1引言
随着航空技术的成熟，航空飞机在商业、工业和农业等诸多领域取得了广泛的应用，为社会经济发展注入了活力，更为生产生活带来了便利[1]。航空飞机的核心是航空发动机[2]，航空发动机的核心——燃气发生器是一个高速旋转的部件，转速可达10000r/min以上，因而必须对发动机的轴承、齿轮等部位进行充分的润滑[3]。常见的润滑方法是在轴承等关键部位建立起密封的滑油润滑系统，通过滑油的循环使用，保证燃气发生器的正常工作和安全稳定。由于滑油润滑系统的工作环境具有高温、高压和高转速的特点[4]，闭环内的滑油极易出现耗损、温度过高或金属屑超标等故障问题，影响发动机的稳定工作，威胁飞行安全[5]。
2滑油系统故障的现象及危害
滑油温度、滑油量和滑油金属屑含量，对于发动机安全至关重要，各型发动机都为此设置了专门的监控系统。一旦监控系统发现所监控的滑油指标超过阈值，便会进行高等级的安全告警，主要包括飞机座舱内主告警灯闪亮，告警灯盒上相应的告警灯闪亮，多功能显示器相关文字进行提示，在某些发动机系统内还会有语音告警。
滑油对发动机的轴承和齿轮起到润滑、散热的作用。如果滑油箱内滑油过少，会影响散热，使滑油温度过高。过高的温度会使滑油的粘度降低，滑油润滑效果会变差，最终导致齿轮和轴承磨损加快。同时滑油泵的效率也会降低，在长时间工作后会磨损出现金属屑，从而污染滑油系统，影响滑油系统正常工作。如果不及时解决会导致发动机无法稳定、安全可靠地工作，甚至影响飞行安全。
因此，当出现滑油系统出现故障时，应当及时找明原因，排除故障。
3滑油系统故障的排故思路
排故思路即确定一个科学、高效的排故逻辑过程，基本原则是由表及里、由易到难、由直接到间接。以滑油过少故障为例，排故思路为：①明确故障现象，②分析工作原理，③梳理故障树，④定位故障源，⑤排除故障源，⑥测试性能。
这是因为航空发动机滑油系统各子系统之间相互交错，十分复杂，这就导致故障现象也是交错复杂的，因而排故过程的第一步是要明确故障现象。分为三个阶段：第一阶段是根据使用人员描述提炼故障要点，第二阶段是通过飞行参数判读、性能检测等方式确认故障，第三阶段通过通电检查、发动机试车等方式复现故障，其中第三阶段不是必须的，需要根据通过前两个阶段故障是否已经明确，复现故障是否损害发动机等因素进行选择。
故障源清除后要对相应的子系统或者是全系统进行性能测试，如果合格则排故过程结束，发动机可以交付正常使用，如性能参数不合格，则需要回到第1步，重新寻找原因排除故障。
以上排故思路不仅可以用于排除滑油系统故障，也可以用于排除航空发动机其他系统的故障，对于简易故障可以省略或融合某些步骤进行。
4排故思路的应用：某型发动机飞行后滑油量低故障的排除
某型飞机在飞行中，飞行员通过多功能显示器发现滑油箱“滑油量低”的警告，并伴随有语音播报，其他系统正常，随后返回地面，地面人员进行检查，发现故障未消失。
4.1明确故障现象
根据飞行员的反馈，提炼故障要点为滑油箱“滑油量低”。随后判读飞参，确认飞行过程中出现了“滑油量低”的信号。于是为滑油箱加注滑油至满油，再通电检查，发现“滑油量低”的信号依旧存在。
4.2某型发动机滑油量监测系统工作原理
某型发动机通过滑油箱内的滑油量传感器-信号器测量滑油量并输出与滑油箱的滑油量当前值成正比的模拟信号，以及最高、最低滑油油位和滑油箱完成加油的离散信号。
滑油量传感器-信号器的核心组件是一根非磁性金属密封导管。导管内装有电位计R1，能够感受油液液面的变化输出相对应的电阻比电值，从而反应滑油量；导管上安装了带内置磁铁的活动浮标，活动浮标在浮力的作用下上下移动，通过磁性控制了三个信号器S1、S2、S3，分别对应最低油液信号、完成加油信号和最高滑油液面信号，当浮标接近相应的闭合信号器（S1、S2、S3）电路密封接点时，向调节与监控装置输入对应的离散信号，在多功能显示器上分别输出“滑油过少”、“滑油箱已完成加油”、“滑油过多”的报文。
4.3梳理故障树
针对滑油箱“滑油过少”的报文，基于某型发动机滑油量测量原理，按照先简单后复杂，先表面后内部的逻辑，梳理故障原因，确定排故顺序，依次定位故障。
4.4排故过程
根据故障树，排故过程为：
4.4.1检查是否有漏油点。经过查看滑油与通气系统导管和附件，未发现漏油点。于是怀疑滑油正常耗损，加注滑油后，再次测试滑油量，系统能够正常显示滑油量，但依旧报“滑油过少”，故障未消除。
4.4.2检查电路是否出现故障，经过检查电路正常。
4.4.3检查滑油量传感器—信号器是否出现故障。
从第1步可以判别，滑油量传感器—信号器可以正常测量滑油量，但是告警信号有误，认为电位计R1工作正常，但是最低油液信号器S1工作不正常。经地面检测，发现S1信号器处于闭合接通状态无法断开，故障点确认。由于滑油量传感器—信号器外场无法修复，为滑油箱更换新的滑油量传感器—信号器，测试后滑油量监控系统工作正常，故障排除。同时对同批次滑油量传感器—信号器进行检查，未发现批次性问题，至此排故过程结束。
5总结与启示
滑油系统是经常导致航空发动机高等级告警的系统之一，为此本文总结了滑油系统故障的排故思路，分为六个步骤：明确故障现象，分析工作原理，梳理故障树，定位故障源，排除故障源和测试性能，其中最基本的是要能分析系统工作原理，最需要经验和智慧的是定位、排除故障源，必不可少的是最后的性能测试。通过在某型发动机飞行后滑油量低故障排除中的应用，证实本思路可以为维护保障人员厘清排故逻辑，提升排故效率。在航空飞机其余系统的故障中，也可以择机应用本思路。
参考文献
[1]彭昊良,郭楠,孟斌.国内首台符合中国民用航空技术标准规定(CTSO)的北斗机载设备实现航线应用[J].卫星应用,2021(04):62.
[2]沈伟.航空发动机机械系统技术的探讨[J].内燃机与配件,2021(01):68-70.
[3]宋晖,王雨,王亚东,陈奇,吴焱明,尹延国,陈远龙.齿面微织构对齿轮润滑特性的影响研究[J].应用力学学报,2021,39(01):113-120.
[4]马平平. 航空发动机双转子系统振动特性研究[D]. 大连理工大学. 2021.
[5]赵云松,张迈,郭小童,郭媛媛,赵昊,刘砚飞,姜华,张剑,骆宇时.航空发动机涡轮叶片超温服役损伤的研究进展[J].材料工程,2020,48(09):24-33.
