A320飞机火警探测简介
PW1100发动机火警探测原理和故障分析
PW1100 发动机火警探测原理和故障分析摘要:空客A320飞机发动机火警探测系统是通过监控发动机舱温度,保证发动机正常工作的重要部分。
自从A320系列飞机安装PW1100发动机后,发动机火警相关故障发生概率相对较高。
由于整个系统环路组成多,部件安装复杂,排故难度高。
通过对系统组成及工作原理的分析,有助于快速判断故障指向并及时处理。
关键词:PW1100;FDU;LOOP;火警探测器引言:PW1100发动机由于该发动机涡轮前温度高,导致的发动机核心舱温度也更高。
发动机区域属于高振动区,火警探测原件和相关线路极容易由于高温高振动,出现部件松动线路磨损等情况,从而导致发动机火警环路系统出现故障。
本文章参考AMM和TSM手册进行相关研究和分析,有助于维修人员进一步理解系统,为故障的快速处理提供一定的参考价值。
一.发动机火警系统原理及组成PW1100火警探测系统为电控气动型。
在每个发动机上,有两个连续的环路(LOOP A和LOOP B)用于火警探测。
这两个环路通过并联方式同FDU(火警探测组件)相连,并通过AND(与)逻辑工作方式,只有当两个环路同时探测到火警时才出发火警警告,以防止不必要的火警警告。
如果有一个探测环路失效,FDU工作模式由AND(与)逻辑变成OR(或)逻辑。
即只需要一个探测环路工作正常,飞机就可以正常放行。
FDU监控火警探测回路。
并向机组人员显示失效的火警探测回路。
对于每台发动机来说:每个环路有三个并联的火警探测器。
探测器安装在发动机舱齿轮箱、核心风扇段和吊架防火区域。
每个火警探测器都由一个传感元件和响应器组件组成。
传感元件是一根外径为0.063英寸的管。
它有一个带氢的钛核心,周围缠绕着一个螺旋体。
这个螺旋体是由一种惰性材料制成的,它有可以释放和吸收气体的特性。
传感元件的外管壁和核心之间的空间充满了氦气。
氦气的初始压力与为每个传感元件选定的预设温度限制有关。
传感元件的一端密封焊接,另一端连接到响应器。
A320防火系统简介
概述(二)
A320飞机的防火系统包括
发动机火警探测以及灭火系统 APU的火警探测以及灭火系统 货舱的烟雾探测和灭火系统 电子舱烟雾探测系统(无灭火系统) 驾驶舱/客舱/卫生间灭火
一、发动机防火
发动机防火系统由火警探测和灭火系统组成。 每台发动机有两个独立的、并联到火警探测组 件FDU上的火警探测环路A和环路B。
四、货舱防火系统
货舱防火系统由货舱烟雾探测系统和货舱灭火 系统组成。
在我公司A320机队上:
B-6256、6285、6300 货舱有2个灭火瓶; 驾驶舱控制面板图:
其余飞机货舱有1个灭火瓶; 驾驶舱控制面板图:
B-2370、2371、 6285、6300、2286、2293 、 6387、6551飞机货舱共有10个烟雾探测器 ( 4个安装在前货舱顶板上,6个安装在后/散 货舱); 其余飞机货舱共有6个烟雾探测器( 2个安装 在前货舱顶板上,4个安装在后/散货舱)。 货舱烟雾探测器串联在一起,连同厕所里的烟 雾探测器一起,它们构成一个环路,连接到烟 雾探测控制组件SDCU(在新飞机中是连接到 CIDS的SDF模块里)。
火警探测系统对发动机和机体潜在的着火区域的火警温度过热温度烟雾浓度和高压热空气泄露等状况进行监控一旦监控数据达到警告值就立即发出目视和声响警告并指出需要采取措施的具体部位
A320飞机防火系统 简介
工程技术分公司工程部
前言
无论飞机是在飞行中还是在地面上,火灾 对飞机来说都是最危险的威胁之一。一般来说, 发动机、货舱、客舱等部位是最易发生火灾的 部位。A320飞机对所有可能发生火灾的部位均 安装了烟雾探测系统或灭火系统,可以及时有 效发现并扑灭火灾,保证飞机安全飞行。下面 就将对A320飞机各部位防火系统进行简单的原 理介绍。
A320防火系统简介解析
正确的机组操作程序已显示在上ECAM上:
