737NG 發動機控制(二)

發動機面板上的發動機指示顯示發動機的控制狀態:

  • EEC電門位置指示
  • EEC電門備用燈
  • 發動機控制燈
737NG 發動機控制(二)

白色的ON電門位置指示和琥珀色的ALTN燈在EEC電門上。這些指示EEC在模式在正常或者備用。當EEC在備用模式時,將會發動信號給ALTN燈點亮之。

EEC有兩種備用模式,軟備用和硬備用。當EEC不能從兩個ADIRU處獲得可用的總壓數據時處於軟備用;當將EEC電門選擇在OFF位,EEC處於硬備用模式。

機組在地面或者空中可以通過將對應發動機的EEC電門選擇至硬備用,當選擇硬備用時,白色的ON燈不顯示。當EEC電門沒有被選擇時,EEC電門上顯示白色的ON燈。

琥珀色的發動機控制燈點亮時,表明EEC探測到了一個不可放行的發動機故障。EEC發動信號給DEU,DEU激勵ENGINE CONTROL燈,發動機控制燈在空中被抑制,當以下所有條件都滿足時,ENGINE CONTROL燈點亮:

  • 飛機在地面並且地面速度小於30節超過30秒,或者速度增加但小於80節。
  • 探測到一個不可放行的發動機故障
737NG 發動機控制(二)

EEC是一個雙通道的計算機,兩個通道相互獨立但通過CCDL可以交互信息。當CCDL不能交互信息或者EEC的一個通道不能從EEC發電機處得電,EEC便進入單通道模式。在單通道模式下,激活的通道不能獲得備用通道的傳感器信息。

發動機溫度傳感器:

EEC使用發動機空氣溫度來控制伺服燃油系統。EEC使用燃油伺服系統的反饋來確保發動機提供了要求的推力。以下是用來控制燃油伺服系統的發動機溫度:

TAT空氣總溫

T25高壓壓氣機進口溫度

T3高壓壓氣機出口溫度

HPT殼體(高壓渦輪殼體溫度)

EEC也從T49.5傳感器獲得發動機EGT並顯示在駕駛艙,這個傳感器獲取的是低壓渦輪第二級處的溫度值,在出現熱啟動時EEC使用這個溫度來保護髮動機。EGT不能用於發動機控制。

  • TAT

EEC使用空氣總溫TAT用於發動機功率管理、VBV、HPTACC和LPTACC系統的控制。

EEC從T12傳感器以及兩個ADIRUs處獲得TAT,T12傳感器有兩個傳感器單元,一個給A通道,一個給B。給ADIRUs溫度數據的TAT探頭有加溫功能,用來防止探頭進口結冰。在地面時,當至少有一個T12值是可用時,EEC將僅使用發動機T12探頭的溫度作為TAT值。當飛機起飛5分鐘之後,EEC才使用 來自ADIRU的TAT信號。

在空中,發動機總是優先使用來自ADIRU的空氣總溫TAT,如此,雙發可以獲得相同的TAT數值。如果四個溫度輸入數據均可用,發動機使用來自ADIRU1的空氣總溫,當兩個ADIRU數據均失效時,EEC使用T12數值。

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  • T25

EEC使用T25值來控制VSV、TBV和VBV系統。

EEC從PT25傳感器出得到T25溫度值,PT25傳感器有兩個傳感器單元,一個給A通道,一個給B,如果兩個通道的輸入值均可用,EEC使用他們的平均值,如果其中一個不可用,EEC使用另一個輸入值,如果兩個都失效,EEC使用發動機的其他參數來估算T25值。

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  • T3

EEC使用T3值用於VSV和BSV系統的控制。

T3傳感器同T25傳感器一樣,也有兩個傳感器單元,參考上邊T25傳感器的說明。

737NG 發動機控制(二)

737NG 發動機控制(二)

如果EEC發現T12、T25、T3傳感器有以下任一狀況,它將發送一個不可放行的信號給DEUs:

