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ATR-72飛機(jī)PW-127F發(fā)動機(jī)在役過程中的孔探檢測

董務(wù)江

（南方航空公司新疆分公司飛機(jī)維修基地，烏魯木齊 830016）

摘  要: ATR-72雙螺旋槳民航機(jī)是南航新疆分公司在中國大陸一家使用的在役商用航空器，長期對其PW-127F發(fā)動機(jī)在使用過程中熱部件的損傷視情孔探檢測，使得我們總結(jié)了許多有益的經(jīng)驗，這對于我們今后的工作有著重要的指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞：孔探檢測 ；熱部件；發(fā)動機(jī)；損傷；燃燒室主冷卻環(huán)；高壓渦輪；功率渦輪；空中停車

The borescope inspection control for PW-127F engines of ATR-72 aircraft in service

Dong Wu Jiang

(China Southern Airline Xinjiang Branch Aircraft Maintenance Base,Urumqi830016,China)

Abstract: The twin propeller aircraft ATR-72 is a kind of commercial aircraft that only service for China Southern Airline Xinjiang Branch in China, the on-condition borescope inspection for the in service hot parts of the engine PW-127 for many years provide us lots useful experience, it means a lot for direct our works in future.

Keywords: Borescope ; Hot parts; Engine; Damage; Main cooling ring of combustion chamber;High pressure turbine;Power turbine; engineoff in flight

南方航空公司新疆分公司（原新疆航空公司）在1997年8月1日購進(jìn)了五架由歐洲宇航防務(wù)集團(tuán)與意大利芬梅卡爾卡集團(tuán)下屬的阿萊尼亞航空工業(yè)集團(tuán)合資的ATR飛機(jī)廠商（“AVIONS DE TRANSPORT REGIONAL”）制造的ATR-72雙螺旋槳民航機(jī)，該飛機(jī)使用的是加拿大普惠生產(chǎn)的PW-127F發(fā)動機(jī)。

ATR-72飛機(jī)基本參數(shù):

    長度：21.17米 、翼展：27.05米 、高度：7.65米、 載客量：62-72人、 空機(jī)重量：12,500 公斤、（28550磅） ，大起飛重量：21,500公斤 （47300磅），航程：1650公里 、巡航速度：511公里／時 、起飛所需短跑道:1450米 巡航高度：7,000 米 (21,000 ft)。

ATR飛機(jī)于2011年5月1日退役，在近十四年的在役飛行中，飛機(jī)總飛行小時：140,075小時，總起落：115,020起落。對PW-127F發(fā)動機(jī)孔探（約計900余臺次），有記錄可查的自2003年8月9日—2011年6月23一日共計612臺次，故障吊下發(fā)動機(jī)自1998年10月14日—2009年8月17日共計88臺次（2009年8月18日2011年6月23日孔探45臺次未見超標(biāo)損傷），因孔探發(fā)現(xiàn)超標(biāo)損傷吊下發(fā)動機(jī)47臺次，孔探視情監(jiān)控使用31臺次，其它原因吊發(fā)10臺次，孔探吊發(fā)占總吊發(fā)數(shù)的百分之八十八點(diǎn)六。

因此回顧、分析、總結(jié)PW-127F發(fā)動機(jī)在役運(yùn)行過程中的孔探工作，對于我們今后的民用航空發(fā)動機(jī)孔探工作有著十分必要的借鑒。

PW127F發(fā)動機(jī)由螺旋槳、壓氣機(jī)（低壓壓氣機(jī)（LPC）、高壓壓氣機(jī)（HPC））、燃燒室（CC）、高壓渦輪（高壓渦輪導(dǎo)向器（HPTNGV）、高壓渦輪葉片（HPT）、罩環(huán)（HPT罩環(huán)））、低壓渦輪（低壓渦輪導(dǎo)向器（LPTNGV）、低壓渦輪葉片（LPT）、罩環(huán)（LPT罩環(huán)））功率渦輪1-2級（PT）轉(zhuǎn)子和導(dǎo)向器、附件等部件組成。

