06-米-171直升机双发空中停车故障分析(王计宪)

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1、第二十四届（2008）全国直升机年会论文米-171直升机双发空中停车故障分析王计宪梅盛开（陆军航空兵学院装备部）摘要：本文针对米-171直升机一起双发空中停车故障，对飞行参数进行了判读，详细分析了故障机理，并提出了针对性的维护建议。米-171直升机是我国从俄罗斯引进的一种中型运输直升机，装有两台TB3-117发动机。自引进以来，米-171直升机在军用和民用领域都发挥了重要作用，执行了大量抢险救灾、森林防火、卫星回收等急难险重任务。在飞行使用过程中，也发生过一些事故和事故征候，其中因发动机故障引发的占有很

2、大比例。近期在米-171直升机飞行训练时，发生了一起双发空中停车的事故征候。1事情经过直升机开车后，地面检查各系统、仪表工作正常，直升机接地飞行至起飞地带，在4米高度悬停检查，工作正常，直升机下降至高度1-0.5米时，直升机突然急剧右转并下降，飞行员无法控制直升机飞行姿态，直升机在空中右转90°后接地，继续右转25°后停住。期间耳机内发出2号发电机故障、1号发电机故障等语音报警，主警告灯及相应警告灯均闪亮。机组人员在第一时间对直升机和发动机进行了外部检查，除起落架缓冲支柱行程受到一定压缩外（在正常范围内

3、），没有发现其它异常情况。2飞行参数记录仪判读飞行参数记录仪记录了双发空中停车前后直升机及发动机主要参数，如下表：时间（秒）左发温度右发温度左发转速右发转速旋翼转速总矩杆位置29"760.26771.6092.9992.8496.346.1030"755.13765.4391.1792.5396.185.9031"758.97766.6792.8492.6896.676.1032"783.33854.5593.6198.49100.335.8733"788.46871.4393.7797.83103.5

4、05.1534"796.15881.8293.9397.83106.574.4235"796.15884.4294.0997.49109.003.5436"797.44879.2293.9397.33110.003.659137"716.67816.8893.9392.38107.353.1438"547.13640.7476.0979.3294.095.1539"465.64562.3562.5072.9281.466.60表1双发空中停车前后直升机及发动机主要参数对参数数据进行判读，可得出以下结论：

5、(1)在31"-32"之间，右发转速上升5.81%，温度上升87.88℃，可判断右发瞬间工作异常，燃油调节器出现明显故障，无法正常调节发动机供油量，保持发动机给定的工作状态。(2)在32"-36"期间，双发转速差均超过了不大于2%的规定，分别为4.88%、4.06%、3.9%、3.4%、3.4%，左发转速上升总量为1.08%，温度上升14.11℃，属于正常范围，温度和转速上升是左发功率协调器按照向上匹配原则进行调节的结果，可判定左发动机工作正常。(3)在36"时，当旋翼转速达到110%时，对应的右发自由

6、涡轮转速为118%，右发自由涡轮超转保护系统工作，迅速减小发动机供油量，发动机转速和功率状态迅速下降。(4)在此之前，当旋翼转速达到107%时，左发功率协调器应急断开分流活门工作，功率协调器退出工作，保证了左发工作状态不再继续跟随右发工作状态而增加。3故障原因经调查，造成这起空中双发停车事故征候的直接原因是：在直升机悬停过程中，右发动机自由涡轮转速调节器的水平传动软轴突然发生折断，自由涡轮转速调节器调节的发动机供油量急剧增加，使得发动机转速、温度快速上升，输出功率增加，造成自由涡轮（旋翼）转速超转，致使

7、双发超转保护停车。故障原因与飞行参数记录仪判读结果相一致。4故障机理分析虽然该事故征候出现的直接原因是自由涡轮转速调节器传动装置水平软轴折断，但实际是自由涡轮转速调节器失效与超转保护系统共同作用的结果。(1)自由涡轮转速超转原因分析91图4—25自由涡轮转速调节器原理图叉形摇臂15%凸轮6%凸轮放油活门离心飞重调整螺钉④调整螺钉③图1自由涡轮转速调节器工作原理图首先分析一下自由涡轮转速调节器的工作。自由涡轮转速调节器在其调节的范围内（从右校正到额定状态），根据旋翼桨矩变化即旋翼需用功率的变化，自动调节发

8、动机供油量，相应改变发动机工作状态和供给功率，而保持自由涡轮转速不变。其工作原理如图1所示。自由涡轮转速调节器主要由离心式转速敏感元件、叉形摇臂和喷嘴挡板式放油活门组成。发动机工作时，自由涡轮转速经两级锥齿轮减速，并经传动装置的垂直软轴和水平软轴传动，带转离心式转速敏感元件，转速敏感元件将自由涡轮转速信号转化为离心飞重的轴向力，作用在叉形摇臂上，叉形摇臂上还作用着分别由总矩杆和旋翼转速重调机构控制的两个弹簧弹力。另一端则控制着喷嘴挡板活门的