  • 兩個傳感器單元的輸出值不在範圍內
  • EEC處於單通道模式,激活的通道的傳感器單元輸入的數值不在範圍內

當以下情況發生時,DEU激勵ENGINE CONTROL燈和主警告燈:

  • 飛機落地後超過30S或者地速增加但小於80節
  • EEC通電(發動機啟動、運轉或者EEC通電維護)
  • 存在不可放行的發動機故障

EEC通過HPTACC傳感器獲得高壓渦輪殼體溫度,通過這個溫度來控制HPTACC系統。HPTACC傳感器只有一個傳感器單元,EEC的兩個通道都是通過這個傳感器單元獲得輸入。

發動機壓力傳感器

EEC使用P0(外界靜壓)和PS3(燃燒室或者高壓壓氣機排氣口靜壓)來開工至伺服燃油系統。

  • P0

EEC使用P0值來控制VSV、VBV、HPTACC、LPTACC系統。EEC從四個不同的來源獲得P0壓力值,其中2個來自於ADIRUs,兩個來自於EEC中的P0壓力傳感器。EEC內有兩個壓力傳感器,一個用於A通道,一個用於B,如果四個輸入值均可用,EEC使用來自ADIRU1的P0輸入值用於發動機控制。發動機使用ADIRU的P0值總是優先於使用EEC的P0值,這樣的話,發動機就可以獲得相同的P0值。如果來自ADIRUs的兩個P0值均不可用,EEC便使用來自EEC壓力傳感器的P0值用於發動機控制。

當EEC在正常模式時,P0和另外的ADIRU的輸入數值用來為發動機推力管理計算飛機的速度,當EEC處於備用模式時,EEC使用P0值來估算PT或者尋找假定PT值。

  • PS3

EEC通過其內部的兩個PS3傳感器獲得PS3壓力值,一個用於A通道,一個用於B。EEC使用PS3來防止高壓壓氣機出現喘振或失速並確保引氣壓力在最小允許值之上,如果引氣壓力低於最小允許值,EEC將會增加最小慢車速率。如果壓氣機接近喘振或失速時,EEC控制VSV、VBV、TBV來保護壓氣機。

如果以下任一情況發生時,EEC給DEU發送一個不可放行的信號:

  • 兩個P0傳感器不在範圍內
  • EEC在單通道模式,P0傳感器給激活通道的數據不在範圍內
  • 兩個PS3傳感器不在範圍內
  • EEC在單通道模式,PS3傳感器給激活通道的數據不在範圍內

自動油門計算機

EEC發送以下數據給自動油門計算機:

  • TRA(THRUST LEVER RESOLVER ANGLE)
  • N1轉速
  • 最大N1轉速
  • 最小慢車的TRA
  • 當前N1對應的等效TRA
  • 當前TRA對應的N1
  • 發動機復飛時為滿足發動機加速所需的最小TRA
  • N1目標值對應的TRA
  • 最大允許推力對應的TRA
  • 發動機最大推力
  • 估算髮動機淨推力
  • 發動機控制模式
  • 飛機型號
  • 發動機額定推力

當自動油門激勵時,自動油門系統使用這個數據來控制推力杆位置。

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發動機速度傳感器

N1速度傳感器發送LPC和LPT的轉速給EEC,EEC使用N1轉速進行推力管理。EEC同時發動N1轉速給DEU,速度傳感器也會直接將N1轉速數據傳遞給DEU。

N2速度傳感器發動HPC和HPT的轉速給EEC,EEC使用N2轉速進行推力管理和慢車控制。EEC同時將N2轉速值發送給DEU,DEU也可以直接從N2速度傳感器處獲得N2值。

如果以下任一情況發生時,EEC發送一個不可放行的信息:

  • 兩個N1轉速信號不在範圍內
  • EEC在單通道模式下,輸入給激活通道的N1轉速不可用
  • 兩個N2轉速信號不在範圍內
  • EEC在單通道模式下,輸入給激活通道的N2轉速不可用

N1和N2轉速的具體介紹後續見77章整理。

伺服系統位置傳感器

EEC測量以下渦輪間隙系統的部件位置:

