直升机发动机异常停车故障分析

直升机发动机异常停车故障分析

崔昕鹏

中国人民解放军61902部队 644000

摘要：直升机发动机异常停车是一种极其严重的故障，经常会导致飞行事故甚至飞行员和乘客的伤亡。因此，本文旨在通过深入分析直升机发动机异常停车故障，全面认识其严重性和影响，以及在此基础上提出有效的预防和应对策略。希望通过这一努力，能够为直升机飞行安全和维护工作作出积极贡献。

关键词：直升机；发动机；异常停车；故障

引言

当直升机发动机出现异常停车时，飞行员需要迅速做出反应，采取紧急处置措施以确保飞行安全。此外，异常停车也可能导致直升机的不可修复性损坏，对航空公司和军事机构造成巨大经济损失。因此，通过对直升机发动机异常停车故障的深入分析，我们能够更好地认识直升机发动机系统的工作原理和故障产生的原因。透过对异常停车案例的研究，我们可以识别和理解不同类型的故障模式，为飞行员提供更有效的紧急处置指导，同时也为维护人员提供预防性维护方案。这些措施将有助于减少直升机事故风险，提高飞行安全水平。

一、直升机发动机工作原理概述

（一）直升机发动机的类型及特点

直升机发动机是直升机的关键组成部分，其类型和特点在直升机性能和适用领域上具有重要意义。目前主要的直升机发动机类型包括活塞式发动机和涡轮式发动机。活塞式发动机通常用于小型直升机，其结构简单、维护容易，适用于垂直起降和短距离飞行。相比之下，涡轮式发动机多用于中大型直升机，具有功率大、效率高的特点，适用于长途高速飞行。

（二）发动机工作原理和关键部件

不论是活塞式发动机还是涡轮式发动机，其工作原理都是通过内燃机过程将燃料燃烧产生的能量转化为机械能，推动直升机旋翼产生升力。发动机的关键部件包括燃油系统、空气进气系统、压气机、燃烧室、涡轮、排气系统等。这些部件协同工作，将燃料和氧气完全燃烧产生高温高压的气体，驱动发动机输出动力，实现直升机的飞行[1]。

二、直升机发动机异常停车的原因

（一）燃油系统故障

直升机发动机异常停车的一个常见原因是燃油系统故障。燃油系统故障可能包括燃油泵失效、燃油管路泄漏、燃油供给不足等问题。燃油泵的失效可能导致燃油压力不足，无法满足发动机燃烧需要，从而引发发动机停车。此外，燃油管路泄漏会导致燃料泄露并影响燃烧过程，造成发动机失火或熄火。对于燃油系统故障，及时的维护和检查至关重要，以确保燃油系统的正常运行和发动机的稳定工作。

（二）空气系统问题

空气系统问题也是直升机发动机异常停车的潜在原因之一。空气系统包括进气口、空气滤清器和压气机等部件，如果空气系统出现问题，比如进气口堵塞、滤清器损坏或压气机故障，就可能导致发动机吸入的空气量不足或空气质量下降，影响燃烧效率，最终导致发动机故障。因此，定期检查和维护空气系统，确保其通畅和正常运行，对于避免发动机异常停车至关重要。

（三）机械故障

机械故障是直升机发动机异常停车的另一个主要原因，可能涉及到发动机内部的零部件损坏、润滑系统故障、高温引擎过载等问题。例如，涡轮叶片损坏、活塞连接杆断裂、润滑油压下降等都可能导致发动机失效。机械故障往往需要高度专业的维修和保养来预防，同时也需要飞行员具备应对应急情况的能力。

（四）其他可能的原因

除了燃油系统故障、空气系统问题和机械故障外，还有一些其他可能的原因会导致直升机发动机异常停车，比如电子控制系统故障、疏忽的维护保养、外部环境因素等。这些原因需要进一步深入研究和探讨，以全面理解直升机发动机异常停车故障的种种可能性[2]。

三、直升机发动机异常停车的案例

（一）故障现象

某型直升机在悬停飞行时，2号发动机在提总距过程中燃气涡轮转速（Ng）、涡轮间温度（ITT）、扭矩快速下降，并同时报告了“2号发动机停车”、“2号发动机燃压低”、“2号发动机滑压低”告警。经过飞参的分析，确认了2号发动机异常停车的事实。

