一起由滑油渗漏导致的FJ44 发动机空停事件解析*

■ 赵继超/中国民用航空飞行学院广汉分院

0 引言

奖状CE525 型飞机曾发生过一起在巡航过程中由于发动机滑油渗漏导致的左发空停事件，机组按应急程序处置后返航，飞机安全落地。空停发动机在使用过程中各项参数正常，滑油消耗监控正常，并无特殊异常状况。该型飞机使用的是美国WILLIAMS 公司生产的FJ44 系列小型双转子高涵道比涡扇发动机，其使用和维护可靠性较高，多年来因发动机本体故障导致的空中停车事件极少发生。

1 发动机空停前的状况

机组在2700m 巡航高度时闻到座舱异味并伴有烟雾，观察到左发动机滑油压力指示出现波动，后持续下降进入红区，左发滑油温度升高进入红区，左发N1、ITT 指示出现明显波动。机组将引气选择开关置于右发，关闭左发引气，执行环境系统有烟雾或异味程序，座舱烟雾及异味逐渐消散，后按照应急程序关停左发。

2 检查情况

飞机落地后，检查发现左发滑油箱观察窗已低于“ADD”添加线，发动机外涵道内有滑油渗漏痕迹，进一步检查发现：

1）剩余滑油量为0.66L，正常情况下系统内滑油约为4L。发动机外表无滑油外漏痕迹。

2）滑油压差指示器弹出（见图1），说明滑油系统管路内已出现堵塞，滑油旁通活门已作动。

图1 滑油压差堵塞指示器

3）3 个磁堵发现有大量金属屑（见图2），滑油滤及流出的滑油均带有金属屑（见图3）。

图2 左发磁性堵塞状况

图3 滑油滤状况

3 滑油渗漏点查找

根据机组反映空停前驾驶舱内有油烟味，而飞机座舱引气采用的是发动机高压压气机引气，因此可以判断滑油的初始渗漏点应在发动机核心机内部，渗漏的滑油应该是经过高温的高压压气机、燃烧室变成雾态的油烟通过引气管路进入驾驶舱的。

在发动机维护手册的滑油渗漏检查矩阵表（见图4）中，查找外涵道滑油渗漏和核心机滑油渗漏对应的检查部件，发现发动机1 至4 号轴承出现滑油渗漏的可能性最大（4 个轴承均采用滑油喷射润滑方式）。孔探检查后，在发动机2 号轴承封严的余油孔处发现有滑油渗漏（见图5），其余发动机轴承余油口正常。

图5 2 号轴承封严余油孔

4 综合分析

根据空停前发动机的工作状况、事发后的检查情况，初步判断该机在飞行过程中2 号轴承碳封严突发失效导致滑油渗漏是造成本次空停事件的直接原因。

根据FJ44 发动机滑油系统原理（见图6），分析认为，一部分滑油通过2号轴承已失效的碳封严不断地渗漏，进入核心机内的高压压气机、燃烧室，在高温环境中产生未完全燃烧的雾态滑油，未完全燃烧的雾态滑油通过发动机引气管路进入座舱，导致座舱内出现异味和烟雾；另一部分滑油则进入2 号轴承腔的余油孔，向下流入外涵道，并随气流由尾喷管排出。

图6 FJ44发动机滑油系统简图

由于滑油量不断减少，滑油对发动机转动部件的润滑效果降低，发动机的轴承、附件齿轮箱内的传动齿轮等磨损加剧，产生的大量金属屑分别堆积在位于附件齿轮箱、滑油回油泵及滑油箱放油口的三个磁性堵塞上；产生的金属末进入滑油滤并堵塞滤芯，滑油压力降低并进入红区；同时滑油滤进出口压差变大，滑油压差指示器弹出。此外，滑油量不断减少还会降低对发动机转动部件的冷却效果，发动机转动部件的温度急剧升高并将热量传递给滑油，由于滑油滤已堵塞，剩余的滑油经过滑油/燃油热交换器时的冷却效果大幅下降，最终使滑油系统中剩余滑油的温度持续升高，最后进入红区。

5 结语

在空停发动机送厂翻修进行分解检查后，最终发现并确认了2 号轴承跑道环和滚珠的脱落是造成本次空停事件的根本原因。脱落的2 号轴承部件进入并污染了滑油系统，对发动机及附件齿轮箱内的轴承及碳封严造成损伤。同时，由于受损的2 号轴承已失去了对高压轴的支撑转动作用，致使高压轴产生偏转，对高压压气机转子、高压涡轮叶片等造成二次损伤。因此，空停发动机事发时，除了滑油已大量渗漏外，发动机核心机内部的损伤也较为严重。而奖状CE525型飞机座舱内并无滑油量的仪表指示，机组只能通过滑油压力和温度来判断发动机的工作状况，按照应急程序将该发及时关停才避免了对发动机乃至飞机造成更严重的损伤。

因FJ44 型发动机在国内仅具备热检、不具备发动机翻修能力，位于高压压气机处的2 号轴承无法在外场分解、检查。本次2 号轴承的损伤也具有一定的突发偶然性，之前从未出现过。从发动机维护可靠性角度出发，建议在发动机定检工作中增加对2 号轴承余油口滑油渗漏状况的检查，以便能提前判断发动机2 号轴承及碳封严状况。