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1、2022-5-9仅用于培训目的1第一章 辅助动力装置介绍 APU全称是AUXILIARY POWER UNIT,主要是为安装在齿轮箱上的40KVA的发电机提供动力,这种发电机为飞机各系统提供电源。 在地面时或飞行中,给环境控制系统(ECS)和主发动机起动系统提供气源。概述 CRJ-700 安装的Honeywell 公司的RE220型, 该APU是一款单轴不提供推力的涡轮发动机。 发动机有自动控制,并主要用于地面工作,有时在飞行中也工作。 APU的使用工作极限是41000英尺 起动极限可达37000英尺 在25000英尺下可作为气源起动主发动机和向环境控制系统供气规格 发动机转速: 全速:100

2、% 45585rpm 超速限制:106% 48320rpm 起动时间:正常30 秒(最长40 秒)2022-5-9仅用于培训目的2 燃油流量 慢车:138.6pph ECS 在57 轴马力时:280 pph MES 在55 轴马力时:269 pph 轴马力:62 shp 重量230 lb2022-5-9仅用于培训目的3 APU 的起动依靠飞机的直流电,输入信号来自飞机,供油也依靠飞机。 电子控制装置(ECU)可以在安全的工作温度下自动将APU 调节到最佳状态。 选择的参数要靠一些操作极限来监控,如果超过了这些极限,电子控制装置(ECU)会自动关断APU。 APU 舱有一个可以自动灭火的火警系统

3、,当飞机在地面时才可以灭火。 APU 的主要部分是动力部分和齿轮箱部分。 APU 由四个主要系统组成,它们分别是燃油控制,滑油控制,电子控制和气动控制。2022-5-9仅用于培训目的42022-5-9仅用于培训目的5 APU 系统由以下辅助系统组成: 动力装置 发动机 发动机燃油和控制 点火装置/起动 进气装置 发动机控制装置 指示灯装置 排气装置 滑油装置2022-5-9仅用于培训目的62022-5-9仅用于培训目的7第一章 辅助动力装置介绍 动力装置系统用来向APU 提供电力、支撑和接口概述 动力装置系统有四种主要功能: 向APU 提供电力、电子控制信号和失火保护 向APU 提供操作和冷却

4、空气,防止APU 罩子内空气压力过高 排出APU 组件内渗漏的液体 提供一个地线2022-5-9仅用于培训目的82022-5-9仅用于培训目的9 动力装置系统包括: APU 罩子 APU 悬置系统 APU 进气和排气 APU 电缆线束 APU 排放和通气2022-5-9仅用于培训目的10APU 罩子 尾锥作为辅助结构用来支撑APU,也构成了一个防火舱并容纳连接的辅助系统。 在APU 工作过程中由于APU 冷却系统和排气装置的原因,尾锥内的压力要稍大于外界压力,因此尾锥结构能承受一定压力。 APU 舱由上部、前部和后舱壁的钛金属外壳组成 设备舱安装了两个防火复合材料的抓斗式舱门,左右舱门组件结构

5、相似但不能互换。 防火墙的上方有一个勤务灯,开关在下面。 根据外界温度条件,APU 起动时舱盖最多可以打开10分钟。2022-5-9仅用于培训目的112022-5-9仅用于培训目的12APU 悬置系统 APU 悬置系统的作用是在飞机尾锥里将APU 支撑住,并保持一个稳定的状态。 APU的安装系统由连接APU 四个点的七根支撑杆组成。2022-5-9仅用于培训目的13APU 的安装 APU 是由以下部件和机体连接的: 支撑杆 齿轮箱安装托架 减震器 齿轮箱安装接头 安装APU 时要按规定的顺序连接支撑杆组件。如果有一个支撑杆没有按顺序安装,就必须拆掉。2022-5-9仅用于培训目的142022-

6、5-9仅用于培训目的15APU进气系统 APU 进气和排气系统的作用是向APU 系统和APU 舱提供外部空气,主要有以下作用: 气流进入进气口冷却燃烧室 提供APU 工作/引气需要 气流经过滑油冷却器来冷却滑油 气流经过滑油冷却器冷却APU舱 喘振活门向尾锥/机外排气2022-5-9仅用于培训目的16 进气管路系统是由四个独立的系统构成: 进气管将吸入的空气进行分配, 一部分用于APU本体的工作; 一部分用于滑油冷却器并冷却APU; 一部分用于APU舱通气。 引气管从APU引气至飞机引气系统 当飞机飞至17000 英尺高空,负载控制活门(LCV)关闭时,防喘管路将一部分进入APU的空气排出飞机

