某型飞机顺桨系统工作浅析

龙小辉

民航飞行学院飞机修理厂

本文详细分析了某型飞机顺桨与回桨的工作原理，并介绍了日常维护注意事项，有助于维护人员加深理论认识，提高排故技巧。

某型飞机安装的调速器是美国哈泽尔公司生产的，是属于单作用式正向液压变小距的可顺桨调速器，调速器通过滑油压力来推动变距活塞使螺旋桨变小距。当飞机需要顺桨时，通过操纵变距杆释放螺旋桨内的变距油液，使螺旋桨在气动力、弹簧力和离心力有共同作用下顺桨；当飞机需要回桨时，通过前推变距杆打开储压器与螺旋桨之间的压力油通路，压力油进入螺旋桨内推动变距活塞工作，使螺旋桨回桨。调速器与储压器的位置详见图1。

顺桨

如果螺旋桨飞机发生发动机空中停车时，螺旋桨会继续沿其原来的旋转方向转动，就像风车一样继续转动，这种自由转动现象称为螺旋桨自转。螺旋桨失去动力的自转工作状态叫做自转工作状态，同时也有比较通俗称谓，即风车工作状态。

飞机发动机因某种原因出现空中停止工作（空停）情况时，它的功率将急剧下降至零。螺旋桨转速也将随之下降，为保持转速恒定不变，调速器就自动控制变距油路来使螺旋桨变小距；在迎面气流的作用下，螺旋桨的桨叶迎角减小，此时桨叶角也随之迅速减小，最终形成了极大的负迎角。

从图2 可以看出，桨叶总空气动力是用R 进行表示，它的作用方向是后下方；另外一个分力是用Q 来进行表示，它的作用方向与螺旋桨的转向是一致的。由阻转力转变成驱动力，从而带动螺旋桨继续沿原方向转动。图2 中另一分力用P 表示，由于它的方向正好同拉力作用方向成180°，是阻碍转动的负拉力。它随着速度增大而变大。

当发动机空中停车螺旋桨出现自转时，发动机并没有动力输出，故不能产生带动螺旋桨转动的驱动力，此时是相对气流作用来带动螺旋桨转动的，其转动是被动的，故不会产生拉力；被动旋转的螺旋桨只能产生阻转力，导致飞机的飞行阻力增大。由于发动机的被动转动的，其内部润滑油不能保证供给，发动机的内部磨损也将急剧增大。

图1 调速器与储压器位置图

图2

为防止发动机空停后，螺旋桨出现风车工作状况，可以操纵驾驶舱内的顺桨机构来对其进行顺桨。使桨叶角达到90°左右。如图3 所示。此时，螺旋桨桨叶前缘是朝向前方的，它几乎与飞机飞行方向平行。

桨叶顺着气流方向后，由于没有气动力作用，螺旋桨将停止旋转；这样原来作用在其上的负拉力也就消失了，螺旋桨停转，与之相连接的发动机曲轴也不再转动，处于静止状态，就避免了发动机的过度磨损。此时由螺旋桨产生的阻力极小。

图3

飞机在空中飞行过程中，如果发动机转速大于950 转/分时，发动机动力突然消失，飞行员应该立即向后拉动变距杆至后极限位，后极限位也就是顺桨位；此时调速器内操纵轴上的凸台与回桨活门组件内的活门销分离，作用在回桨活门上弹簧力将活门压向活门座，这样活门就处于关闭位；储压器和调速器之间的通路被彻底切断。

经调速器内的滑油泵增压，管路内滑油压力达到释压活门工作压力时，推开释压活门，压力油进入机匣内循环流动。当调速器柱塞向上移动至极限位时，螺旋桨变小距油路将完全打开。此时，变小距油路与机匣的回油路是相通的，滑油经小距油路返回机匣，螺旋桨内的压力滑油将排出；在桨叶配重离心力、桨缸弹簧力及缸筒氮气压力作用下，其桨叶将角增大，从而到达顺桨位。顺桨工作情况，详见图4。

图4 顺桨工作示意图

回桨

当螺旋桨内的压力油完全释放后，其桨叶角度增大到90°左右，此时螺旋桨到达全顺桨位。而螺旋桨的回桨过程，正是顺桨的相反过程，桨叶角将由最大角度逐渐恢复至工作角度。

向前推动驾驶舱内的变距手柄时，调速器内的活门销被顶开远离活门座，此时储压器与调速器间油路连通。随着前推变距手柄的角度增大，活门的开度也将继续增大，当变距手柄到达前限动位时，活门的开度达到最大值。

先前储存在储压器内的压力油经打开的通道，流入调速器油泵的压力腔室内；这时调速器内的分油柱塞也朝下运动，分油柱塞从变小距通道口处离开，此时小距油路同压力油路连通，储压器内的压力油直接进入变距油缸，推动变距活塞向后移动，与之相连的变距拔叉带动桨叶旋转，从而使桨叶角变小，恢复至工作角度（小桨叶角度），这就叫做螺旋桨的回桨。具体工作情况，详见图5。

图5 螺旋桨回桨工作情况图

维护注意事项

检查调速器操纵系统，固定可靠，行程正确，操纵应正常，无卡阻现象；检查钢索固定支架、卡箍状况良好，固定可靠；钢索无过度弯曲和扭曲。检查调速器应无渗漏。

检查螺旋桨安装固定可靠，安装螺杆保险良好；桨毂及其部件无裂纹、腐蚀和无油脂渗漏。桨轴无滑油和油脂渗漏。转动桨叶，检查桨叶紧固良好，无松动。检查螺旋桨桨缸充气压力符合规定。

检查螺旋桨回桨储压器及其管路应无渗漏，状况良好；检查螺旋桨回桨贮压器气压符合规定且无滑油渗漏。

结语

通过上述详细的理论分析，明确了某型飞机螺旋桨顺桨与回桨的工作原理及维护注意事项。飞机维护人员可以根据该理论知识，详细分析实际工作中出现的故障，对排故有重要的指导意义。