  • HPTACC作動筒
  • LPTACC作動筒

EEC測量以下發動機空氣系統的部件位置:

  • VSV作動筒
  • VBV作動筒
  • TBV作動筒

BSV也發送自己的位置信息給EEC。

EEC使用數據和控制輸入來計算伺服系統部件必要的位置,如果部件在正確的位置,EEC控制其保持。如果一個或者多個部件不在正確位置,EEC使用伺服燃油壓力來移動部件到正確位置。

對於以下部件,發動機控制燈的邏輯幾乎相同:

  • FMV
  • VSV
  • VBV
  • TBV
  • BSV
  • HPTACC

對於上述的伺服系統,當EEC探測到以下任一狀況時,將會發送一個不可放行的信號給DEU:

  • EEC的單通道或雙通道探測到指令位置和實際位置未在允許的偏差內超出規定的時間
  • 當EEC工作在雙通道時,兩個通道控制EHSV或電磁閥的電流超限,或者,EEC工作在單通道模式時,激活的通道控制EHSV或電磁閥的電流超限。
  • 當EEC工作在雙通道時,兩個通道作動筒或者活門的位置不在範圍內,或者,EEC工作在單通道模式時,激活的通道作動筒或者活門的位置不在範圍內。

DEU

DEU使得EEC獲得併發送數據給各個飛機系統和部件。以下是EEC通過DEU接受和發送數據的部件:

  • 發動機指示數據
  • 反推位置
  • 啟動電門位置
  • 點火選擇電門位置
  • 啟動手柄位置
  • 飛機引氣系統狀態
  • 發動機整流罩防冰活門指令
  • ADIRUs總壓PT、總溫TAT和環境靜壓P0
  • BITE數據
  • 前推\\反推手柄位置
  • 發動機參數

EEC通過DEU將發動機參數發送到CDS,一些數據在駕駛艙也會有指示燈顯示。FMC通過DEU從EEC處獲得一些數據。

反推

LVDT發送反推滑套位置給EEC。LVDT是一個雙通道獨立電樞的傳感器。本體上有兩個電插頭,一個給EEC的A通道提供信號,一個給B通道提供信號。EEC使用反推滑套的位置來控制反推。

EEC控制反推內鎖電磁閥,電磁閥連接到EEC的兩個通道,當EEC從LVDT處獲得反推滑套的位置,如果兩個反推滑套超過全伸出位的60%,EEC便激勵電磁閥,電磁閥收回內鎖,此時反推杆可以繼續拉起超過釋放位,反推力增加。

737NG 發動機控制(二)

如果EEC探測到一個反推滑套不在正確位置,EEC將會使得發動機轉為慢車。當左半和右半反推滑套的位置信號不在範圍內時,EEC給DEU發送一個不可放行的信號。

發動機啟動和點火選擇電門

EEC通常通過DEU來監控啟動電門的位置,EEC使用電門的位置來控制發動機點火系統。啟動電門也直接發送信息給EEC。點火選擇電門和啟動電門一起工作,點火選擇電門提供給EEC控制數據來選擇用左點火、右點火或者雙點火。

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啟動手柄

啟動手柄提供一個位置信息給EEC,EEC使用啟動手柄的位置信心來控制給發動機點火激勵器的交流電。當啟動手柄在IDLE位時,EEC也控制HMU中的FMV來使得發動機慢車,通過FMV的燃油使得HPSOV打開。當啟動手柄在CUTOFF位時,EEC激勵HPSOV的電磁閥,這個電磁閥會使得HMU中的伺服燃油利用自身壓力關斷HPSOV。啟動手柄同樣發送信號給EEC,這個信號告知EEC,發動機在關斷模式。