7、外。 排气管使APU 排出燃气并将它们排到飞机外。2022-5-9仅用于培训目的172022-5-9仅用于培训目的18 APU 进气管道的作用是将外部气流80%提供给APU 压气机,20%提供给APU 滑油冷却器。 中央进气管道连接着APU 进气管道和APU 压气机进气管道。 进气管道内有一个风斗,用来将一部分引入的气流转送到滑油冷却器2022-5-9仅用于培训目的192022-5-9仅用于培训目的20 APU 进气门的作用主要是向进气管道提供外部空气(静态或冲压),用于APU 的工作。 APU 进气门的组成部件: 进气门 线性作动筒 旋转式可变差动传感器(RVDT)2022-5-9仅用于培训

8、目的21 APU 进气门在机身的上方右四分之一处,只有开关两个档(0 度和45 度)。 在飞行中,APU 起动时,电子控制系统(ECU)控制着该系统的操作,该系统通过飞机的马赫数限制进气门位置。 当APU 停止工作时,进气门会保持关闭以防止空转,积水进入,和外界磨损。 ECU控制电动做动筒,ECU 接收来自飞机和APU 信号,也接收外部大气数据的信号。它利用这些数据计算并给出控制APU 进气门位置的信号。RVDT给ECU反馈进气门位置。2022-5-9仅用于培训目的222022-5-9仅用于培训目的23培训要点 要按照特定的顺序将进气管道组件安装到APU 上。如果不按顺序连接,必须拆卸并重新安

9、装。 只能在飞机不飞行并且APU 不工作时调节进气门位置。调节时,必须通过MDC 进入ECU。至少需要两个人完成该调节并完全确定进气门位置。 可以人工开关APU 进气门。人工操作时,转动进气门作动筒后部的调节螺栓。 需要人工开关APU 进气门时请勿使用强力工具。会损坏作动筒内部的机械装置。2022-5-9仅用于培训目的242022-5-9仅用于培训目的25APU 排放和通气 排放系统的作用是去除APU 内积累的易燃和不易燃的液体。 APU 系统提供五个排放管: 进气腔排放管 燃油控制组件(FCU)排放管 齿轮盒/压气机滑油渗漏指示排放管 燃烧室/涡轮机匣排放管 排气管排放管(单独排放管)202

10、2-5-9仅用于培训目的262022-5-9仅用于培训目的272022-5-9仅用于培训目的282022-5-9仅用于培训目的29第二章 APU本体 概述 压气机单元 燃烧室 涡轮 齿轮箱 发动机将燃料空气混合物燃烧所产生的热能转换为轴动力和空气动力。 电子控制装置(ECU)控制并监控APU 的工作。 发动机有以下部件: 压气机部分 燃烧室部分 涡轮部分 齿轮箱2022-5-9仅用于培训目的30压气机部分 APU 使用的是单级离心压气机。转子的转速大概是46000rpm。 空气从压气机出来,进入燃烧室之前,经过扩压器,减速增压。燃烧室部分 燃烧室由燃烧室,点火电嘴和燃油喷嘴构成。 燃烧室环形回

11、流式结构,部分空气用于燃烧,其余的空气用于冷却。 燃烧室混合压气机的空气和燃油喷嘴喷出的燃油一起用于燃烧,在燃气进入涡轮之前要先提升它的温度。2022-5-9仅用于培训目的312022-5-9仅用于培训目的322022-5-9仅用于培训目的33涡轮部分 涡轮部分包括一级喷嘴组件,一级轴向涡轮转子,二级静子和二级轴向涡轮转子。 涡轮盘从燃烧过的燃气中提取能量为驱动压气机和附件齿轮箱提供轴动力。齿轮箱组件 齿轮箱有两个主要功能: 起动过程中,起动机通过齿轮箱带动APU动力部分达到高速转动; 动力部分通过齿轮箱带动附件转动。2022-5-9仅用于培训目的34 按照APU起动顺序,齿轮会将起动机马达的

12、低速高扭力转换为转子所需的高速。 在APU 工作时齿轮会将转子的高速低扭力转换为适合APU 发电机的低速高扭矩力。2022-5-9仅用于培训目的352022-5-9仅用于培训目的36第三章 燃油控制系统概述 发动机燃油和控制系统为的燃烧室提供大量过滤的燃油。 选择APU PWR/ FUEL PBA 给信号打开APU 供给关断活门继电器和APU 的机身燃油泵。 ECU 控制油量。当APU 的速度达到5%时,ECU 会发出一个信号打开FCU 燃油关断电磁活门。燃油则流入燃油总管进入喷嘴组件,在燃烧室内雾化。2022-5-9仅用于培训目的37 发动机燃油系统有以下几个部件: 燃油控制组件 燃油过滤组

