外部气源起动,在哪里检查供气压力

1. 简述

来自一位副驾驶的问题。在 FCOM PRO-NOR-SOP-40 J PRELIMINARY COCKPIT PREPARATION 中,提到 AIR START UNIT 的压力在 BLEED SD 页面检查,那是不是 Precooler 的那个压力呢?

之前没有细想的问题,让我当时也疑惑了。因为起动发动机的气源是驱动起动机,再通过附件齿轮箱机械驱动高压压气机转动,并不是直接吹进发动机。但这个 PRECOOLER 压力应该是发动机起动了,开始自己提供引气之后才有的。为什么会检查这个压力呢?

如果你理解了问题的意思,可以直接看 [[#3. 解答]],如果没太清楚,可以先看 [[#2. 详情]]。

2. 详情

在 FCOM PRO-NOR-SUP-SUP-ENG D ENGINE START WITH AN AIR START UNIT 部分,只提到要检查 BLEED PRESS > 25 PSI,没有说在哪里检查:

而在 FCOM PRO-NOR-SOP-40 J PRELIMINARY COCKPIT PREPARATION 中,提到 AIR START UNIT 的压力在 BLEED SD 页面检查:

(当然,准确地讲应该是确定是否供气,而不是“connected”,不过这对本文要讨论的内容没有影响。)

参考 FCOM DSC-36-20 C BLEED SD PAGE,可以看到这个页面上唯一的压力指示就是 Precooler 的压力:

参考 DSC-36-10-20 A ENGINE BLEED AIR SYSTEM 和 FCOM DSC-36-10-20 A ENGINE BLEED VALVE OPERATION 可以看到,PRECOOLER 是在 Engine Bleed Valve 的下游,而这个活门在发动机起动期间是关闭的,只有在 Engine Start Valve 关闭之后才会打开:

在地面使用 APU 引气时的 BLEED SD 是这样的:

在外部气源连接并供气时,则有 GND 字样和三角形标志表示,而 APU 引气活门是关闭的。

可以看到,PRECOOLER 上下游的线都是断开的,意味着没有引气通过。然而,却又有压力和温度指示。这很令人疑惑。

另一方面,在起动发动机的时候,ENG SD 页面也是有起动机进气压力显示的,参考 FCOM DSC-70-20 E ENG SD PAGE:

但是,按照 FCOM PRO-NOR-SUP-SUP-ENG D ENGINE START WITH AN AIR START UNIT 中程序,检查 BLEED PRESS > 25 PSI 的时候,还没有进入起动阶段。也就意味着 ENG START SELECTOR 还没有放到 IGN START 位,ENG SD 页面并不会显示最下面的 Starting Sequence Indication 部分,看不到起动用气源的压力。

所以,总结来说,问题就是,按照外部气源起动的程序,在需要检查引气压力的时候,只能参考 BLEED SD 页面,但 PRECOOLER OUTLET 压力为什么有数值?是否可以表示外部引气压力?

 

3. 解答

经过机务同事的讲解,其实答案很简单。参考机务手册中的几张图:

 

 

 

可以看出,地面高压气源是在 APU CHECK VALVE 的下游,和 APU 引气是走同一根管道接入引气系统的。发动机引气活门(机务图中的 MANIFOLD PRESSURE VALVE)是在 PRECOOLER 的上游,PRECOOLER 出口压力传感器是在下游。

当使用外部气源起动发动机的时候,APU CHECK VALVE 和 MANIFOLD PRESSURE VALVE 都关闭,在这两个活门之间的管道和设备中都有压力。而 PRECOOLER 及其出口压力传感器就在这个区域之间,所以才会有压力指示,这也正好就是起动气源的压力。

我尝试过在正常起动的过程中,快速来回切换 ENG SD 和 BLEED SD 页面,发现 PRECOOLER 出口压力和 STARTER 进口压力数值是同步变化的,这也印证了上述结论。

答案很简单,但手册中关于 BLEED SD 的参数解释,以及断掉的连线确实会对理解造成一些困扰。

 

4. 补充资料:发动机起动原理简介

ChatGPT 对起动机的原理总结如下:

起动机利用外部气源(或电能)产生机械功率,经齿轮与单向离合器驱动发动机高压转子加速至可建立稳定燃烧的转速,并在发动机自持运转后自动脱开。

也就是说,不管使用 APU、发动机,还是外部高压气源,这些气都是去“吹”起动机,而不是直接吹发动机的转子。而起动机其实本质上可以看作一个涡轮机。

网上几张便于理解的示意图:

(截图自 How Jet Engine Works | Part 1 : Starting https://www.youtube.com/watch?v=AdCcbBhondA 。视频很生动了,有兴趣可以学习。)

 

当然,在手册中也有描述,虽然没有视频那么直观:

FCOM DSC-70-10-80-10 A IGNITION AND START SYSTEMS – GENERAL :

Starter 通过附件齿轮箱驱动 HP compressor turbine 先转起来

FCOM DSC-70-10-20 A ENGINE :

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