

3)针对OEM的螺帽MS21044N08,有替换的钢自锁螺帽(PN: BACN10JC08CD),有4牙螺纹,通过机械变形的夹紧力实现自锁功能。针对螺母的使用,波音建议优先选用MS21044N08件号的自锁螺帽。

3.针对风挡雨刷片安装,厂家已更新AMM手册,同时我司已下发MT,并在EO工卡中增加了图示和说明,主要目的是为了确保雨刷片和雨刷臂的齿盘能啮合到位,避免安装不到位导致后续雨刷臂出现松动的情况。

4.对历史刮伤案例做了回顾,发现一般发生在执行雨刮定期更换工作后的1-2周时间。

*2023年04月18日B-54*6飞机执行HU7762航班,宁波过站机组反映右一号风挡雨刮松动,维修人员检查发现雨刮因位偏离打到蒙皮,造成蒙皮损伤的不安全事件报告。(执行定期EO更换雨刮时间2023.3.26)

*2023年04月26日B-78*6执行HU7545(海口-太原)航班,太原过站检查发现左风挡下面的蒙皮有几处划伤的不安全事件报告。(执行定期EO更换雨刮时间2023.4.24)

*2023年05月06日B-60*2飞机执行HU7398(杭州-深圳)航班,深圳过站检查机长侧雨刮片移位,且无法作动,雨刮下部蒙皮漆层有损伤。(执行定期EO更换雨刮时间2023.4.23)

*2024年4月18日,B-71*7飞机成都-天府-TFU 过站,机组反馈右侧1号风挡雨刮有故障,过站重新磅力矩后正常。检查发现蒙皮有损伤,(执行定期EO更换雨刮时间2024.4.14)

5.针对近期执行EO工卡更换的雨刷螺母力矩进行了核查,从数据来看,部分螺帽的力矩偏低,手册标准为14-18磅寸。其实简单逻辑推导就能知道是什么问题。如果是产品设计问题或者PMA/OEM制造质量问题,那么一定是随着使用时间变长,这个松会越来越严重,那么随着装机时间的增加,刮伤案例会越来越多。但机队中并没有发生过装机时间长的刮伤案例出现,那么和选用OEM还是PMA就没有关系。锁紧力从来就不是失效原因,而是失效结果。一旦初始安装啮合的时候,齿尖没有和齿槽完整咬合,只要转动后,随着咬合的完成,力矩自然就会减少。可以通过在安装测试后,重新磅紧一下自锁螺母的方式,来防范安装中存在的没有对好齿盘的施工偏差。

6.其他航司情况

咨询国内其他未使用PMA件号雨刷,只使用OEM件号的航司,同样存在雨刷松动的情况,同时也下发了雨刷安装的相关提示。

7.点评

结合PMA件号风挡雨刷在机队的使用情况来看,运行中出现了少量松动的问题,结合厂家手册,机队核查数据,当前措施和其他航司的情况来看,需重点关注风挡雨刷的安装要求,确保安装到位。

关于737NG地面大翼防冰灯交替明亮/暗亮的提示

自有案例:

2023年12月24日,某737NG飞机航前推出后,机组报告使用大翼防冰后出现“机翼防冰活门灯交替明亮/暗亮”,经沟通后正常出港,航班延误45分钟,现对案例进行如下提示:


【1】过程回顾:
机组打开电门后,L VALVE OPEN 和R VALVE OPEN 灯先短时明亮(打开活门过程),再暗亮(活门正常打开),随后稳定明亮(触发大翼防冰地面过热保护-活门关闭),后续再暗亮(超温解除后活门又正常打开)。


【2】机翼防冰活门灯显示类型:
(1)暗亮:当P5板防冰电门打开时,当防冰活门实际位置与机上P5板电门位置一致时“暗亮”;
(2)明亮:当防冰活门实际位置与机上P5板电门位置不一致时则“明亮”。


【3】机翼防冰活门灯交替明/暗亮逻辑:
(1)当飞机在地面:机组打开大翼防冰后,活门打开,指示灯“暗亮”,而当机翼防冰过热电门探测到防冰超温(大于125℃)或油门超60°时,防冰活门会自动调至关位,导致与面板电门位置不一致,从而指示灯“明亮”,而当油门小于60°且防冰恢复至未超温状态时,活门自动打开,指示灯“暗亮”。
由于受地面阶段特殊的推力和管道温度的影响,打开大翼防冰后,随着大翼防冰区域温度的“高”“低”变化,一般会出现“明亮”“暗亮”交替的情况。而当油门超60°时,活门将自动保持关位,指示灯保持“明亮”。
(2)当飞机在空中:P5板电门接通时,推力和过热逻辑旁通,活门实际位置与P5板电门指令一致,指示灯暗亮。


【4】机组提示:
飞机在地面且油门小于60°时,机翼防冰打开后,机翼防冰VALVE OPEN灯在明亮/暗亮之间交替转换为正常现象。
☞以上建议,仅供参考,具体请以机组SOP“机翼防冰的使用-在地面”等飞行相关手册为准。

背景知识

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