13、件 燃油滤压差电门 燃油总管系统 供油管 燃油喷嘴系统2022-5-9仅用于培训目的38燃油控制装置 FCU 利用一个快卸环与滑油泵连接。滑油泵向FCU 提供动力。2022-5-9仅用于培训目的39 FCU 的内部组件包括: 一个油滤组件 一个燃油过滤器压差电门 一个高压泵 一个高压安全活门 一个高压燃油滤组件 一个扭矩马达计量活门 一个压差调节器 一个增压活门 一个燃油关断电磁活门2022-5-9仅用于培训目的402022-5-9仅用于培训目的412022-5-9仅用于培训目的42第四章 点火/起动系统介绍 点火/起动系统提供如下功能: 利用电能来点燃气-油混合物。 利用机械能来驱动APU

14、内部部件。 点火/起动系统有一个特定的顺序起动APU,起动顺序如下: 电子控制装置(ECU)进行BITE自检; 驾驶舱关于APU显示工作,并且在EICAS上显示APU in BITE信息 ECU 控制进气门打开(未起飞时,进气门在APU 起动之前打开;在飞行中则同时打开)。2022-5-9仅用于培训目的43 ECU 给点火系统通电; ECU 给起动系统通电; ECU 控制燃油控制部件供油; ECU 切断起动系统的供电; ECU 切断点火系统的供电; APU 可以在37000ft(11280m)以下的高度起动。 点火/起动系统包括以下系统: 点火 起动2022-5-9仅用于培训目的442022-

15、5-9仅用于培训目的45点火系统 点火系统的作用是在点火/起动过程中先燃烧APU 燃烧室内的油-气混合物,直到发动机达到自行持续的速度。 点火系统有以下部件: 点火激励器 点火导线 点火电嘴2022-5-9仅用于培训目的46点火激励器 点火激励器正常输入是28V DC,在10V至36V之间,它都可以正常工作,输出电压是3000Vdc 脉冲,1秒内1次到10次。 点火激励器由ECU控制,当ECU移除它的电源在2分钟内,它的输出电压为0。 在地面起动时,转速达到50%左右,点火激励器退出工作; 在飞行中起动时,转速在95%左右,点火激励器退出工作。2022-5-9仅用于培训目的47点火导线 点火嘴

16、导线是由镍铜内芯屏蔽线和低电阻绝缘树脂高压电缆构成。点火嘴导线有带螺纹线的钢制末端接头,固定后时是不需要保险丝。点火电嘴 点火激励器产生电压通过点火导线传到电极上使点火电嘴产生高能火花。起动机马达 起动马达可以通过离合器组件啮合齿轮箱的方法,带动APU转动,使APU 提速。APU 电瓶直接汇流条为起动机提供28Vdc 电。2022-5-9仅用于培训目的482022-5-9仅用于培训目的492022-5-9仅用于培训目的50点火操作 ECU 控制点火系统。在点火/起动过程中,它将APU电瓶汇流条作为主要的供电来源,使用28Vdc 的电力(主电瓶直接汇流条是它的第二供电来源)向点火系统供电。 在给

17、起动接触器供电之前,要先给点火系统供电 点火系统间歇性打火,使气-油混合物在燃烧室内燃烧。当气-油混合物无需打火而继续燃烧时,ECU 则切断点火系统的供电。(地面50%,空中95%)。2022-5-9仅用于培训目的51 点火装置有再次输出性能。在工作中如果突然熄火,ECU的自动二次打火功能会使打火装置重新打火。当APU的转数低于12%转速 时,会立即重起(APU 起动机啮合装置)。起动机操作 ECU 控制起动系统。它给APU 起动接触器供电,将APU电瓶直接汇流条内的直流电导入起动系统。ECU 导致起动系统: 在APU 最初的零转速或一些其他的低转速时,开始起动。 继续工作,直到达到约50%的