-按压主警告按钮,红色的主警告灯熄灭,持续重复 的音响警告停止; -将油门杆推至“慢车”位; -如果飞机停在地面上,还要刹上停留刹车; -将2发主电门旋转至“关”位,从而关闭低压和高压 供油活门,关闭2号发动机; -按压2号发动机的火警按钮(按压后有单谐声响起, 主警戒灯点亮,爆炸帽SQUIB灯点亮,表明灭火系统 已预位); -按压1号灭火瓶的DISCH释放按钮,释放1号灭火瓶。 当释放完一个灭火瓶后,如果火还没有被熄灭,那么 需要在30秒后再释放第二个灭火瓶。
二、APU防火
APU防火系统同发动机防火系统相似,由火警 探测和灭火系统组成。 火警探测器:探测系统包含两个独立的环路A 和B,每个环路有一个探测器。环路A和B并联 在火警探测组件FDU上。 一个APU灭火瓶安装 在APU舱外边、防火 墙前边。
自动灭火
若APU在地面上发生火警,则APU自动停车, 且APU灭火系统自动触发灭火,释放灭火瓶。 如果地面有维护人员及时 发现了APU着火,也可以 通过按压地面外部电源面 板上的“APU关断”按钮, 确保APU关断。
三、电子舱烟雾探测
电子设备烟雾探测由安装在电子设备通风系统 排气管道中的烟雾探测器完成。在探测到烟雾 时,探测器将信号送到飞行警告计算机和电子 设备通风计算机AEVC 上,并提供给驾驶舱 进行警告。
当探测到电子舱有烟雾5 秒钟以上时:
响一声单谐音警告。 MASTER CAUTION(主注意)灯亮。 上ECAM 显示一条注意信息以及操作程序。
概述(二)
A320飞机的防火系统包括
飞机防火系统
飞机防火系统飞机在使用中有发生火灾的危险,因此现代飞机上都有专门的防火系统,当飞机发生火险后迅速扑灭火源。
防火系统包括火警探测系统和灭火系统。
火警探测系统由发动机和辅助动力装置火警探测、货舱温度和烟雾探测、机轮舱和引气管道过热探测等组成。
灭火系统分别由灭火剂贮存、灭火剂释放等组成。
防火系统平常不工作,但万一发生火险必须迅速扑灭起火,因此需要定期检查、测试保证系统的可靠性。
(一)火警探测系统火警探测系统的工作原理是将着火发生时的特征物理量转换成电信号,超过阀值时,接通火险报警。
火警探测系统按照探测部位的不同分为单元型和连续型两种。
单元型火警探测器用于探测最有可能发生火险处的部位温度,是点探测器,分为熔化一连接开关和热电偶探测器两种。
连续型火警探测器可以对可能的防火区域进行全方位的探测,是面探测器。
系统通过电线或管路围绕防火区形成探温环路,分为电阻型和电容型两种。
电阻型探温环路在正常温度下,环路内通过微量电流不足以作动火警警告,温度上升时,因为材料的负温度电阻特性,电流超过预定值,接通火警警告电路。
电容型探温环路利用温度和电容同比的特性探测火警,它与电阻式相比,优点是探温环路的接地或短路时不会产生错误的火警信号。
烟雾探测系统安装在飞机的货舱、设备舱、厕所等处,它利用探测燃烧烟雾来判断火险是否存在,包括CO探测和烟雾探测。
C0探测器用于客舱和驾驶舱的火警探测,飞机燃烧时产生大量的CO,通过指示器的变色来判断CO浓度,进而判断火警。
烟雾探测器分为光电池型和电离型两种。
光电池型烟雾探测器中有烟雾时,烟雾微粒被光线照射反射,引起光电池产生电流,经放大后接通警告灯和警铃。
电离型探测器内有被电离的空气,当烟雾进人探测室内时,烟雾被吸附在空气离子上,会减弱空气的电离度。
火警探测系统在使用中经常会发生虚假火警,但若为了减小虚警而提高报警阀值又有可能漏报火警,引起严重的后果,因此有专门的火警试验电路,用来定期测试检查系统的探温环路工作是否正常。
A320系列货舱防火系统
三、货舱灭火瓶更换
三、货舱灭火瓶更换
拆卸要点:
1、开工前在灭火瓶下方铺好抹布,防止螺钉 掉到货舱地板下面去 如果螺果灭火瓶位于货舱侧壁板处,由于货舱 地板为斜坡不好接近,可视情拿轮挡放在货 舱帮助接近灭火瓶
3、拆装爆炸帽时,注意静电防护,不要用手 触碰爆炸帽的插钉。脱开爆炸帽的插头后, 要立即装上分流塞,防止灭火瓶意外释放
不正常情况: 1、警告只出现一次 2、SMOKE警告灯没有亮
原因:CIDS-SDF的一个通道故障 原因:同一组的2个烟雾探测器有一个不工作
一、货舱烟雾探测
通过CFDS操作检查货舱烟雾探测器以确认隔离活门自锁电路的完好性
开始测试后,CIDS-SDF会模拟一个货舱火 警信号,之后货舱通风控制器会控制隔离 活门关闭。
