TW201515933A - 飛機輔助動力單元(apu)渦輪葉片斷裂與轉軸卡阻故障的監控方法和裝置 - Google Patents

飛機輔助動力單元(apu)渦輪葉片斷裂與轉軸卡阻故障的監控方法和裝置 Download PDF

Info

Publication number
TW201515933A
TW201515933A TW103125397A TW103125397A TW201515933A TW 201515933 A TW201515933 A TW 201515933A TW 103125397 A TW103125397 A TW 103125397A TW 103125397 A TW103125397 A TW 103125397A TW 201515933 A TW201515933 A TW 201515933A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
apu
period
turbine blade
sta
time
Prior art date
Application number
TW103125397A
Other languages
English (en)
Other versions
TWI625273B (zh
Inventor
Hui-Feng Ding
Zhu-Ping Gu
Xi-He Yue
Lei Chen
Jia-Ju Wu
hai-long Zhang
feng-liang Zheng
Lei Huang
Original Assignee
Air China Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Air China Ltd filed Critical Air China Ltd
Publication of TW201515933A publication Critical patent/TW201515933A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI625273B publication Critical patent/TWI625273B/zh

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M15/00—Testing of engines
    • G01M15/14—Testing gas-turbine engines or jet-propulsion engines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64F—GROUND OR AIRCRAFT-CARRIER-DECK INSTALLATIONS SPECIALLY ADAPTED FOR USE IN CONNECTION WITH AIRCRAFT; DESIGNING, MANUFACTURING, ASSEMBLING, CLEANING, MAINTAINING OR REPAIRING AIRCRAFT, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; HANDLING, TRANSPORTING, TESTING OR INSPECTING AIRCRAFT COMPONENTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B64F5/00—Designing, manufacturing, assembling, cleaning, maintaining or repairing aircraft, not otherwise provided for; Handling, transporting, testing or inspecting aircraft components, not otherwise provided for
    • B64F5/60—Testing or inspecting aircraft components or systems
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D21/00—Shutting-down of machines or engines, e.g. in emergency; Regulating, controlling, or safety means not otherwise provided for