18、转速。2022-5-9仅用于培训目的52 在点火/起动过程中,起动系统控制齿轮箱起动APU 的转子。当APU 达到合适的速度时,ECU 切断向起动系统的供电。 APU 会在没有过多的机械力的情况下继续提速,因为气-油混和物继续燃烧供能。 在以下不同的高度,ECU 计算出相应的速度并切断对起动系统的供电: 在低于8000ft(2440m)的高度时切断速度为46%。 在达到30000ft(9144m)高度时切断速度为57%。 在达到37000ft(11280m)的高度时切断速度为60%。2022-5-9仅用于培训目的53发动机控制介绍 发动机控制系统用来控制APU 所有的正常模式和紧急关断。APU

19、 利用一个电子控制系统(ECU)来控制和监控的工作情况。概述 ECU 被一个坚硬的外壳包裹,并且离APU 较远。ECU 被安装在后设备舱的右侧。 ECU 控制并保护在所有模式下运行的APU。发动机控制系统接收飞机系统的信号,处理后再传送给飞机系统(直接传送和通过ARINC 总线传送) 供发动机控制系统工作的电力来自飞机。ECU 有故障保护功能,并且可以进行维护。包括对故障进行隔离,记录,和报告。2022-5-9仅用于培训目的54 ECU 控制系统控制着起动顺序,速度的调节,负载顺序和停止顺序。控制系统由以下部件组成: ECU 电瓶 进气口压力传感器 进气口温度传感器 EGT 热电偶 自动控制系

20、统可以控制: APU 点火/起动顺序 APU 速度 APU 负载/卸载顺序 APU 正常和紧急关断2022-5-9仅用于培训目的552022-5-9仅用于培训目的56 发动机控制系统有以下分系统: 自动控制系统 紧急关断系统自动控制系统 自动控制系统有一个控制装置和许多传感器。飞机电瓶汇流条给控制装置的运作提供28 伏的电。 传感器测量: 外界条件(例如气压) 操作APU 发动机的性能(例如发动机速度) 控制系统利用从传感器和其他机件得到的数据计算出控制指令。2022-5-9仅用于培训目的57 自动控制系统有以下几个主要功能: 起动APU,在指定的时间内使其速度达到100% 使APU 提供一个

21、轴负载或引气负载 在所有负载条件下,控制燃油控制装置保持APU100%的速度 连续监控APU 的工作,确保没有超过工作极限 正常关断或紧急关断 APU 自动控制系统利用逻辑计算出控制APU 的指令。它参照传感器和其它部件传送的数据完成这个指令。然后它将合适的控制信号传送给APU 系统和其他飞机系统内的特定部件。2022-5-9仅用于培训目的58 如果自检发现错误或故障也会保险关断。一些在地面上可以构成紧急关断的情况在飞行中则构不成。 自动控制系统包括以下部件: 电子控制装置 热电偶(EGT 传感器) 速度传感器 APU 入口温度传感器,(T2) APU 进气口压力传感器,(P2) APU 滑油

22、高温传感器, (HOT)2022-5-9仅用于培训目的592022-5-9仅用于培训目的60APU 紧急关断 紧急关断系统允许在紧急情况下手动关断APU。有四种程序会导致APU 紧急关断。 在地面时所有四种程序都可以用,但是在飞行中只有一种可用。 四种程序都会给ECU 一个紧急关断信号。ECU 就会切断APU 的供油。 APU 的地面关断: 选择START/STOP 开关/指示灯 APU FIRE PUSH 保险开关/指示灯 前紧急关断开关(按键之前)在外勤务面板上 后紧急关断按键(尾锥)2022-5-9仅用于培训目的612022-5-9仅用于培训目的62 飞行中的APU 关断 选择START

23、/STOP 开关/指示灯电子控制装置(ECU) ECU 控制着大多数APU 系统的电子工作。也控制着一些相关飞机系统部件的电子操作。 ECU 需电压是28Vdc。这个电压向ECU 提供内部直流电,也向ECU 电脑和ECU 输出负载驱动器提供电力。 ECU 的硬件和软件有自测功能。自测设备(BITE)监控着ECU 的内部操作和ECU 控制的部件性能。ECU 会将自检设备自检的错误和故障数据显示在EICAS 页面上。所有的BITE错误和故障数据也都会通过 数据总线传送给MDC。2022-5-9仅用于培训目的632022-5-9仅用于培训目的642022-5-9仅用于培训目的65ECU 功能 在选择

24、了APU PWR/FUEL PBA 电门和APU START/STOP PBA后APU 便自动起动。 根据外界条件的需要,ECU 会自动控制点火和燃油。ECU 会将发动机的速度调至100%。 排气温度和发动机速度继续被ECU 监控。当APU达到99%+2 秒时,ECU 会给发电机控制装置(GCU)传送一个准备负载的信号来进行电流负载 如果发动机速度超过了106%或EGT 超过了根据外界条件制定的温度极限,那么ECU 就会关断APU2022-5-9仅用于培训目的66 ECU 的特点: 自动起动 拥有自检设备 APU 负载 主发动机起动(MES) 环境控制系统(ECS) 控制供电 超速保护 温度限

