JT9D发动机的防喘、排故流程及故障分析

郭怀军

摘要：该文具体以JT9D发动机的防喘措施及排故流程来分析在维护工作中应注意的问题，另外，还要注意喘振不是故障的终点，喘振很容易引起EGT超温，甚至发动机空中停车。下面将逐一分析。

关键词：JT9D 发动机 防喘 排故 故障

中图分类号：V231 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）05（b）-0071-02

1 JT9D简介

JT9D是美国普拉特·惠特尼公司研制生产的一种高涵道比大推力涡轮风扇发动机，它是专为宽机身客机研制的发动机，如图1。装机对象为美国波音公司B747、B767，麦克唐纳·道格拉斯公司DC-10，空中客车公司A300和A310，波音公司空中指揮机E-4A。

Ⅰ-发动机站位号；Ⅱ-低压压气机进口；Ⅲ-高压压气机Ⅳ-燃烧室；Ⅴ-高压涡轮；Ⅵ-低压涡轮；Ⅶ-排气

图中数字代表站位号：2-低压压气机进口；3-高压压气机进口；3.4-高压压气机第4级；3.5-高压压气机第5级；4-压气机出口；5-高压涡轮进口；6-低压涡轮进口；7-低压涡轮出口。

2 JT9D的防喘措施

（1）压气机中间级放气：JT9D发动机在第4，第9级处有放气装置，分别为3.0、3.5站位。3.5启动放气子系统的作用是提高发动机的启动特性和防止压气机喘振的发生；前后放气子系统的作用是防止压气机喘振；反推放气系统的作用是反推时打开第4、第9级放气阀以确保压气机稳定工作。

（2）可调静子叶片：JT9D内涵压气机的第一级进口导流叶片和第5、第6.、第7级高压压气机的整流叶片均是可调的。可调静子叶片角度由EVBC控制，位置的确定以PT3 和PS3为基础。叶片完全打开时角度为7°，叶片完全关闭时为-36°。

（3）JT9D为双转子发动机，在一定程度上的也是有效的防喘措施。

3 故障分析和排除步骤

3.1 喘振故障分析

喘振的原理在前面已经简单说明，现在从工程实践的角度分析喘振发生的原因。

（1）从故障数据统计分析可以看出，JT9D发动机引发喘振最为普遍的原因是VSV、3.5放气系统发生故障，所以日常维护的重点之一可集中在上述系统。

（2）3.0、VBV系统故障、反推放气系统非正常工作也容易引起发动机喘振的发生。

（3）8级单向活门的不正常工作，PT3系统工作不正常，叶片尖部过度磨损都会造成发动机加/减速喘振，喘振后一切正常。

（4）维护检查时燃油泵压力值不小于580Psi。在校装发动机时必须将VSV工作点调出阴影区，以减少5-8级叶片的工作应力。

2 喘振类型及排故步骤

根据发动机的不同工作阶段，对应地可将喘振分为4种类型，即反推操作时喘振、加速时喘振、减速时喘振、稳定工作时喘振。根据不同的类型有对应的排故方法和步骤。

4 讨论与总结

分析上述排故程序可以得出以下结论：

（1）检查的重点主要集中在3.0、3.5放气系统，进气区域和滑油滤、磁堵、PS3、PT3压力管。

（2）排故时采用的方法依次从简到繁，从更换部件到拆装整台发动机，不能随意调换顺序。

（3）对于每一类故障，都有对应的排故流程，应严格按照流程操作，不能随意调换顺序。

（4）若顺序有更改，以最新的TSM（排故手册）和ASM（飞机简图手册）为准。

4.1 喘振引起的EGT超温

测量出的EGT温度是4～6个探头的平均温度，可以防止因探头位置差异及个别探头失效导致的无信号。而实践证明，EGT超温大多是人为因素造成的。例如国航B2552的JT9D-7R4E发动机在9000m高空发生喘振，导致EGT超温20℃，事后检查原因是维护人员忘打开保险，致使3.0放气活门操作臂上一螺栓脱落，防喘不起作用，引起EGT严重超温。

4.2 喘振引起的空中停车

1996年4月26日，有一MD11/PW4462用户在起飞时2发喘振并振动增加，EGT达762℃，飞行员关停该发并继续飞行。地面检查进气道和排气管无异常，在基地检查发现HPC机匣在IGV联动环处有数处烧穿，分解发现有一片HPC7叶片在根部连接处断裂。建议改进叶片在叶根处加强喷丸强度。

1996年6月24日，有一A310/PW4158用户在刚起飞滑跑抬头之后1发喘振，机组拉回油门按故障程序执行，飞行继续。下一航段，也在起飞抬头之后该发再次喘振。排故时发现HPC可调静子叶片作动器的调节有误。

多次故障分析证明，影响发动机喘振的决定因素不仅包括发动机的设计、制造、“事后”及时的结构改进，而且与使用和维修人员的技术素质、工作责任心也直接相关。因此建议：应首先加强员工的培训，培养其良好的工作作风；其次认真分析故障发生的起因及排故方法，总结经验，从而提高发动机的利用率和可靠性，使之产生更大的经济价值和社会价值。

参考文献

[1] 尚义.航空燃气涡轮发动机[M].北京：航空工业出版社，1992.

[2] 陈光.航空燃气涡轮发动机结构设计[M].北京：北京航空航天大学出版社 2006.

[3] 普·惠公司.航空燃气涡轮发动机[M].周晓青，译.北极：宇航出版社.

[4] （英）罗.罗公司.喷气发动机[M].