    • F01D21/04—Shutting-down of machines or engines, e.g. in emergency; Regulating, controlling, or safety means not otherwise provided for responsive to undesired position of rotor relative to stator or to breaking-off of a part of the rotor, e.g. indicating such position
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C7/00—Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
    • F02C7/26—Starting; Ignition
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N25/00—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B23/00—Testing or monitoring of control systems or parts thereof
    • G05B23/02—Electric testing or monitoring
    • G05B23/0205—Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults
    • G05B23/0218—Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults characterised by the fault detection method dealing with either existing or incipient faults
    • G05B23/0224—Process history based detection method, e.g. whereby history implies the availability of large amounts of data
    • G05B23/0227—Qualitative history assessment, whereby the type of data acted upon, e.g. waveforms, images or patterns, is not relevant, e.g. rule based assessment; if-then decisions
    • G05B23/0235—Qualitative history assessment, whereby the type of data acted upon, e.g. waveforms, images or patterns, is not relevant, e.g. rule based assessment; if-then decisions based on a comparison with predetermined threshold or range, e.g. "classical methods", carried out during normal operation; threshold adaptation or choice; when or how to compare with the threshold
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2220/00—Application
    • F05D2220/50—Application for auxiliary power units (APU's)
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2270/00—Control
    • F05D2270/40—Type of control system