三、货舱灭火瓶更换
安装要点:
4、对于有力矩要求的管路、部件等,按要求打好力 矩;往螺纹上涂航化品时注意不要将润滑脂弄到管 路中去,否则会产生虚假警告 5、爆炸帽属于时控件 指令要求,安装爆炸帽时,记录装上爆炸帽的件序 号、生产日期以及安装位置,注意留存 注意:爆炸帽的生产日期是实物上序号最后两位字 母代码表示的日期,实物上四位数字表示的是服务 日期 6、完工后,注意现场工具的清点,注意分流塞也属 于工具,要及时恢复
其他飞机都将货舱烟雾探测放到了CIDSSDF模块
相邻的烟雾探测器分别连到了不同SDF通 道 1WH、3WH、5WH连接到CIDS-SDF的A通道 2WH、4WH、6WH连接到CIDS-SDF的B通道 A、B通道互相独立,这样就增加了探测 的准确性
一、货舱烟雾探测
烟雾探测过程
当探测到货舱烟雾信号后,烟 雾探测器通过一条数据线总线 送到两部CIDS-SDF,然后CIDSSDF通过离散信号的方式把烟雾 探测警告直接传送到驾驶舱指 示以及通过ARINC 429数据总线 的方式传送信号到飞行警告计 算机FWC,在驾驶舱产生警告
A320发动机火警探测系统及常见故障分析
A320 发动机火警探测系统及常见故障分析引言:航线人员在日常飞机维护过程中,经常遇到发动机火警探测环路故障,此类故障涉及的部件繁多,线路复杂,故障排除难度大,从故障现象上,很难判断出故障部件,需要花费很大的时间与精力去隔离。
关键词:火警探测组件,探测环路,传感元件,响应器1.概述在航线维护中,A320 发动机火警和过热探测系统作为一套检测发动机区域过热的空气管路或易燃的燃油和液压油泄漏导致的火警或者过热的系统,其工作状况和监控性能直接影响到飞机的适航运行。
据统计,在某年1月至某年12月期间,某航A320系列机队共发生多次火警环路故障和警告(除重复故障外),其中:A321-231型飞机共发生27次火警环路系统故障;A320-232型飞机共发生86次火警环路系统故障;A319-133型飞机共发生11次火警环路系统故障。
这些故障给航班正常运行带来诸多影响。
其中故障源集中在发动机核心机环路,吊架环路,风扇机匣环路,电气模450VT,FDU和相关电气线路等六个部分。
这些故障源及探测系统逻辑关系如图(a)所示。
2.发动机火警探测系统部件2.1发动机火警探测组件FDU位于右后电子舱后部计算机安装架下方,三部FDU并列摆放,分别控制左发、右发、辅助动力装置APU火警探测系统。
每部FDU尾部都有两个电插头,分别连接火警探测环路A或B线路。
2.2火警探测器包括风扇、吊舱、核心机三个区域,其中风扇区域探测器位于风扇机匣内部发动机本体下方,吊舱区域探测器位于反推包皮内发动机顶部,核心机区域探测器位于反推包皮内部后方,围绕发动机本体形成环形;每个区域都有两根并行的敏感元件线路,通过数目繁多的螺钉固定在一根支架上,末端连接到相应的应答机壳体,应答机另一端通过插头连接到飞机电缆上。
2.3发动机防火面板位于驾驶舱头顶,包括两台发动机和辅助动力装置的火警关断电门、测试按钮和灭火释放按钮。
3.发动机火警探测系统结构与工作原理A320飞机CEO飞机火警探测系统为电气式系统。
CFM56-5B发动机火警探测系统综述
在5秒之内LOOP A故障和LOOP B同时故障。
2 发动机火警探测系统故障案例及原因分析 案例一:某飞机出现“ENG 1 FIRE LOOP A FAULT”的
警告信息,地面量线检查正常,但试车故障依然存在。在接线 块450VT1上对火警探测器进行跳线,然后分别进行试车验证。 在对换吊架火警探测器后故障信息转移到火警探测B环路,则 确定是火警探测A环路的吊架火警探测器故障,更换后试车正 常,故障排除。
原因分析:当金属断丝与核心机火警探测器的接线柱相碰 时,造成A、C接线片被短接,火警探测A环路产生火警信号, 而正常工作的火警探测B环路在16秒内未探测到火警信号,故 火警探测组件判断火警探测A环路故障。
3 发动机火警探测系统的维护建议 (1)火警探测器虽然具有一定的韧性,但在安装火警探
