对APU航线维护及故障防范措施的分析

宋利润

摘 要：文章以APU失效故障的统计分析和翻修经验为基础，分析了导致APU失效的内、外部因素，给出了APU的小时成本估算法。为了实现对失效故障产生根源的削弱，且有效降低综合维修的成本，相关单位提出了APU的航线使用策略、日常维护与例行检查策略等，这样能够有效的提高对APU航线的维护及对故障的防范能力。

关键词：APU航线；维护；故障；防范措施

APU辅助动力装置的服役寿命既是反映APU的设计制造可靠性和厂家修理质量的重要指标，也是衡量航空公司机队管理和航线维护水平的重要参数。APU航线故障的原因主要来自制造设计及修理的缺陷、使用过程中维护不到位等多个方面，通过对失效故障进行研究分析，针对性制定出预防措施，有利于提高APU航线使用的维护水平，提高APU辅助动力装置的使用时间，从而在一定程度上降低综合维修的成本。

一、失效故障分析

（一）内部诱因

内部缺陷主要指制造设计、装置时的缺陷，可能是单个零件的内部缺陷，或者是零部件的相对位置关系缺陷等。内部缺陷可以分为热部件应力疲劳及热疲劳，进而造成裂纹及烧蚀现象的发生，主要表現为效率下降、不启动、引起压力低、超温等故障；封严的磨损失效，表现为燃滑油渗漏或客舱异味；传动件的损伤，表现为金属屑；气动壳体的损伤，表现为效率下降、高温或启动慢；航线可更换件的失效。同时，内部缺陷可以造成二次FOD（外部异物损伤）和气动、润滑系统污染。

（二）外部诱因

功能附件异常及污染等有可能导致结构发生损伤，从而增强了内部缺陷，进而加剧了热疲劳及应力疲劳的效应，使其产生二次损伤；污染有可能使气动曲发生一定程度的形变，或者是出现磨损，导致其工作效率下降，进一步加剧了内部缺陷。渗漏（油、气）会导致或加剧系统效率下降，同时，功能附件如燃油、滑油、空气、电源等等控制调节附件异常，会加剧并扩展内部损伤。

二、维护及故障防范

（一）渗漏检查

滑油渗漏，会导致滑油耗量增大，增加勤务工作量，并可能导致润滑冷却清洗效果不良，使转动系统受损漏气导致效率下降，发动机排气温度余度下降，热应力会有所加大，增加了热部件额损伤程度，从而直接影响了转子及热部件的使用寿命。电控气控制APU上大量的活门，所以，漏气就会降低其工作的稳定性，增加了故障排除的困难。另外，针对热气泄漏现象，相关人员应该加强对外部附件及导线系统损伤程度的检查，避免高温、燃油泄漏引进失火的现象。

（二）磁堵检查

磁堵检查是发现内部磨损的有效途径，这也是APU航线维护及防范的重要措施。一旦发现金属屑，说明内部磨损已经发生，碳封严的损伤已经开始出现。滑油中的细屑分为铁质、铜质或碳质。铁质金属屑会吸附在磁堵上，而其他细屑会沾在磁堵表而上或混在滑油中，可通过放油来发现。铁质金属屑能够反映出齿轮、轴承、传动花键等的损伤程度，而铜质颗粒能够反映出发电机电枢的磨损程度；碳质颗粒既可能是磨损的碳封严颗粒，也有可能是脱落的高温积碳。利用这种磁堵检查能够有效的实现对APU航线的维护及一些故障的防范。

（三）完整性及FOD检查

在APU运转的过程中，每次接近APU时，都应对其进行完整性检查，以便及时发现并排除潜在的损伤或隐患，防止造成更大的损失。压气机和负载压气机区域，该区域是最容易受外物损伤的区域，也是唯一可能在航线上目视检查到的转子区域，应着重加以关注；外部机匣接口，该处极易发生滑油、燃气等渗漏的现象，同时，在结构受力的作用下也容易发生形变或者装配位置变化等，对于结构损伤或系统异常的维护及防范具有重要作用。

三、防范策略

（一）一般排故策略

对APU进行排故过程中一般可以根据参考手册汇总的排故程序进行工作，但仍然存在大量的故障隔离程序不能涵盖的故障，所以必须以发动机物理原理为基础，先建立故障现象和故障产生外部诱因之间的联系，对相关联的系统开展针对性的检查工作，进而对故障范围进行缩小；如果无法排除故障，就需要对导致故障产生的内因进行排查，采用孔探、试车或者内场分解等手段，进行排除。

（二）线路问题

线路问题是软故障的最主要原因，由于线路本身发生断裂磨摄损伤的可能性并不大，大多数问题发生在线路连接或接头本身。量线是针对脱开接头进行线路测量的，对于接头及接触问题没有办法进行测量。933号APU曾经进行修理厂进行排故处理，主要是在对滑油低压电门导线插头进行返修时，固定插钉的橡胶件没有被取下来，装上之后出现了接触不良的现象，直接造成无规律性的滑油低压现象，长时间找不到原因，不得不拆下APU返回修理厂排故。

（三）偶发性故障或无故障吊发

偶发性故障时APU航线中易出现的问题，这类问题产生的主要原因技术系统本身控制协调存在一定的问题，或者是内置软件系统的紊乱，不影响工作，约17%的故障经系统重启动可以排除。当无故障时，也有可能出现换发现象，每飞行10000小时，大约发生4次的APU拆下送修现象，但是却并没有发生任何的故障问题。总有一些复杂故障，受飞机上相关电源、空调、引气、客舱控制系统的交联影响而无法确认，需要送入修理厂，隔离飞机系统进行排故。

四、结语

本文通过对APU航线维护及故障防范措施、失效故障分析、排故策略的研究分析，明确了针对APU航线维护进行排故处理及防故措施的重要性。

参考文献：

[1]仇建培.APU航线维护和故障防范[J].江苏航空，2013，02：35-36.

[2]仇建培.APU航线维护和故障防范[J].江苏航空，2012，04：34-35.endprint