25、制 燃油关断2022-5-9仅用于培训目的67ECU 的操作 ECU 的操作由8 种不同的模式组成: 静止模式 APU 供电装置和计算机处理器不工作时,ECU 处于静止模式。APU 关断导致供电减少,使得ECU 进入静止模式 接电模式 选择PWR/FUEL PBA,当APU 主电力输入的电压是28Vdc时,它的电路就被激活,并且起动。接电程序所持续的时间约3 秒。完成后,ECU 激活数据通信和转换,进入测试模式。2022-5-9仅用于培训目的68 测试模式 在检测中,APU 起动前要进行自检保证主要控制系统的部件功能正常。测试结束后(约8 秒),ECU 转换至慢车模式。 慢车模式 在慢车模式中

26、,ECU 监控着PWR/FUEL,START/STOP 和通过数据传送的紧急关断信号。 根据输入的信号ECU会将操作转换成合适的模式。APU 进气门在慢车模式中也能调节位置。在地面时进气门打开,但是在飞行中,不选择开启START/STOP PBA,进气门就会保持关闭。2022-5-9仅用于培训目的69 起动模式 当选择开启START/STOP PBA,并且APU 舱门开始调节位置时(飞行中),ECU 就会转换至起动模式。 在起动过程中,点火装置,起动-电流接触器和燃油控制关断电磁活门都被激活。当APU 的速度提升到100%时,ECU 会通过扭矩马达的即时加速功能来控制燃油流量,并且在APU速度

27、提升至100%时控制EGT。 在地面,当APU 速度加至46%时,便不再向起动-电流接触器供电,而在飞行中则要加至60%。在地面,当APU 的速度加至50%,便不再向点火装置供电,而在飞行中则要加至95%。2022-5-9仅用于培训目的70 速度模式 当APU 的速度达到95%时,就会转换成速度模式。在这种模式中,开始进行主速度和负载控制速度的计算。 关断模式 在选择了START/STOP PBA 或者某些操作超量后,ECU 会通过关闭燃油控制关断活门来关断APU。当APU 转子停转后,ECU 控制舱门关闭。当关断过程完毕后,ECU 转换成检查模式。2022-5-9仅用于培训目的71 维护模式

28、 在完成起动前的测试和MDC 显示APU 舱门安装或测试开始后,ECU 进入维护模式。此模式提供进气门检查,日常检查,和防喘活门检查。2022-5-9仅用于培训目的722022-5-9仅用于培训目的73速度传感器 速度传感器会显示APU 的速度,并且会就加速、速度控制、和超速保险情况向ECU 提供信号。 传感器有一个磁芯,和两个独立工作的线圈。只有一个线圈工作时,ECU 也可以继续控制APU。但是必须保证至少有一个线圈向ECU 输入。否则,ECU 就会停止或阻断APU 的操作。2022-5-9仅用于培训目的74进气温度传感器 进气温度传感器测量进入APU 的外界空气的温度(T2)。它安装在进气

29、压气机管道的前方。 ECU 利用T2 作为输入值计算出输出信号,控制燃油流量。 当飞机在地面发生T2温度过高时,ECU就会将APU 保险关断。如果在飞行中发生,ECU 就会给EICAS 一个注意信息。 如果没有有效的输入值输入,ECU 则会默认使用以下温度值,APU 继续运转。 T2(地面)=48 T2(空中)=-6.62022-5-9仅用于培训目的75计时器 计时器是一个积累APU 工作时间数据的固体装置 在起动前的自检过程中,计时器由ECU 监控,并且通过数据线向MDC 提供APU 总的工作时间数据。 ECU 在95%rpm时提供计时器一个激发信号,并且在APU 开始关断时终止该信号。选择

30、了APU PWR/FUEL PBA 后,ECU 通电,APU 的工作时间会在MDC屏幕上显示出来。 计时器安装在APU 进气腔左侧的点火装置上。2022-5-9仅用于培训目的762022-5-9仅用于培训目的77进气压力传感器(P2) 进气压力传感器是一个用来测量进入APU 的外界空气气压的压力传送器,它安装在进气压气机管道的前方。进气压力传感器可以读取0 到15Psia 范围内的压力 ECU 利用P2 值计算出可以控制高度-敏感元件,燃油流量,和防喘活门线路的信号。 如果没有传送有效的输入值,ECU 会默认使用以下的压力值,APU 继续运转。 P2(地面)=12.0Psia P2(空中)=3