    • F05D2270/44—Type of control system active, predictive, or anticipative

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Control Of Turbines (AREA)
  • Control Of Positive-Displacement Air Blowers (AREA)
  • Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)

Abstract

本發明涉及APU渦輪葉片斷裂與轉軸卡阻故障的監控方法和裝置。APU渦輪葉片斷裂與轉軸卡阻故障的監控方法，包括：獲取一時間段內多個時間點上APU封包 ；根據所述APU封包 獲取APU的運行參數，所述運行參數至少包括啟動時間STA；計算所述時間段內所述啟動時間STA的平均值AVG以及偏差指數δ；以及根據所述偏差指數δ確定所述APU渦輪葉片斷裂與轉軸卡阻的狀況處於穩定期、衰退期或故障期。

Description

飛機輔助動力單元(APU)渦輪葉片斷裂與轉軸卡阻故障的監控方法和裝置
本發明涉及一種飛機部件故障的監控，特別地，涉及一種飛機輔助動力單元渦輪葉片斷裂與轉軸卡阻故障的監控方法和裝置。
機載輔助動力單元APU（Airborne Auxiliary Power Unit），簡稱輔助動力單元APU，是安裝在飛機尾部的一台小型渦輪發動機。APU的主要功能是提供電源和氣源，也有少量的APU可以向飛機提供附加推力。具體來說，飛機在地面上起飛前，由APU供電來啟動主發動機，從而不需依靠地面電、氣源車來發動飛機。在地面時，APU還提供電力和壓縮空氣保證客艙和駕駛艙內的照明和空調。在飛機起飛時，APU可作為備用電源使用。在飛機降落後，仍由APU供應電力照明和空調。APU的功能決定了其運行的穩定性，並且直接關係到飛機的飛行成本和服務品質。
APU的渦輪葉片斷裂與轉軸卡阻故障是APU的一種常見故障。如果此類故障發生，唯一的辦法就是更換APU的發動機，所以維修費用十分高昂，通常是正常修理費用的2倍。如果能提前發現此種故障，將節省大量的維護成本和縮短維修週期。本發明正是針對這一需求提出了對渦輪葉片斷裂與轉軸卡阻這一故障的監控方法。
針對現有技術中存在的上述技術問題，根據本發明的一個方面，提出一種輔助動力單元APU渦輪葉片斷裂與轉軸卡阻的監控方法，包括： 獲取一時間段內多個時間點上APU封包 ；根據所述APU封包 獲取APU的運行參數，所述運行參數至少包括啟動時間STA；計算所述時間段內所述啟動時間STA的平均值AVG以及偏差指數δ；以及根據所述偏差指數δ確定所述APU渦輪葉片斷裂與轉軸卡阻的狀況處於穩定期、衰退期或故障期。
如上所述的方法，其中確定所述APU渦輪葉片斷裂與轉軸卡阻的狀況處於穩定期、衰退期或故障期的步驟包括：響應於所述偏差指數δ小於衰退門檻值，確定所述APU渦輪葉片斷裂與轉軸卡阻的狀況處於穩定期；響應於所述偏差指數δ大於所述衰退門檻值且小於故障門檻值，確定所述APU渦輪葉片斷裂與轉軸卡阻的狀況處於衰退期；以及響應於所述偏差指數δ大於所述故障門檻值，確定所述APU渦輪葉片斷裂與轉軸卡阻的狀況處於故障期。
如上所述的方法，進一步包括：確定所述APU渦輪葉片斷裂與轉軸卡阻的狀況處於穩定期時所述偏差指數；其中，所述衰退門檻值大約為所述穩定偏差指數的2倍，故障門檻值大約為所述穩定偏差指數的6倍。
如上所述的方法，其中，所述衰退期進一步包括嚴重衰退期，嚴重衰退門檻值介於衰退門檻值與故障門檻值之間，響應於所述偏差指數δ大於嚴重衰退門檻值且小於所述故障門檻值，確定所述APU渦輪葉片斷裂與轉軸卡阻的狀況處於嚴重衰退期，所述嚴重衰退門檻值大約為所述穩定偏差指數的4倍。
如上所述的方法，其中每天2-3個點所述時間段約為5-10天。
如上所述的方法，其中在所述時間段內獲取大約10-40個APU封包 。
如上所述的方法，進一步包括：通過更新下一個時間點上的APU封包 獲取該時間點上的；響應於STAnext大於AVG+nδ或小於AVG-nδ，確定根據下一個與APU相關的封包 得出的STA（next+1）是否大於AVG+nδ或小於AVG-nδ；以及響應於根據與APU相關的封包 得出啟動時間STA連續大於AVG+nδ或小於AVG-nδ超過預設警報次數Z，發出警告。