空氣和防冰系統

發動機提供高壓壓氣機引氣給飛機引氣系統和防冰系統。

EEC接收到來自於發動機防冰和引氣系統的控制數據,並使用這些數據來減少額定推力。這將使得在選定的額定推力下,發動機核心機在引氣系統工作時不會超限。

操作

當發動機啟動機剛啟動時,交流轉換匯流條提供電源給EEC,在N2達到15%轉速時,如果EEC發電機電源可用,EEC將斷開轉換匯流條電源並連接EEC發電機。

當啟動手柄置於慢車位時,EEC邏輯控制FMV和點火系統,這使得點火系統工作並且FMV打開,計量後的燃油供往燃油噴嘴。EEC使得點火系統在相應的N2轉速時停止點火。

在啟動過程中,EEC操作FMV來控制發動機壓氣機的加速和EGT,EEC同樣操作FMV來控制前推和反推時發動機的轉速,即相應推力的大小。

當在地面上,發動機啟動結束,EEC基於電源、ECS引氣系統、最小燃油流量需求來控制發動機慢車轉速。在空中,EEC有兩個慢車模式:飛行慢車和進近慢車。這些慢車模式依據天氣、防冰系統、復飛要求來設定。

EEC基於環境狀況和推力杆的指令推力輸入來管理發動機推力。

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關於軟備用和硬備用:

EEC備用方式不是EEC的故障,而是由於大氣數據異常導致的EEC功能降級。

CFM56-7發動機的一個重要特點是使用馬赫數來計算當前飛行環境下的基準轉速。正常情況下EEC從兩部ADIRUS獲得全壓、全溫和靜溫數據計算馬赫數。只要任意一部ADIRUS提供的大氣數據出現錯誤,EEC就會轉為備用方式。大氣數據的傳遞流程如下:大氣數據傳感器—ADIRUS—DEU—EEC。所以任意一部大氣數據傳感器、ADIRUS或DEU的故障都會導致兩部EEC進入備用方式。

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軟備用方式:

如果某一側DEU提供的總壓(PT)數據中斷或錯誤超過15秒,EEC即進入軟備用方式。在軟備用方式下,EEC使用“最近的有效飛行狀態來確定發動機參數”。軟備用是EEC發現大氣數據不可靠時採取的臨時的、過渡性的措施,目的是暫時穩定發動機控制,為機組的判斷和處置爭取時間。隨著飛行條件改變,實際大氣數據與“最近的有效飛行狀態”之間的偏差會逐漸擴大。所以軟備用方式不能夠長時間的使用。在使用軟備用方式期間應當儘量避免大的飛行狀態改變。如果在爬升或下降階段EEC進入軟備用方式,推薦在最近的高度層改平飛處置故障。

硬備用方式:

有兩種方法可以使EEC進入硬備用:第一種方法,在軟備用狀態下將推力手柄收至慢車。此時EEC進入硬備用方式,但是EEC電門仍然維持軟備用時的顯示,即ON和ALTN燈同時亮。第二種方法,直接按壓EEC電門。EEC進入硬備用方式ON燈熄滅,ALTN燈亮。為了與實際形態保持一致,便於機組後續識別,不論EEC實際方式如何,檢查單要求必須按下EEC電門。

在硬備用時,EEC 使用靜壓(P0)獲得假定的馬赫數。為了保證在任何情況下飛機都會有滿足的飛機性能要求的充足推力,EEC 假定的外界大氣溫度具有最大的推力要求。在高溫條件下,在這個方式,大的最大推力額定值超限是可能的。在高溫條件期間,這能夠造成排氣溫度(EGT)超限。硬備用方式使用最惡劣氣象條件參與推力計算,所以在推力手柄位置不變的情況下,硬備用方式下的推力總是大於/等於正常方式和軟備用方式。如果在大推力狀態下,將發動機切換至硬備用方式可能會導致發動機超出當前推力限制(綠指標),但不會超過轉速限制(104%)。檢查單要求進入硬備用方式前,先將推力手柄收回至中立位,正是為了避免這種情況的出現。利用EEC硬備用的這一計算特點,我們可以在緊急情況下獲得最大的推力。機組操作手冊中提到:“若EEC 在備用方式,將推力手柄前推到底以提供大功率,但僅在緊急情況下當所有可用措施都已實施而仍有觸地危險時才考慮使用”


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