31、.5Psia2022-5-9仅用于培训目的782022-5-9仅用于培训目的79排气温度(EGT)传感器 EGT 传感器测出APU 的排气温度并提供给ECU。这个信号在加速的基础上用来控制燃油防止超温 EGT 传感器安装在作动筒管道约7 点的位置,并延伸至排气流。 EGT 传感器有两条独立运作的线路。有一条线路工作ECU就可以控制APU。每个线路有两个热电偶,每个热电偶有一个长探测器和一个短探测器 两种不同长度的探测器使EGT 传感器测量排气温度更为准确。 EGT 传感器可以连续测量400 到1300(204 到704)并且瞬间温度可达到1900(1038)2022-5-9仅用于培训目的802

32、022-5-9仅用于培训目的81故障保护 起动前自检: 存储器 电门:位置 传感器:保护范围 电磁活门:开路,短路或电流过载 扭矩马达计量活门:开路,短路或电流过载 连续自检: 所有起动前自检的部件 动力提供 处理器操作 储存在ECU 存储器内未删除的错误2022-5-9仅用于培训目的82 EGT 关断程序 EGT 关断程序可以立即执行关断命令以防止APU 损坏。 ECU 接收1 号和2 号热电偶的信号。如果温度过高,ECU 就会关断APU。温度最高的电偶执行关断。 首次起动时,EGT 的关断极限值会高些。在达到大约60%的速度后,随着APU 功率的增大EGT 极限值也会随之降低。 在主发动机

33、起动(MES)和环境控制系统(ECS)工作时,ECU 仍然监控EGT。 每个操作模式的EGT 极限值都是根据进气温度和高度制定的。2022-5-9仅用于培训目的83 ECU 根据预先设定的关断程序控制APU EGT。 在加速过程中,ECU 通过减少燃油来调节EGT 。 在MES 或ECS 负载过程中,ECU 通过调节LCV 和减少燃油来调节EGT 。2022-5-9仅用于培训目的842022-5-9仅用于培训目的85保护关车 当ECU 自检设备显示APU 继续工作可能会导致损坏时,ECU 会关断APU。 保护关车一旦开始,在APU 停转过程中,BITE 会停止探测任何下一步的关断或LRU 的故

34、障。 除超速和超温以外,所有的保护关断都显示成APU FAULT(注意信息)EICAS 信息。 超速和超温归于警告信息。 在飞行中需要APU 工作时,ECU 会抑制显示在桌面上的特定自动关断。即使在飞行中保护关断被抑制,EICAS 还是会显示APU FAULT 的信息。2022-5-9仅用于培训目的86 当探测到有超温情况时,如果APU 正在为主发动机的起动而运作,自动关断功能即被抑制。 当主发动机的起动不再需要的APU 的参与,并且保持超温状态时,APU 便自动关断。2022-5-9仅用于培训目的87空气系统介绍 APU 空气系统的功能是向环境控制系统(ECS)和主发动机起动系统(MES)提

35、供引气。 空气系统内包括一个防喘活门用来防止操作中某些情况下压气机喘振。概述 空气系统从APU 动力部分提取和释放压缩的空气。电子控制装置(ECU)控制空气系统的操作。 空气系统包括压气机控制系统和引气系统。2022-5-9仅用于培训目的882022-5-9仅用于培训目的89引气提供 引气提供系统向飞机引气系统提供压缩空气。ECU 控制着引气提供系统的操作。 当准备向APU 施加一个气动负载时,ECU 会给出一个准备负载信号(RTL)。 ACSC和ECU一起控制引气管理系统。当ECU 获得正确的信号和条件时,便向引气提供系统通电。这样会使APU 动力部分的压缩空气流入飞机引气提供系统。 引气系

36、统也可以防止压缩空气从发动机回流至APU。2022-5-9仅用于培训目的90 引气提供系统包括以下部件: 负载控制活门(LCV) 防喘控制活门(SCV) 引气扩散器 单向活门 引气管道2022-5-9仅用于培训目的912022-5-9仅用于培训目的92负载控制活门 负载控制活门LCV 使一个电控气动、通常关闭的活门。 当LCV打开,ECU 必须调节其位置。与这些调节有关的条件和信号有: APU 的排气温度(EGT) 来自ACSC的信号 ECU 控制着LCV 的操作,给扭矩马达断电,LCV 就处于关闭的位置。 当ECU 使扭矩马达通电后,LCV 就打开至一个特定的位置。ECU 将从RVDT 传出

