3.3. Характерные отказы и неисправности. Методы их выявления и устранения
Характерными отказами и неисправностями СКВ самолёта Ту-154М являются следующие:
1. Отказы воздухо-воздушного теплообменника (ВВТ 5307АТ)
Способы выявления: При регламентных работах, при осмотре травление воздуха (нарушение герметичности); увеличенный расход продувочного воздуха по анемометру; наличие трещин (рис. 20), вырывов в местах образования концентраторов напряжений; дребезжащий звук при прохождении воздуха.
Рис. 20. Воздухо-воздушный теплообменник (ВВТ 5307АТ)
Причины: Воздействие высоких температур и неравномерное изменение температуры в конструкции (при нагреве или охлаждении), приводит к появлению трещин вследствие применения конструкционного материала с недостаточной усталостной прочностью (тонких стальных Х18Н9Т листов, соединённых роликовой сваркой). Таким образом, внутренняя негерметичность является конструктивной особенностью агрегата, при этом следует отметить, что согласно технологической карте 021.11.00.А.А. (РТЭ Ту-154М раздел 21) допускается внутренняя негерметичность ВВТ до 200 кг/час, которая определяется при помощи анемометра МС-13.
Методы устранения: Разовая сварка. Замена на новый. Выполнение добровольного бюллетеня по замене ВВТ 5307АТ на ВВТ 154.03.7603.300 разработки АНТК им. А.Н. Туполева и “Хамильтон Стандарт-Наука” с матрицей (собственно теплообменной частью конструкции) из материала “Инконель”.
2. Отказы турбохолодильной установки (ТХУ 3318, рис. 21)
Рис. 21. Турбохолодильная установка (ТХУ 3318, вид сверху)
Способы выявления: Наличие подтёков масла, нехарактерного металлического звука при работе; повышенная температура воздуха за вторичным узлом охлаждения по указателям на щитке СКВ.
Причины: Отказы происходят из-за несоответствия агрегата системе кондиционирования воздуха самолёта Ту-154М по своим параметрам, к тому же организована неправильная (фитильная) система смазки в данных условиях (это плавающая или барботажная система смазки ротора); негерметичности масляной полости; высоких температур, вследствие высоких оборотов турбины и высоких температур поступающего воздуха.
Сравним параметры систем кондиционирования самолётов Ту-154М и Ту-154Б в табл. 3.
Таблица 3
Сравнение параметров СКВ самолётов Ту-154М и Ту-154Б
Параметр, ед. измерения |
Ту-154Б |
Ту-154М |
Давление отбора воздуха от двигателей, кгс/см2 Температура воздуха, отбираемого от двигателей, °С Подача воздуха от 3-х двигателей (0,7 ном.), кг/час Давление воздуха, отбираемого от ВСУ, кгс/см2 Температура воздуха, отбираемого от ВСУ, °С Подача воздуха от ВСУ, кг/час |
7,5...9
240...350
5000...5500
2,8...3,5
200...250
4000...4500 |
не более 18
не более 490
5700 ± 1200
2,8...3,5
200...250
4000...4500 |
Температура воздуха на входе во вторичный ВВР, °С:
Давление воздуха на входе во вторичный ВВР, кгс/см2 |
100...200 100...200
0,1 ± 0,03 над кабинным |
200...250 200 ± 20
2,5 ± 0,2 |
Температура воздуха на входе в ТХУ, °С:
|
не более 60 не более 60 |
до 150 60...80 |
Согласно паспортным данным ТХУ 3318 параметры на входе в турбину
должны быть:
- давление не более 3,5 ± 0,1 кгс/см2;
- температура не более 70 + 5 °С;
- расход воздуха не более 2750 кг/час.
Как видно из приведённых выше данных, на самолётах Ту-154М возможно превышение температуры воздуха на входе в турбину ТХУ над расчётными значениями при кондиционировании от ВСУ, что приводит к потере свойств резиновых уплотнений, вытеканию масла, масляному голоданию подшипников ротора и вследствие этого – к разрушению подшипников. Это подтверждается исследованиями некоторых отказавших ТХУ.
Кроме этого причиной отказов ТХУ являются также повышенные осевые нагрузки на ротор в первоначальный момент включения КСКВ при неподвижном роторе, когда весь расход воздуха поступает на турбину ТХУ, так как обводные заслонки ТХУ (3308В) и ВВР (3308В) закрыты (они закрываются принудительно при закрытых кранах наддува).
На самолётах Ту-154М в отличие от Ту-154Б из-за плохой продувки вторичного ВВР (так как сброс продувочного воздуха осуществляется на нижнюю поверхность крыла в зону повышенного давления) и более высокой температуры за первичным ВВТ 5307АТ, ТХУ работает на охлаждение воздуха практически в течение всего полёта, что также снижает наработку ТХУ на отказ.
Методы устранения: Замена на новую. Изменение метода смазки на принудительную. Установка ограничителя оборотов по аналогии с ТХУ на Ил-76. Изменение действий бортинженера при работе с СКВ. Заводской ремонт.
3. Отказы пневматической системы весовой подачи воздуха (ПСВП)
Способы выявления: При открытии кранов наддува, расход воздуха по указателям расхода воздуха быстро увеличивается; “бьёт” (дискомфорт) по ушам при изменении режима работы двигателя; при проверке на земле на щитке наземной проверки СКВ по двум светосигнализаторам.
Причины: Неудачная (слишком сложная) заводская конструкция.
Методы устранения: Заводской ремонт или замена на новый агрегат, но эффективность и того и другого не велика.
4. Отказы обратных клапанов 3203Т, 4477, 4672 (рис. 22)
Рис. 22. Разрушенный клапан 4672
Способы выявления: Выявление возможно при проверке при регламентных работах по росту температуры в магистрали при кондиционировании на земле или по такому же показателю в процессе выполнения полёта.
Причины: Периодическое воздействие высоких температур и давлений. Использование в конструкции клапанов конструкционного материала, имеющего недостаточно высокую усталостную прочность.
Методы устранения: Ремонт в условиях авиапредприятия. Замена на гравитационные клапаны (рис. 23), что себя хорошо зарекомендовало.
Рис. 23. Гравитационный клапан 154.03.7604.205