飞机也得“减压症”

               


　　减压症，又名“潜水伕症”。顾名思义最早发现于潜水员上浮后的快速减压病症。
　　当我们拧开一瓶可乐时，会发现有大量气泡溢出。这是由于外界压力降低，气体溶解的饱和度降低所致。
　　人体在高气压环境下，血液和肌体中也会溶入一定量的空气。如果突然进入低气压环境，血液和肌体也会溢出大量气泡，并逐渐合并成为气栓堵塞血管。
　　与人体类似，飞机在某些特定情况下也会患上“减压症”。
　　第一节　发动机“减压症”
　　B737NG飞机的燃油系统采用“两级增压”设计。
　　（1）油箱电动泵增压
　　每个油箱都有两个电动增压泵，分别由两侧的交流电源驱动。单套交流电源故障，不会导致同一油箱的两个油泵失效。
　　（2）发动机燃油增压组件
　　燃油进入发动机后，依次经过低压增压泵、IDG滑油/燃油热交换器、发动机滑油/热交换器、燃油滤、高压增压泵，最后由HMU供向燃烧室。
　　（一）“吸力供油”的风险
　　某些特殊情况，例如双发断电，可能导致同侧所有油箱增压泵均失效。此时发动机高/低压增压泵以“吸力供油”的方式，从油箱汲取燃油。
　　如果发动机在高空进入“吸力供油”状态，在油箱至发动机的管路中，燃油的压力会突然降低。
　　原本在“增压供油”状态下溶解于燃油中的空气，开始大量溢出，形成气泡阻塞供油管路。发动机“供血不畅”，导致推力衰减。

　　在前面提到，发动机高/低压增压泵由附件齿轮箱驱动，其转速随N2转速变化。
　　这意味着在“吸力供油”状态下，N2转速越高，增压泵吸力越大；N2转速越低，增压泵吸力越小。
　　发动机原本已经供油不畅，如果此时再大幅降低N2转速，则可能导致发动机因贫油熄火。
　　（二）燃油平衡操作的风险
　　这个案例是笔者在Z管制区“亲耳目睹”的。
　　飞机在9600米巡航（当时还没有RVSM）。机组燃油平衡操作错误，没有打开燃油交输活门，导致其中一台发动机进入“吸力供油”状态。
　　在巡航期间，发动机工作并无异常。恰好ATC指挥机组下降8400米，油门一收下来，发动机就停车了。
　　“燃油平衡居然不开交输活门？这太可笑了，绝对不会发生在我身上！！”
　　那还真未必。
　　当机组平衡燃油，打开燃油交输活门选择器时，如果交输活门同步打开，燃油交输活门“VALE OPEN”灯指示暗亮，未打开则为明亮。
　　B737NG驾驶舱内所有“明/暗亮逻辑”指示灯，用手指按压均显示明亮。
　　机组可以通过按压/放开的方式，确定指示灯的明/暗亮状态。

　　现在很多机组操作燃油交输活门，是没有检查指示灯明/暗亮的习惯的。
　　如果燃油交输活门未打开，机组又关闭了同侧全部燃油泵，发动即会进入“吸力供油状态”。
　　“只看见兄弟眼睛里有木刺，不知道自己眼睛里有大梁。”
　　——《圣经》
　　（三）双发断电
　　为了提高APU起动成功的概率，减少电瓶电量消耗，《双发断电检查单》要求低于FL250再起动APU。

　　这里机组容易陷入本末倒置的“双发断电悖论”：
　　（1）为了避免发动机熄火，我们希望尽快恢复“增压供油”。
　　（2）为了恢复“增压供油”，我们希望尽快接通APU电源。
　　（3）为了起动APU，我们希望尽快下降至25000英尺以下。
　　（4）为了快速下降，我们把油门收光。
　　（5）油门收光，N2转速下降，增压泵吸力减小，发动机熄火.......
　　借用已故相声大师刘宝瑞先生的名言，这叫——“倒霉催的”。
　　“吸力供油”下降，机组需要柔和减小推力，并严密监控燃油流量。
　　相较于慢车转速而言，“中等推力＋减速板”的组合可能更为可靠。
　　（四）双发停车
　　相较于“吸力供油”，“增压供油”可以显著提高发动起动成功的概率。
　　如果发动机起动成功，哪怕只有一台，那电瓶消耗就不是问题。
　　如果双发起动均失败，那等不到电瓶耗尽，你就“接地”了。
　　所以，在《双发失去推力检查单》中，APU起动是没有25000英尺高度限制的。机组应当立即尝试起动APU，以尽快恢复“增压供油”。

　　第二节　方向舵PCU“减压症”
　　这是笔者亲历的一个故障。
　　飞机早班起飞，在离地收轮阶段，A系统“飞行操纵低压灯”和“备用方向舵接通灯”持续闪亮。
　　待机组进入稳定爬升状态，准备执行检查单的时候，故障灯全部熄灭。
　　到达目的地机场后，当地机务要按照“飞行操纵低压灯”和“备用方向舵接通灯”办保留，被我一口回绝了。

　　因为这是典型的“方向舵力操纵监控器”（FFM）动作的现象。
　　“主方向舵 PCU 包括一个用来探测 A 和 B 作动器之间相对压力（力操纵）的力操纵监控器。如果 A 或 B 任一系统卡阻或脱开，可能会出现这种情况。使用 FFM 的输出可自动接通备用液压泵，打开备用方向舵关断活门给备用方向舵 PCU 增压。并且 STBY RUD ON 灯、主警戒及飞行操纵（FLT CONT）灯亮。”
　　——《B737NG机组操作手册》（FCOM）
　　B737NG飞机的方向舵有两套冗余系统——主方向舵PCU和备用方向舵PCU。
　　主方向舵PCU有两套动作筒和传动杆，分别使用A和B液压系统驱动。两套动作机构，同时操纵方向舵。
　　力操纵监控器（FFM）对比两套动作筒的压力。如果某侧动作筒压力异常减小，FFM即启动备用方向舵PCU参与操纵，同时触发“STBY RUD ON”灯、和该侧飞行操纵“LOW PRESSURE”灯亮。

　　我们经过一番讨价还价最终达成共识——对方向舵控制机构进行测试，如果未见异常就放行飞机 。
　　回到基地，机务“大拿”上来找我：“今天早上滑行前，你检查飞行操纵有没有什么异常感觉？”
　　我回忆了一下：“有。我感觉方向舵脚蹬有点儿晃荡，空行程偏大。”
　　“大拿”：“这就是了。”
　　除了机械故障原因外，B737飞机偶尔会在当日首次起飞时偶发FFM动作。
　　B737NG液压管路压力为3000PSI。高压环境下必然会有部分空气溶解于液压油中。飞机航后液压管路释压，空气就会重新逐渐溢出。正常情况下，第二天液压重新增压后，气泡即会逐渐溶解消失。
　　但如果当日首次起飞滑行时间过短，且气泡/气栓恰好位于方向舵PCU上游附近，当气泡进入方向舵PCU动作筒时，就会导致该动作筒短时丧失压力，进而激活备用方向舵PCU。
　　“每天第一段滑出前，或者操纵检查时感觉方向舵空行程较大，多做几次全行程操纵。
　　如果是气泡原因，可以让气泡循环出PCU。
　　如果是机械故障，可以提前触发飞行操纵故障警告。”
　　“大拿”如是说。
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