       圖1  ATR-72飛機(jī)                                圖2  PW-127F發(fā)動機(jī)

1   高發(fā)性單一損傷

1998年10月7日在對ATR飛機(jī)3025號PW-127F、AV0033號發(fā)動機(jī)（800小時）孔探檢查時發(fā)現(xiàn)發(fā)動機(jī)燃燒室外環(huán)主冷卻環(huán)局部材料丟失，其長度達(dá)到了120mm，查找相應(yīng)的手冊并無具體的要求。我們將此情況通過工程技術(shù)部門向發(fā)動機(jī)制造廠家普惠公司進(jìn)行了反映，普惠公司就此下發(fā)了服務(wù)通告，要求對該型號的發(fā)動機(jī)燃燒室外環(huán)主冷卻環(huán)在500小時內(nèi)進(jìn)行孔探檢查（原檢查時間為800小時）。然而在隨后的2年時間里，這樣的損傷在該型號的其它發(fā)動機(jī)上也相繼出現(xiàn)。期間因發(fā)動機(jī)熱部件損傷超標(biāo)吊發(fā)共13臺，而因燃燒室外環(huán)主冷卻環(huán)損傷吊發(fā)10臺，其故障吊發(fā)率占到總故障吊發(fā)的百分之八十三。如此高發(fā)的單一損傷率，在以往的發(fā)動機(jī)孔探工作中是沒有見到的。

圖3  燃燒室外環(huán)主冷卻環(huán)燒蝕脫落          圖4  燃燒室外環(huán)主冷卻環(huán)局部翹起

在發(fā)動機(jī)制造廠家沒有給出合理的解釋之前，工程技術(shù)部門也在努力的尋找解決的方案。由于新疆地區(qū)沙塵的原因，容易在燃油噴嘴通道內(nèi)形成積碳，造成噴油的不均勻，使得局部溫度過高，造成發(fā)動機(jī)燃燒室外環(huán)主冷卻環(huán)局部燒蝕脫落；同時燒蝕脫落的金屬熔渣會堆積在高壓渦輪葉片表面，造成高壓渦輪葉片的冷卻通道堵塞，使得高壓渦輪葉片表面溫度過高，造成高壓渦輪葉片前緣、后緣、葉尖燒蝕。

我們知道高壓渦輪葉片葉尖和葉面的狀況是獲得額定功率的關(guān)鍵，工程技術(shù)部門提出了定期水洗發(fā)動機(jī)、定期孔探檢查燃油噴嘴、縮短更換燃油噴嘴的時間。然而問題并沒有得到有效的改善。為了保證飛機(jī)的飛行安全，我們將孔探監(jiān)控的時間終限定在20個飛行小時。

從工程技術(shù)方面來講，一個部件在某一個部位反復(fù)出現(xiàn)特定損傷，不是部件的設(shè)計問題就是這個部位的加工工藝或材料選用上的問題。在我們多次的信息反饋下，發(fā)動機(jī)制造廠家更改了外環(huán)主冷卻環(huán)的材料及焊接工藝，使得這一問題得到了根本的解決。

表1  PW127F發(fā)動機(jī)1998年10月14日—2001年10月9日吊發(fā)統(tǒng)計

   從表1中可以看出就，絕大多數(shù)發(fā)動機(jī)都因燃燒室主冷卻環(huán)脫落損傷而進(jìn)場維修了兩次，AV0033則進(jìn)場維修三次，自2001年10月9日到2011年5月1日該部位的損傷再沒有發(fā)生。

    至此我們意識到，特定部件特定位置的重復(fù)性損傷，必須要定期安排針對性孔探檢測。如果該損傷在同一型號或同一批次中重復(fù)出現(xiàn)，其損傷多是由設(shè)計或材料及制造工藝等原因造成的，必須及時地、多次的通報生產(chǎn)廠家，以便引起足夠的重視。

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