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控制时这个显示会变成绿色。

（2）收上顺序在反推收上过程中，当其中一个阻流门行程小于95%时显示会由绿色变成琥珀色，当所有阻流门都收上后显示消失。

图2-4 反推显示2.4 反推装置图2-5 反推装置风扇反推装置位于风扇机匣的下游。

一个与发动机风扇后机匣相连的转接环将发动机与反推器本身相连。

反推器有以下两种构型：1、直接推力构型在直接推力构型下，整流包皮遮盖阻流门，以最小的推力损失为风扇气流提供流通通道。

2、反推构型在反推构型下，阻流门打开堵塞风扇气流通道；风扇气流通过反推器从发动机侧面喷出，产生的向前的气流分量提供反推力。

如图2-5所示，反推器由分开的两半通道构成。

这两部分通道铰接在发动机挂架上，合抱在风扇机匣的后方外层法兰上，在发动机底部中心线处锁扣在一起。

每一半反推都通过三个铰链支撑在发动机挂架上。

这些铰链和通过反推器上方的机加工铝梁是一体的。

反推器整体上可分为内外两层。

图2-6反推器内外层构造（1）外层外层部分形成了风扇气流的外部轮廓。

在收上位时阻流门是发动机外部整流罩的一部分。

反推外层使用蜂窝状复合材料结构。

（2）内层反推内层形成了风扇气流的内部轮廓。

反推器内层壁板在前端有四个鱼鳞片进气口，允许风扇通道内冷气流进入发动机核心机部件。

这些进气孔和低压涡轮冷却系统引气一起向发动机核心部件提供冷却和通气。

2.4.1 阻流门锁扣图2-7 阻流门锁扣反推装置上有四个锁扣，每个阻流门上一个。

锁扣与反推前部框架上的作动筒相邻，使阻流门保持在收上位。

四个锁扣相互串联，由HCU（液压控制组件）提供液压能。

每个锁扣包括以下部分：1、一个由两个弹簧保持在开锁位的锁钩2、一个同两个弹簧一起作用保持锁钩在锁定位的杆件3、一个液压作动筒4、一个液压活门锁扣作动所需的最小液压压力为45到65巴（640-925PSI）。

A：阻流门开锁顺序（放下时）：在压力作用下锁扣作动筒推动杆件。

在作动筒行程末段，活塞杆给锁扣施加很大的力。

杆件此时位置不干扰锁钩的旋转运动。

在阻流门作动筒和气动载荷的作用下阻流门离开收上位，此时锁钩由两个杆件保持在开锁位。

B：阻流门上锁顺序（收起时）：在阻流门放到位后，锁钩液压作动筒活塞杆收回。

在弹簧作用下作动筒内液压油流出。

2.4.2 阻流门液压作动筒图2-8 阻流门作动筒反推装置上有四个液压作动筒，通过球铰链组件安装在反推装置前框架上。

它们组成了一个双向差动组件，由HCU提供液压能。

阻流门作动筒有四个不同功能：1、放下阻流门2、收上阻流门3、保证阻流门在放下位二次锁定4、保证阻流门在放下的最后能降低转动速度图2-9 作动筒构造A：作动筒放下顺序：作动筒开始时在风扇气流直流位置，是锁定的。

在阻流门放下指令下液压压力供应给作动筒活塞杆一侧（图2-9中B腔）。

液压软管位于作动筒头部，然后液压压力通过中央软管和一个与B腔连通的中央腔向B腔供压。

在阻流门锁扣开锁后作动筒头部腔室（A腔）液压由HCU提供。

A腔B腔的压力是相等的但是活塞两边的面积不同，因此作动筒活塞杆可以向外伸出打开阻流门。

以206巴的压力（2987PSI）可以推动的负载大约是6840N（15.38磅力）。

作动筒行程是260mm(10.24英寸)。

B：作动筒收上顺序：作动筒开始时在反推气流位置。

当收起命令发出后高压压力进入B腔，此时A腔和压力回油油路连通。

在限流器内液压推动滑动环移动，因此液压油在收起刚刚开始时可以高速流动。

回油压力是15巴（217.5PSI）。

得到的收上力为23050N（51.82磅力）。

C：阻流门锁扣失效：如果阻流门锁扣坏了，作动筒的内部锁会防止阻流门离锁上位打开超过1/2英寸。

这个距离足够触动“收上解锁”开关向驾驶舱发出失效指示。

ECU逻辑同样会评估这个信号。

如果反推放下没有选定，HCU压力开关会被指令打开，向阻流门收上作动筒供压。

2.4.3阻流门位置开关（a）( b )图2-10 阻流门位置开关阻流门位置开关分为阻流门放下位开关（如图2-10a）和阻流门收上位开关（如图2-10b）两种，用来将阻流门的位置信息转化成电信号反馈给ECU。

（1）放下位开关阻流门的放下位会被两个反推器双位开关测量到：一个负责发动机右侧的两个阻流门，一个负责左侧的两个阻流门。

放下位开关位于发动机反推3点钟和9点钟方向的梁上。

一个开关包含两个单体，每一个单体负责一个ECU通道。

开关内的连接线由油脂包裹，防止震动导致的磨损。