测器时不允许对感应元件施加过大的力,导致感应元件弯曲半 径过小,甚至出现对折,造成感应元件管壁破损,或者出现应 力集中,减小火警探测器的使用寿命。此外,感应元件与发动 机本体接触或太过接近都可能造成发动机运转过程中出现故障 信息。
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(4)拆装火警探测器周围的部件时,应避免对火警探测 器产生影响。例如风扇火警探测器电插头位于发动机最低部, 管路接头渗漏出的油液容易进入插头中,造成插头接触不良, 产生火警信号。
(5)大雨天气下,应该尽量避免打开发动机整流罩。雨 水中夹杂着大量的灰尘和颗粒物,进入插头后容易产生虚假的 火警信号。
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3??发动机火警探测系统的维护建议1火警探测器虽然具有一定的韧性但在安装火警探测器时不允许对感应元件施加过大的力导致感应元件弯曲半径过小甚至出现对折造成感应元件管壁破损或者出现应力集中减小火警探测器的使用寿命
货舱火警探测和灭火是如何工作的
货舱火警探测和灭火是如何工作的2017年11月13日21时35分,国内一架波音737飞机在飞行过程中发现货舱火警警告。
为确保飞行安全,机组立即启动应急处置程序安全备降长沙机场。
飞机着陆后检查发现货舱并未着火,火警系统出现故障。
针对这个事件,我们来了解一下货舱的火警的探测和灭火是如何工作的:货舱火警探测是现代飞机火警探测系统的一个重要组成部分.烟雾是火灾的前兆和伴随产物,也是早期火灾探测的基础,为了能够及时发现火警,现代飞机货舱火警探测大部分采用烟雾探测技术.,我们先介绍一下货舱的一些相关知识:货舱的分类联邦适航规定(FAR)25.857 和适航规定(JAR)25.857)中,将货舱分为四类:A、B、C、E、D(Reserved空缺)。
A、B、E类货舱在飞行中可以接近,没有安装固定式灭火装置,可使用手提灭火瓶灭火C类货舱(737、757、787都属于C类货舱)有独立的烟雾探测器或火警探测器系统,飞行中人员不能进入该货舱。
机组在驾驶舱可以操控灭火系统。
如何探测烟雾为了能及时准确的探测到火警,货舱烟雾探测器大多使用光电传感器。
烟雾颗粒会干扰探测器内部的光束,导致光线散射到光敏二极管上,这会增加光电二极管的电流输出并产生警报。
如果货舱温度超过正常工作允许的温度值,烟雾探测器也会触发超温警告。
烟雾探测器可以分为:抽吸式和开放式探测器我们按照这种分类方法,介绍一下737、757、787的火警是如何探测的:抽吸式探测器(757):757在货舱烟雾探测就是使用抽吸式烟雾探测器,757的探测系统属于双环路,每个环路中各有一个探测器,货舱中装有风扇,一个正常,一个备用,不停地抽吸货舱中的空气流过探测器。
开放式探测器:开放式属于被动烟雾探测,737、787飞机的货舱都配有多个烟雾探测器。
任何来自烟雾探测器的烟雾信号将触发在驾驶舱的警告。
737的探测器探测系统也是双环路的,但是没有抽气风扇,所以就会根据货舱的大小来加装探测器的个数。
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LOOP探测到温度均匀上升
火警探测环路探测到整个环路上的平均温度变 化,当温度上升时,氮气膨胀使感应器警报电 门膜片内凹,火警电路闭合,从而给火警探测 组件送出警报信号。
LOOP探测到温度均匀上升
LOOP探测到温度局部过热
火警探测环路发生局部瞬时过热时,环路内的 充氢芯子在高温作用下大量释放氢气,使环路 内的压力上升,感应器内警报电门膜片内凹, 触发警报信号
A320飞机火警 探测简介
一车间 阮征
简介
A320飞机火警探测的目的是监控发动机、APU、 电子舱、货舱以及厕所区域的过热和烟雾,发出 相应警告通知机组,由机组判断后做出决定。 火警探测分为过热和火警探测和烟雾探测,其中 过热和火警探测又根据区域分为发动机 (AMM26-12-00)和APU (AMM26-13-00);烟 雾探测根据区域分为电子舱(AMM26-15-00)、 货舱(AMM26-16-00)、 厕所(AMM26-17-00) 这里主要介绍过热和火警探测系统。