如上所述的方法，響應於根據與APU相關的封包 得出的啟動時間STA介於AVG+nδ或小於均值AVG-nδ之間，重新計算所述啟動時間STA的平均值AVG以及偏差指數δ。
如上所述的方法，響應於根據與APU相關的封包 得出的啟動時間STA連續大於AVG+nδ或小於均值AVG-nδ超過預設警報次數Z，重新計算所述啟動時間STA的平均值AVG以及偏差指數δ。
如上所述的方法，其中所述偏差指數δ為標準差。
如上所述的方法，其中所述n的取值範圍為2或3。
如上所述的方法，進一步包括：響應於根據與APU相關的封包 得出的啟動時間STA連續大於AVG+nδ或連續小於AVG-nδ超過預設警報次數Z，發出警告。
如上所述的方法，其中所述Z的取值範圍為3-5。
如上所述的方法，所述方法進一步包括：響應於啟動時最高排氣溫度EGTP是否達到紅線溫度，發出渦輪葉片斷裂與轉軸卡阻故障警報。
如上所述的方法，所述方法進一步包括：響應於啟動時EGT最高峰值時轉速占比NPA是否達到或接近預設門檻值，發出渦輪葉片斷裂與轉軸卡阻故障警報,其中所述預設門檻值為35-40%。
如上所述的方法，其中響應於EGTP和NPA標準差的增大，發出渦輪葉片斷裂與轉軸卡阻故障警報。
如上所述的方法，所述方法進一步包括：響應於排氣溫度EGT接近紅線值或進口導向葉片IGV的角度是否出現躍升跳躍，發出渦輪葉片斷裂與轉軸卡阻故障警報。
如上所述的方法，其中所述方法進一步包括：獲取啟動時間STA的歷史資料；以及確定啟動時間STA是否出現逐漸上升，逐漸正常，再離散。
根據本發明的另一態樣，提出一種飛機輔助動力單元APU渦輪葉片斷裂與轉軸卡阻故障的監控裝置，包括：封包 獲取單元，其獲取一時間段內APU封包 ；封包 解析單元，其解析出所需要的APU運行資料，所述運行資料至少包括啟動時間STA；以及故障監控單元，其根據所述APU運行資料確定所述APU渦輪葉片斷裂與轉軸卡阻的狀況處於穩定期、衰退期、嚴重衰退期或故障期。
根據本發明的又一態樣，提出一種飛機輔助動力單元APU渦輪葉片斷裂與轉軸卡阻故障的監控裝置，包括：處理器；以及與處理器相連的記憶體，其儲存電腦可讀代碼；所述電腦可讀代碼在所述處理器上運行以執行以下步驟：獲取一時間段內多個時間點上APU封包 ；根據所述APU封包獲取APU的運行參數，所述運行參數至少包括啟動時間STA；計算所述時間段內所述啟動時間STA的平均值AVG以及偏差指數δ；以及根據所述偏差指數δ確定所述APU渦輪葉片斷裂與轉軸卡阻的狀況處於穩定期、衰退期或故障期。
為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。
在以下的詳細描述中，可以參看作為本申請一部分用來說明本申請的特定實施例的各個說明書附圖。在附圖中，相似的附圖標記在不同圖式中描述大體上類似的組件。本申請的各個特定實施例在以下進行了足夠詳細的描述，使得具備本領域相關知識和技術的普通技術人員能夠實施本申請的技術方案。應當理解，還可以利用其它實施例或者對本申請的實施例進行結構、邏輯或者電性的改變。
第1圖是根據本發明的一個實施例的飛機APU的結構示意圖。如圖所示，飛機APU主要包括功率部分100、負載部分200，以及附件部分300。其中，功率部分100主要包括功率壓縮機110、渦輪組件120，以及排氣元件130等。負載部分200主要包括負載壓縮機210。附件部分300主要包括附件齒輪箱310、起動機320以及發電機330等。
參考第1圖和第2圖，從進氣道進入的氣流被分成兩股。一股進入功率壓縮機110和渦輪元件120，主要用來帶動APU旋轉，然後氣流通過排氣元件130排走；而另一股氣流進入負載壓縮機210，這部分氣流由負載壓縮機增壓，用於產生專門供飛機發動機使用的壓縮空氣。由於APU的轉子轉速恒定，所以在這股氣流的進口設置有流量調節閥門，即進口導向葉片IGV，其根據飛機對壓縮空氣的需求，即時地對導向葉片的開度進行調節，由此來控制進入負載壓縮機的空氣的多少。
第2圖是根據本發明的一個實施例的進口導向葉片元件220的結構示意圖。如圖所示，進口導向葉片元件基本呈圓盤形。在靠近圓盤底部的側面上設置有多個進口導向葉片IGV221。多個進口導向葉片IGV可以在控制下開啟不同的角度，從而調節進入負載壓縮機的空氣量。