37、的电压信号值与自己计算出的电压值相比较。2022-5-9仅用于培训目的932022-5-9仅用于培训目的94 用于操作引气提供系统的信号有: 引气控制面板上的BLEED VALVES 和BLEED SOURCE 旋转电门信号 通过ARINC 的ACSC信号能够使ECU 向引气提供系统通电的条件有: APU 的速度达到99%时延迟两秒 左发动机的压力调节/关断活门(PRSOV)关闭 右发动机的PRSOV 关闭,或者PRSOV打开但隔离活门关闭 所有的防冰活门关闭2022-5-9仅用于培训目的95 压气机控制系统 压气机控制系统的作用是防止APU 压气机喘振。如果下游压力过大,会造成压气机喘振。如

38、果下游压力减小到足够低,就不会继续喘振。 ECU 控制着压气机控制系统的操作。在这个过程中,ECU 会向喘振控制活门供电,从动力部分释放一些压缩空气。2022-5-9仅用于培训目的96 APU 工作中,当发生以下情况时,ECU 就会进行防喘工作: 当APU 的速度超过95%时 当飞行高度高于16500ft(5030m),而外界压力小于7.85psia(54.2Kpa)时 当负载控制活门关闭时2022-5-9仅用于培训目的97防喘控制活门 当超过约17000 英尺的高度,并在电源负载下操作时,喘振控制活门(SCV)防止APU 喘振。 在超过12000英尺的高度时APU 所有的起动,SCV 都会暂

39、时打开,而在APU 关断时,SCV 一天只打开一次。APU ECU 控制着SCV的开关。 喘振活门是一个电控气动、直线活塞型活门。2022-5-9仅用于培训目的98 在高于17000 英尺时,当负载控制活门(LCV)接收到MEC或ECS 的工作要求时,喘振控制活门关闭。 当ECU 使活门的电磁系统断电时,喘振活门关闭,ECU 控制着喘振活门的操作,通常是关闭的。 当进气压力低时,比例控制限流口会限制喘振活门的流量。这是为了防止从动力部分释放过多的压缩空气。 过快的释放过多的空气会导致以下情况的一种或更多: 发动机熄火 速度调节困难 过热2022-5-9仅用于培训目的99 当飞机在地面时,喘振活

40、门不会打开。 飞行中,当负载控制活门(LCV)打开,并且MES(ATS 活门)或ECS 流量控制活门打开时,喘振活门关闭。 总之,当LCV打开并且发动机ATS 活门或ECS 流量控制活门打开后,喘振活门在任何情况下都会保持关闭状态。2022-5-9仅用于培训目的1002022-5-9仅用于培训目的1012022-5-9仅用于培训目的102单向活门 引气单向活门用来防止APU 引气管道内回流。这个活门安装在LCV 下游,后设备舱的引气转换管道与飞机引气管道之间。引气管道 引气转换管道连接着APU 引气管道和ECS 管道,并且它由一个连接着前防火墙的凸缘支撑。气流操作 APU 提供: 为主发动机(

41、MES)提供气动动力 为环境控制系统(ECS)提供气动动力2022-5-9仅用于培训目的1032022-5-9仅用于培训目的104滑油介绍 滑油系统的功能是提供加温加压的滑油给动力部分,齿轮箱和APU 发电机内的轴承和齿轮。概述 APU 利用一个注油系统增压,清洁各种部件,并且将滑油分配给这些部件,起到润滑和冷却的作用。 供油 注油泵从齿轮箱油箱抽出滑油。抽出的滑油经过滑油冷却器和滑油油滤。滑油继续通过齿轮箱内部通道进入齿轮箱齿轮/轴承,前压缩机球形轴承,发电机和起动机马达。一个外部导管将滑油从注油泵导入后涡轮滚子轴承。2022-5-9仅用于培训目的105 回油 递送的滑油通过齿轮箱管道,由于

