ATR-72飛機PW-127F發動機在役過程中的孔探檢測

董務江

（南方航空公司新疆分公司飛機維修基地，烏魯木齊 830016）

摘  要: ATR-72雙螺旋槳民航機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發動機在使用過程中熱部件的損傷視情孔探檢測，使得我們總結了許多有益的經驗，這對于我們今后的工作有著重要的指導意義。

關鍵詞：孔探檢測 ；熱部件；發動機；損傷；燃燒室主冷卻環；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日購進了五架由歐洲宇航防務集團與意大利芬梅卡爾卡集團下屬的阿萊尼亞航空工業集團合資的ATR飛機廠商（“AVIONS DE TRANSPORT REGIONAL”）制造的ATR-72雙螺旋槳民航機，該飛機使用的是加拿大普惠生產的PW-127F發動機。

ATR-72飛機基本參數:

    長度：21.17米 、翼展：27.05米 、高度：7.65米、 載客量：62-72人、 空機重量：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飛機于2011年5月1日退役，在近十四年的在役飛行中，飛機總飛行小時：140,075小時，總起落：115,020起落。對PW-127F發動機孔探（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，故障吊下發動機自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臺次未見超標損傷），因孔探發現超標損傷吊下發動機47臺次，孔探視情監控使用31臺次，其它原因吊發10臺次，孔探吊發占總吊發數的百分之八十八點六。

因此回顧、分析、總結PW-127F發動機在役運行過程中的孔探工作，對于我們今后的民用航空發動機孔探工作有著十分必要的借鑒。

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

       圖1  ATR-72飛機                                圖2  PW-127F發動機

1   高發性單一損傷

1998年10月7日在對ATR飛機3025號PW-127F、AV0033號發動機（800小時）孔探檢查時發現發動機燃燒室外環主冷卻環局部材料丟失，其長度達到了120mm，查找相應的手冊并無具體的要求。我們將此情況通過工程技術部門向發動機制造廠家普惠公司進行了反映，普惠公司就此下發了服務通告，要求對該型號的發動機燃燒室外環主冷卻環在500小時內進行孔探檢查（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動機上也相繼出現。期間因發動機熱部件損傷超標吊發共13臺，而因燃燒室外環主冷卻環損傷吊發10臺，其故障吊發率占到總故障吊發的百分之八十三。如此高發的單一損傷率，在以往的發動機孔探工作中是沒有見到的。

圖3  燃燒室外環主冷卻環燒蝕脫落          圖4  燃燒室外環主冷卻環局部翹起

在發動機制造廠家沒有給出合理的解釋之前，工程技術部門也在努力的尋找解決的方案。由于新疆地區沙塵的原因，容易在燃油噴嘴通道內形成積碳，造成噴油的不均勻，使得局部溫度過高，造成發動機燃燒室外環主冷卻環局部燒蝕脫落；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鍵，工程技術部門提出了定期水洗發動機、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。為了保證飛機的飛行安全，我們將孔探監控的時間終限定在20個飛行小時。

從工程技術方面來講，一個部件在某一個部位反復出現特定損傷，不是部件的設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，發動機制造廠家更改了外環主冷卻環的材料及焊接工藝，使得這一問題得到了根本的解決。

表1  PW127F發動機1998年10月14日—2001年10月9日吊發統計

   從表1中可以看出就，絕大多數發動機都因燃燒室主冷卻環脫落損傷而進場維修了兩次，AV0033則進場維修三次，自2001年10月9日到2011年5月1日該部位的損傷再沒有發生。

    至此我們意識到，特定部件特定位置的重復性損傷，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出現，其損傷多是由設計或材料及制造工藝等原因造成的，必須及時地、多次的通報生產廠家，以便引起足夠的重視。

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