第3圖是由於渦輪和轉軸卡阻故障引起的APU性能變化曲線的示意圖。從圖中可以看出，在APU使用前期和中期，APU渦輪葉片沒有形變拉伸和裂紋，APU的性能較為穩定，處於穩定期。隨著使用時間的增加，由於飛機APU性能逐漸退化，衰退指數逐漸增加。而在APU使用的後期，APU渦輪葉片出現形變拉伸和裂紋。當發生此現象時，說明APU的性能進入衰退期。當超過某一個門檻值時，APU的性能進入故障期，APU隨時可能發生故障。當APU進入故障期後，既影響APU的使用，對服務品質和飛行安全產生不利後果；又容易產生非計劃性的維修，造成航班的延誤和停飛。由於APU渦輪一旦進入衰退期後，其衰退指數增加較快，因此，對於APU渦輪進入衰退期的監控變得尤為重要。
現有技術中還沒有手段可以對由於渦輪和轉軸卡阻故障引起的APU性能是否進入衰退期進行監控。而本發明的某些實施例可以實現這種監控。對於衰退期的監控有如下好處：第一，當APU處於衰退期時，發生故障的概率仍然非常低。如果選擇在此時機對飛機進行檢修，飛行安全和服務品質是可以得到保障的。第二，當監控到APU處於衰退期後，航空公司可以適時地安排對飛機的檢修，從而避免了非計畫的維修，減少飛機的延誤。也同時避免了按固定時限進行檢修時造成的檢修成本的浪費。當然，本發明的實施例也可以適用於故障期的監控。
為了實現APU渦輪和轉軸卡阻故障的監控，需要確定在飛機監控的數量眾多的資料中選擇合適的監控資料的類型。由於很多類型的監控資料會受到眾多因素的影響，而且又必須考慮誤報率需要維持在較低的水準，以使得監控方法真正有效。即使對於有多年經驗的專業人員而言，選擇合適的監控資料類型也是困難的。
根據本發明的一個實施例，通過三個APU運行參數：啟動時間STA、APU啟動階段最高排氣溫度EGTP，以及最高溫轉速占比NPA單獨或聯合判斷來確定渦輪葉片斷裂與轉軸卡阻故障，其中NPA的定義是在APU啟動階段當APU的排氣溫度EGT達到峰值時渦輪的轉速與APU正常運行時的恒定轉速的百分比（%RPM / APU RPM）。NPA可以反映渦輪的葉片效率。
由於APU是一台小型的渦輪發動機，轉動部件和殼體之間的間隙尺寸在很大程度上影響了APU的性能與效率；其中，渦輪和渦輪機匣之間的間隙非常重要。如果渦輪和渦輪機匣之間的間隙過大，氣體流失過多，會使得APU效率低下。而渦輪和渦輪機匣之間的間隙過小，又容易發生刮擦故障。
本申請的發明人發現，由於渦輪葉片長期受到熱應力和離心力的影響，容易發生葉片材料燒蝕和葉片材料脫落等現象。葉片的變化使渦輪轉子不平衡轉動，即偏心轉動，從而導致渦輪軸出現彎曲。這種渦輪軸的彎曲是不可逆的。渦輪軸的彎曲將導致渦輪葉片與渦輪機匣發生摩擦，葉片出現裂紋。這種現象發生後，整個過程將會隨著使用時間而越演越烈。葉片材料的脫落加快，葉片的裂紋擴展，磨損擴大。
發生上述現象後，大概運行300~400飛行小時後就會發生葉片斷裂、軸承磨損、出現金屬屑以及APU自動停車。APU渦輪葉片斷裂會導致轉軸卡阻，以致APU內部損傷，APU停車報告後顯示超溫，故障代碼098，並有FUEL CTL UNIT(8022KM)、GEN SCAV FILTER(8069KM)/AND LUBE FILTER(8076KM)資訊，進一步檢查磁堵上會有金屬屑，潤滑油濾8076KM壓差指示器跳出，啟動馬達磨損指示器跳出，啟動時APU有異響。但此時為時已晚，航班延誤和緊急維修在所難免。而維修的費用也會非常高昂。
當渦輪在高溫環境下高速旋轉時，由於熱應力與離心力的作用，渦輪軸會出現彎曲現象，從而引起渦輪葉片與渦輪機匣之間的刮擦。當發生這種刮擦時，APU的效率降低，啟動時間STA將發生變化。因為受到刮擦影響，啟動時間會變長，STA的監控資料出現高點。
但是，APU渦輪軸彎曲的衰退過程較長，發明人注意到外界溫度在零下50~600攝氏度時渦輪葉片和渦輪機匣的膨脹係數的不同會導致渦輪葉片和渦輪機匣間隙隨著外界溫度變化而變化。在外界溫度變高時渦輪葉片與機匣間隙會變小,而外界溫度變低時,渦輪葉片與機匣的間隙會變大。隨著外界溫度的變化，啟動時間STA一段時間後又會恢復正常值範圍內。接下來，由於渦輪葉片材料的缺失會導致渦輪軸的彎曲會加劇而渦輪葉片與渦輪機匣之間的刮擦會幾率會逐漸增大，而外界溫度升高也具有一定的影響，啟動時間STA最終將出現高點並離散。由於啟動時間STA一般都非常穩定，所以整體上看啟動時間STA的變化所呈現的一定規律，即出現高點-恢復正常-再高點並離散。這是APU渦輪葉片斷裂與轉軸卡阻故障典型的一個特點。
同時，在上述的過程中，燃料燃燒的效率也會隨之降低。由於APU工作時轉速恒定，所以要輸出相同的扭矩就必須增大其燃燒產生的功率，也就是通過增大燃油供應量，來彌補由於效率降低造成的功損失。但是，效率的降低會導致廢熱的增加，即出現燃油消耗量增大而輸出功率不變的現象。多餘的這一部分熱能會隨著排氣進入大氣，引起排氣溫度的增加。因此，APU啟動階段的最高排氣溫度EGTP會隨著渦輪葉片的氣動效率下降而逐漸升高，直到達到排氣保護溫度（即紅線值，大約850度）。
