航空发动机综合课程设计

航空工程学院

航空发动机综合课程设计

题目Loss of the Thrust Reverser Indication on Engine 1 or 2 1号或2号发动机反推显示丢失

作者姓名

专业名称2010级热能与动力工程指导教师魏武国

提交日期答辩日期

目录

第1章 CFM56-5B发动机介绍 (4)

1.1 概述 (4)

1.2 发动机特点 (5)

第2章反推系统 (6)

2.1 概述 (6)

2.2 反推控制系统 (7)

2.3 反推显示系统 (8)

2.4 反推装置 (9)

2.4.1 阻流门锁扣 (11)

2.4.2 阻流门液压作动筒 (12)

2.4.3阻流门位置开关 (13)

2.4.4 液压控制组件（HCU） (16)

第3章反推系统分析 (18)

3.1 反推系统结构框图 (18)

3.2 反推系统功能框图 (19)

第4章故障分析 (20)

4.1 故障描述 (20)

4.2 可能原因 (20)

4.2.1 DMC-1故障 (21)

4.2.2 阻流门锁扣故障 (21)

4.2.3 阻流门作动筒故障 (21)

4.2.4 阻流门位置开关故障 (21)

4.2.5 反推器HCU故障 (21)

4.3 故障树 (23)

4.4 排故流程图 (24)

参考文献 (25)

缩写

英文缩写英文及中文含义

ECU Engine Control Unit 发动机控制组件

CPU Control Processing Unit 控制处理组件

DAC Double Annular Combustor 双环腔燃烧室

EIU Electronic Interface Unit 电子接口组件

ECU Electronic Control Unit 电子控制组件

HCU Hydraulic Control Unit 液压控制组件

SEC Spoiler Elevator Computer 扰流板升降舵计算机

SOV Shut Off Valve 关断活门

ECAM Electronic Centralized Aircraft Monitoring飞机电子中央监控TLA Throttle Lever Angle 油门杆角度

DMC Display Management Computer 显示管理计算机

第1章 CFM56-5B发动机介绍

1.1 概述

CFM56-5B发动机是CFM公司生产的一款双转子，可调静子叶片，高涵道比涡轮风扇发动机。

风扇和4级低压压气机由4级低压涡轮驱动，9级高压压气机由1级高压涡轮驱动(参照图1-1)。环形燃烧室将燃油和压缩空气的混合物燃烧转化成为能量驱动涡轮。附件驱动系统从高压转子获得能量来驱动发动机附件。飞机着陆时使用的反推是使用风扇气流的冷气流反推。

图1-1 CFM56-5B发动机结构图

1.2 发动机特点

CFM56-5B发动机主要有以下特点：

1、在CFM56系列发动机中拥有最大的风扇增压比。

2、改进了发动机控制组件（ECU）和控制处理组件（CPU）。

3、首次在商业应用中使用双环腔燃烧室（DAC）。

为了适应空中客车A321的需求，CFM56-5B系列在-5A系列上进行了改进，推力能够达到22,000至33,000磅（98至147千牛）之间。这一型号同时也能使用于其他A320家族成员（A318/A319/A320）并能取代CFM56-5A。其最显著的改进是一个能减少氮氧化物等污染物排放的双环腔燃烧室，新的风扇，更长的风扇外壳和新增的第四级低压压气机。CFM56-5B发动机在20世纪九十年代中期首次使用了双环腔燃烧室（DAC）技术。这项技术减少氮氧化物排放量高达45%。CFM56-5B系列是在空中客车上使用最广泛的CFM56发动机。CFM56-5B系列发动机不同型号技术数据及对应机型如下表所示：

表1-1 CFM56-5B系列发动机对比表

第2章反推系统

2.1 概述

在飞机着陆滑行时风扇反推组件使用发动机的部分排气能量为飞机提供附加气动阻力，缩短飞机滑行距离同时减轻刹车磨损。风扇反推组件由发动机上的液压泵驱动。反推组件由驾驶舱里相应发动机油门杆上的反推手柄控制。控制通过两条独立的电路实现。第一条电路是EIU－ECU－HCU，第二条是SEC－静态继电器－SOV。反推系统示意图如图2-1所示。

图2-1反推系统示意图

反推系统主要包括以下三个子系统：

1、反推控制系统

2、反推装置

3、反推显示系统

2.2 反推控制系统

反推装置是由驾驶舱里的油门控制杆进行控制的，控制只能当飞机在地面上时操作。控制杆位置如图2-2(a)所示。

( a ) ( b )

图2-2 油门控制杆及反推杆

当反推控制杆被拉动时，油门控制杆可以在反推选择区域内向后运动，如图2-2（b）所示。反推由电子控制组件（ECU）控制。当油门控制杆在反推选择区域内运动时，控制杆通过扰流板升降舵计算机（SEC）和静态继电器控制关断活门（SOV）打开，参见图2-1。

电子控制组件（ECU）整合油门控制杆选择产生的反推命令逻辑，反推位置反馈和地/空构型，计算马赫数，最终向压力活门和换向活门发送一个指令信号。

从ECU到换向活门的信号会反馈给一个抑制继电器，抑制继电器由电子接口组件（EIU）根据油门杆位置进行控制。

ECU的每个通道都可以控制和监视反推装置。反推作动筒的液压压力源由正常液压系统提供，其中1号发动机压力源由液压绿系统提供，2号发动机压力源由液压黄系统提供。在阻流门运动的过渡态ECU控制发动机处于慢车状态。

2.3 反推显示系统

图2-3反推显示在驾驶舱内位置

反推系统和反推工作顺序通过飞机电子中央监控系统（ECAM）的上显示组件进行监控（位置如图2-3），能对警告和“反推”进行显示。压力开关、收上位开关和放下位开关的相关信息都会被送往ECU。

下列故障被检测到时会在ECAM上出现警告信息，并且这些警告在飞机放行中是不允许放行的：

A：反推收上位显示

飞行中在反推收上出现故障的情况下ECAM会显示警告。一个琥珀色的“反推”显示将会出现：它先闪烁9秒钟时间，然后保持静止。当反推收上位通过其他方法能够保持时，这个故障不会影响收上位的工作。

B：反推工作显示

（1）放下顺序

在地面上反推放下过程中一个琥珀色的“反推”显示会在ECAM上，此时N1转速刻度会出现在显示器中央并且至少有一个反推阻流门处于非收上或者是解锁状态（行程大于1%）。当反推阻流门完全放下并且最大反推可以由ECU控