冬天的功课:单引擎飞机发动机消声器检查

对排气系统进行仔细的检查也许还能救人一命。

该消声器内部的挡板变形导致气流不均匀最后产生了热点致使消声器破损

这款消声器在末端出现了裂缝

通过肥皂水来检查消声器出现的裂缝

消声器产生裂纹之后形成的变色

冬天已经来临,该让飞机为冬季低温做好准备了。对于许多使用往复式发动机的单引擎飞机来说,冬天飞行意味着使用排气系统和热交换器来为机舱加热。温暖的客舱空气则是新鲜空气经由飞机的消声器或者热交换器而直接形成的。

让排气系统和相应部件处于良好状态再怎么言重都不为过。如果维护不到位,危险的废气烟雾就可能串至机舱,这可能致使毫不知情的飞行员和乘客一氧化碳中毒。这方面的文章、技术公报和适航指令层出不穷。

2009年,美国联邦航空局(FAA)给威奇塔州立大学分派了一项研究任务:关注通用航空的一氧化碳相关的安全问题。完整的报告名称为《通用飞机内暴露于一氧化碳内之探测与防范》。

FAA特殊适航性信息公报

作为该研究的成果,2010年5月7日FAA发布了另外一份“特殊适航性信息公报”(Special Airworthiness Information Bulletin),而修订版本又于2010年8月16日公布,深刻关注了应用于机舱加热的排气系统和热交换器问题。

下面的文字便摘录自这份“特殊适航性信息公报”:

报告显示,经过对全国运输安全委员会关于一氧化碳中毒相关事件的研究,消声器是一氧化碳之头号来源。在这些由消声器造成的一氧化碳泄露事件中,有92%的消声器使用了超过1,000小时。

因此,“特殊适航性信息公报”提出了以下四条建议:

1.    用到1,000小时的时候便替换掉往复式发动机上的消声器,除非FAA或生产商要求更频繁的更换。
2.    持续的遵守与排气系统检查和维护相关的“特殊适航性信息公报”。
3.    在机上使用一氧化碳探测器。
4.    在100小时/年检后继续对发动机排气系统进行全面的检查。

与专家对话

为了了解什么是最好的排气系统检测及维护方式,我们拜访了Aerospace Welding Minneapolis公司,这是一家FAA认证的维修站,专门致力于通用飞机排气系统的维护与大修。公司总裁Tom Heid说:“有越来越多的证据表明对排气系统进行良好维护的重要性。”
Heid继续介绍到了排气系统内的正常磨损是如何发生的,他说排气系统内的情况总是比排气系统外的情况要糟糕许多。这主要是因为排气系统内部废气和热量所产生的化学反应所导致。只是从外面对排气系统进行观察是远远不够的。对消声器内进行全面检测相当重要。

我们看到的样品是一件来自Piper PA28-236的消音器,它的末端有裂口。“废气在消声器末端会形成漩涡作用,这将腐蚀内部金属最终产生裂缝。”Heid还继续解释说,消声器是使用薄材料制成的,有些是0.035到0.040英寸厚的材料制成,这经受不起太多的材料疲劳和裂缝。

在现场对消声器进行压力检验是找出裂缝并确保消声器处于最佳状态的最好方法。在对排气系统进行检查时,对它稍稍施压有助于找出裂缝,你可以使用普通的车间气源对它们施以每英寸2到3磅的压力,然后再在其表面喷上肥皂水,如果消声器表面有裂缝,那么它们就会形成气泡,便能被发现了。

要确保消声器内部的挡板也状态良好,那么你就需要把消声器拆卸开来,对内部进行仔细检查。仔细查看消声器状况你便能看出它们是否有不完整、松动和弯曲等情况。

谈到对消声器进行维修的技术人员提供的建议时,Heid说:“你一定要确保裂痕部分里外表面都要非常干净,如果你做不到这一点,那么焊接维修就不能持久。其次,你需要根据消声器的制造材料来选择正确的焊接条材料。而且,焊接工人需要有焊接薄材料的经验。”

排气系统检查及安装的最佳操作

在检查排气系统状况时,相当有必要拆卸掉排气管和消声器的保护罩及遮罩等。使用检查镜和手电筒查看那些无法直接用肉眼观测的地方也是必须的。在需要的情况下你甚至应该使用管道镜来检查挡板和导管等内部零件。

查看排气泄露的痕迹。检查排气系统附近的零部件表面,看有没有变色或废气煤灰的痕迹。然后检查排气系统焊接点及法兰盘附近有没有颜色斑点。检查所有连接部分是否稳当。查看所有表面是否有膨胀、变形和裂纹,这都是金属疲劳的标志。还要检查金属材料变薄或发生凹陷的情况。使用锤子来对可能变薄或有问题的区域进行检查。

仔细对内部结构进行磨损、凹陷、破裂和挡板破损方面的检查。外表看起来状况良好的部件也可能发生腐蚀。损坏、弯折或者遗失了任何吸热部件都可能导致消声器表面不均匀受热,这便会在消声器管上留下薄弱点。如果消声器还配有内部挡板或管道,那就应该检查下他们是否有损坏或遗失。挡板损坏后可能会移位,会阻碍排气口造成功率损耗。如果内部挡板遗失或者损坏,那么消声器就应该换一个了。

在安装排气系统时,我们建议你不要硬把部件装配到一起,因为这可能产生压力,造成裂缝,缩短排气系统寿命。确保所有部件都安装到位。组装时候在所有伸缩管接头使用高温防粘结剂,年检时再次这么做。将排气系统松松的安装至发动机,然后再按照生产商要求把所有连接部件上紧。发动机运作之后,排气系统将会加热不保过发生膨胀跟收缩的情况,这个时候再次紧固所有部件。最后,不要重复使用排气系统垫圈。

总而言之,在冬天对排气系统进行恰当的检查和维护是至关重要的,因为毕竟人命关天啊。

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