（二）故障分析

根据对直升机各系统故障模式的研究，发现发动机异常停车可能有多种原因。进一步排除了异常吸入固体、进气畸变、燃油污染、供油压力不足、异常防火断油、PMS开关误操作、油门杆误操作、机械操纵故障、线路故障、燃气发生器转子卡滞、机匣破裂和燃气涡轮破裂等可能性后，最终确认发动机异常停车的根本原因是吸入阻燃物质。具体而言，故障排除过程中发现2号发动机进气兜未按要求开启排水孔，而前一天暴雨导致进气兜积水约5kg。在飞行中，积水被吸入发动机，可能会导致燃烧室内熄火，从而引发发动机异常停车。因此，即使其他潜在原因被排除，吸入阻燃物质仍然被确认为导致2号发动机异常停车的关键原因。

（三）故障整改措施

针对这个案例，可以采取以下故障整改措施：

1.修改进气兜设计，确保其按照规定开启排水孔，以防止积水进入发动机。

2.对直升机进气系统进行检查和清洁，以确保没有阻碍进气的异物存在。

3.飞行人员应在暴雨或其他可能导致积水的天气条件下特别注意，确保飞行器材不受严重影响。

4.在机场地面设施规划和设计时，应考虑排水系统的合理设置，以防止在暴雨天气下出现过多积水。

5.在飞行器材维护规程中加入对进气系统排水孔的定期检查和维护流程，以确保机器的正常运行并避免类似问题再次发生。

6.加强飞行员的训练和意识培养，使其能够更好地应对特殊天气条件下的飞行安全问题。

通过上述故障整改措施的实施，可以更好地预防类似的发动机异常停车事件的发生，并最大程度地保障直升机的飞行安全。

四、直升机发动机异常停车故障的预防及应急策略

（一）预防策略

预防直升机发动机异常停车故障的关键在于定期维护和检查直升机的发动机系统。定期的维护包括对燃油系统、空气系统和机械部件进行全面检查，确保其正常运行和良好状态。特别是要重点关注燃油系统的泵、管路和供给情况，空气系统的进气口和滤清器，以及发动机的相关机械部件是否存在损坏和磨损情况。此外，还应确保燃油品质良好，避免因燃油污染引发发动机故障。通过定期的维护和检查，可以提前发现并排除潜在的故障隐患，最大限度地预防直升机发动机异常停车故障的发生。

（二）应急处置

当发动机出现异常停车故障时，飞行员需要迅速采取应急处置措施，以最大程度地确保飞行安全。具体而言，飞行员应了解并熟悉飞机型号的应急程序和指导，根据不同的异常情况采取相应的处置措施。例如，在发动机异常停车后，飞行员需要立即执行相关的操作程序，如降低飞行高度、调整飞行姿态、尝试重新启动发动机或转场降落等。飞行员在应对异常停车故障时需冷静应对，严格按照预先设定的指导和程序进行操作，确保乘客和飞机的安全。同时，训练和演习也是至关重要的，飞行员需要定期进行应急处置演练，以保持良好的处置反应和应对能力[3]。

结语

直升机发动机异常停车故障是直升机安全运行中的重要问题，其发生可能会带来严重的安全风险和经济损失。通过对已有案例和故障分析的深入研究，可以更好地总结以下结论：针对直升机发动机异常停车故障，应当加强对燃油系统、空气系统和机械部件的定期维护和检查，以最大限度地预防潜在故障的发生。飞行员在面对发动机异常停车时，应具备良好的应急处置能力，需要熟悉相关的应急程序和指导，并进行定期的应急演练以保持良好的处置反应。

展望未来，随着航空技术的不断进步，工程技术人员将在提高直升机发动机系统的可靠性和安全性方面发挥更大的作用。同时，飞行员培训和飞行安全意识的提高也将不断加强对异常情况的应对能力。在未来的发展中，我们期待能够通过不懈的努力和改进，进一步降低直升机发动机异常停车故障的发生率，确保直升机飞行安全和乘客的安全。

参考文献

[1]于向财,谭巍,刘松福.某型直升机空中停车故障研究[J].机械工程师,2023,(12):7-9+14.

[2]刘冲冲,林森什.某型直升机发动机异常停车故障分析[J].科技创新与应用,2022,12(10):94-96.

[3]杨子超,罗海明,余荣良.一种直升机发动机超转停车故障分析[J].电子制作,2022,30(07):98-100+52.

作者简介：崔昕鹏 2001 07 男 河北安国 汉 本科 陆军航空兵学院 学员 中国人民解放军61902部队 研究方向:直升机飞行