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发动机火警探测组件位置
FDU
FDU有两个相同的通道A和B,对应发动机火警 释放手柄上的八个红色警告灯,A和B各对应 四个。FDU检测火警探测环路感应器的状态进 行逻辑运算,最终送出火警警报信号或环路故 障信号。
FDU的火警运算逻辑: 1)A和B都有火警信号; 2)一个环路有故障时,另一个环路有火 警警报信号; 3)5秒内两个环路都发生断路。
排故心得
1)由于计算机相对其他部件拆装方便,所以可先将 FDU1和FDU2对调,如果故障转移,则可以判读为FDU 故障; 2)分别隔离检查三根环路,在故障信息出现后,通过 依次连接新件或将吊架环路A和B插头对调,如果故障 信息消失,则可以判断连接新件或转移的环路故障; 3)如果要判断线路故障,则可以在450VT模块上互换 插钉隔离故障,450VT模块的作用是将三根环路的信 号集成后送往FDU。如果故障不能转移,可以更换 450VT模块1和2排故,如故障继续,判断为从450VT 到FDU线路故障;如果故障转移,可以判断是从环路到 450VT的线路故障。
APU火警探测环路
APU火警探测环路结构同发动机火警探测环路 结构相同,同样是气压式感温元件。温度正常 时在氮气压力下正常电门闭合,警报电门断开, 在APU舱温度上升(202~178℃)或环路局部温 度升高(512~452℃)时,警报电门闭合,感应 器给FDU送出警报信号,环路破损或断裂时正 常电门断开,感应器给FDU送出故障信号。
火警探测环路探测到火情后送信号往FDU,FDU 确认为火警后一路点亮火警按钮灯和发动机启动 面板上的火警灯,另一路送给FWC,FWC送出三 级警告,按压火警按钮后音响警告消失,SQUIB 灯亮,引爆电路待命,相关处理信息出现在 ECAM页面,低压燃油关断活门和发动机燃油回 油活门关闭,发动机引气活门关闭,空调流量活 门关闭,液压火警关断活门关闭,IDG脱开,EIU 断电。
APU火警探测环路结构
发动机火警探测
每台发动机过热和火警探测系统包含两条平行安 装且完全相同的火警探测环路(LOOP);一个火 警探测组件(FDU);发动机火警控制面板;两 个灭火瓶。 火警探测环路安装在发动机的风扇、核心区和吊 架三个防火区域,感受相应区域的温度变化,触发 相应的电信号给火警探测组件,火警探测组件经过 逻辑运算后送出警告或故障信息,机组根据警告信 息操作按钮释放灭火瓶以实施灭火.
FDU的环路故障运算逻辑: 1)A环路断路,B环路5秒内未断路,A则环路故 障; 2)B环路断路,A环路5秒内未断路,B则环路故 障; 3)A环路火警,B环路正常,A则16秒后环路故障; 4)B环路火警,A环路正常,B则16秒后环路故 障; 5)两个环路失效则火警探测故障。
450VT集成模块位置
APU火警探测
APU火警探测系统用于探测APU舱区域的火情。 APU火警后,在空中由机组人工释放灭火瓶; 在地面,如果驾驶舱没有动作则系统自动释放 灭火瓶,灭火瓶释放后机身尾部左侧的红色指 示片将被吹落。 APU火警探测系统包含两根平行安装的探测环 路,一部火警探测组件(FDU),一个灭火瓶。
发动机火警探测
火警探测环路元件是一种气压式感温元件,为 一根中空的金属管,一端封死,一端连接感应 器。金属管内充一定压力的氮气,中心为充氢 芯子(温度上升时释放氢气,温度下降时吸收 氢气)。 正常情况下,金属管内的压力使感应器正常电 门膜片内凹,警报电门膜片外凸,火警警报电 路断开。
发动机火警探测环路结构
LOOP探测到温度局部过热
LOOP探测到管体破损
火警探测环路破损或断裂时,环路内压力下降, 感应器正常电门膜片外凸,感应器电路断开, 从而给火警探测组件送出故障信号。
LOOP探测到管体破损
发动机LOOP触发警告的门限值
FDU
火警探测组件(FDU)用于接受火警警报信号, 检测火警探测环路的好坏,测试防火系统以及 进行自测试,每台发动机装备一部FDU。