42、重力的作用会回落到储油器滑油区。提供给发电机和后涡轮滚子轴承的滑油要由注油泵回油泵进行回油。 主要润滑区域 APU 内两个主要的润滑区域是齿轮箱和涡轮轴承。 附件齿轮箱包括齿轮,轴承,和双球形轴承等支撑着转子前方的部件。 涡轮轴承收油池包裹着一个单级滚子轴承,支撑着涡轮动力部分的后方末端。2022-5-9仅用于培训目的1062022-5-9仅用于培训目的1072022-5-9仅用于培训目的1082022-5-9仅用于培训目的109增压泵 增压泵用5 个螺栓与齿轮箱前方连接,并进行以下工作: 提供连续的增压滑油给APU 部件 使注油部件回油 滑油泵包含一个三心转子增压泵,一个两心转子回油泵和一个

43、单心转子回油泵。 滑油压力调节器是一个合并在滑油组件内部的不可调节活门。通过进入压力泵入口侧的分流滑油将增压系统的压力维持在60psig 和75psig 之间。调节器也包括一个极限跳开活门,用来在压力超过24040psig 时打开并分流滑油。2022-5-9仅用于培训目的1102022-5-9仅用于培训目的111滑油油滤 过滤器包含在套壳内,安装在注油单元体套壳内。滑油油滤滤芯会将滑油的杂质过滤出来。 滑油流经冷却器,在传送给需要润滑的部件之前要进行过滤。发电机的回油在回到齿轮箱储油器之前要进行过滤。过滤器状况由独立的压差即将旁通电门监控。EICAS 信息会提醒用户过滤器状况或旁通状况。202

44、2-5-9仅用于培训目的112发电机和滑油压差即将旁通电门 发电机油滤和滑油油滤即将旁通电门被装在注油泵底部,并且当发电机油滤或滑油油滤即将旁通或正在旁通时会给ECU 一个信号。 如果通过过滤器的压差增大,就会显示APU FAULT EICAS信息。通过飞机维护诊断电脑(MDC)会显示出当即将进行旁通时发电机过滤器的状况问题。2022-5-9仅用于培训目的1132022-5-9仅用于培训目的114滑油冷却器 滑油冷却器可以维持最佳的滑油温度。滑油冷却器组件是一个由APU 进气管道提供气流的板状-鳍型的气/油热转换器。 在地面操作中,安装在动力部分后方末尾的排气作动筒会使冷却的气流穿过冷却器。而

45、在飞行中,则靠冲压压力获得冷却的气流,并使其穿过冷却器。 滑油冷却器与一个温度调节旁路活门组件结合,使滑油可以在较低的温度时绕过冷却器,而在温度升高后流过冷却器。如果穿过温度调节旁路活门的压差增大,活门就会打开并且滑油就会绕过滑油冷却器。2022-5-9仅用于培训目的1152022-5-9仅用于培训目的116低滑油压力(LOP)电门 低滑油压力(LOP)电门靠一个带螺纹的螺帽固定在齿轮箱上,以便拆卸并且可以在低滑油压力状态下提供保护。 LOP 电门有一个标准接触式关闭装置,在起动中当滑油压力增大,这个装置就会打开。在APU 工作中,如果滑油压力降低,并且持续15 秒低于30psig,这个装置就

46、会引起一个LOP 关车。 在地面操作中,如果电门处于断开状态,APU 起动会被抑制。在飞行中,ECU 会在BITE 起动之前检测LOP 电门的位置。如果电门故障,则APU 运转就不会有LOP 保护。这会使APU 在基本模式下工作。2022-5-9仅用于培训目的1172022-5-9仅用于培训目的118滑油温度传感器 在APU 工作中,高滑油温度(HOT)传感器会提供保护防止高温。 在工作中,滑油温度传感器要被连续监控。如果滑油温度升高,并且持续10 秒高于149,APU 就会关断。2022-5-9仅用于培训目的119滑油非优先电磁活门 滑油非优先电磁活门提供两种功能: 在起动过程中使注油泵形成

47、一个空腔,以减少滑油阻力。 在每个正常关断中清除滑油系统。 在起动中,如果滑油温度低于 -6.6,非优先电磁活门通电打开,随着起动机的断电而关闭。 当通电打开后,齿轮箱的流通空气就会进入润滑组件增压泵入口,从而在低温起动时减少起动机阻力。 所有关断中在60%和5%rpm 之间时,非优先电磁活门也会被通电。2022-5-9仅用于培训目的1202022-5-9仅用于培训目的1212022-5-9仅用于培训目的122齿轮箱通气管 齿轮箱储油器保持外界大气压力或者略低一些,可以为了防止齿轮箱压力增大导致内部损坏。齿轮箱通过排气与外界相通产生了负压。 齿轮箱通气管在滑油液面之上。当APU 工作时,注油泵从滑油系统中回油,回气。在排掉这些

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