對於NPA這一參數而言，渦輪軸的彎曲和葉片的燒蝕和脫落以及摩擦引起的損傷會使得渦輪的效率降低，隨著渦輪葉片的氣動效率下降NPA逐漸降低。
根據本發明的一個實施例，排氣溫度EGT、NPA、STA的標準差有時也可以作為判斷渦輪葉片斷裂與轉軸卡阻的有效參數。根據本發明的一個實施例，出現渦輪葉片斷裂與轉軸卡阻故障時，EGT和NPA的標準差增大30-50%。
一般而言，發生渦輪葉片斷裂與轉軸卡阻會出現EGT接近紅線值，IGV調大以減小負載，以及由於轉軸不平衡導致的STA不穩定，STA值發生離散。其中，EGT紅線值反映APU運行允許的極值。舉例而言，對於GTCP131-9A型APU， EGT的紅線值為640，而海平面50度修正後，EGT的紅線值為 690，STA標準差為4，NPA為40。 對於APS3200型APU， EGT的紅線值645，而海平面50度修正後，EGT的紅線值為680，STA標準差為10，NPA為32。
進一步地，當排氣溫度EGT達到紅線值後，APU的控制策略不允許其進一步升高。在這種情況下，若要保證APU轉速不變，就必須減小扭矩輸出，即減小負載。如前文所述，進入負載壓縮機的空氣量通過進口導向葉片IGV開啟不同的角度來調節。所以，這時APU會調大進口導向葉片IGV的角度，減小進入負載壓縮機的空氣量，也就減小了對主發動機的引氣供應。因此，導向葉片IGV的角度也會發生相應的變化。因此，對本發明的實施例而言，IGV的角度可以用來表示APU的性能好壞。GTCP131-9A  IGV 紅線為 85度，APS3200的IGV紅線為 15度。
然而在某些特殊情況下，發生渦輪葉片斷裂與轉軸卡阻會出現EGT的下降情況。此時更加危險。因為此時渦輪葉片可能發生了位移或延展，導致渦輪葉片與機匣間隔過小，渦輪效率提升。但是，渦輪葉片更容易與機匣相磨導致葉片斷裂。此刻APU不會出現超溫，反而出現EGT溫度下降的情況。由於渦輪受損這種情況只會維持很短的時間大概200小時左右，APU極大的可能出現渦輪葉片斷裂導致APU損傷嚴重，轉軸卡阻而起停車。
因此，在APU相關的眾多資料中，啟動時間STA、啟動時最高排氣溫度EGTP、NPA、排氣溫度EGT修正值以及IGV，被選擇以用來實現APU渦輪葉片斷裂與轉軸卡阻故障的監控。
多種方法可以用來獲取啟動時間STA、啟動時最高排氣溫度EGTP，NPA、排氣溫度EGT修正值以及IGV這些APU運行參數。例如，通過儲存在飛機黑盒子和數位式飛行資料介面單元DFDIU中的資料就可以獲得上述資料。
通過飛機製造商提供的資料系統也可以方便地獲取上述資料，並實現地面即時監控。例如，空中巴士的Aircraft Condition Monitoring System（ACMS）系統以及波音公司的Aircraft Heath Monitor (AHM)系統都可以即時監測飛機的運行資料，並且，當滿足一定的觸發條件時，自動生成包含一系列資料資訊的封包。
根據本發明的一個實施例，APU的相關運行資料可以利用飛機資料系統（例如ACMS或AHM系統）獲取並體現在生成的相關封包 中。並且，這類封包資訊可以通過飛機通信定址與報告系統（ACARS Aircraft Communications Addressing and Reporting System）系統傳輸至地面，並進一步分發到不同航空公司的伺服器上。根據本發明的一個實施例，APU封包也可以通過航空電信網（ATN Aviation Telecommunication Network）的通信裝置或系統傳輸。當然，封包傳輸的方式也可以避免了人工方式的高成本和人為錯誤。
根據本發明的一個 實施例，利用APU相關的封包監視的資料實現本發明的APU渦輪葉片斷裂與轉軸卡阻故障的監控。例如，空中巴士公司的A13封包，即（APU MES/IDLE REPORT），或者波音公司的APU封包就是這樣的APU封包的實例。在以下實施例中，以空中巴士公司的A13封包為實例進行說明。波音公司APU封包的處理與此類似。
第4圖是空中巴士公司的A13封包的一個報告示意圖。如圖所示，A13封包主要包含了4部分資訊，分別為：報告表頭、APU履歷資訊、啟動飛機發動機的運行參數及APU啟動參數。
報告表頭由CC和C1段組成，主要包含了飛機的航班資訊、封包 產生航段階段、引氣閥門狀態、總溫（即外界溫度）等資訊。APU履歷資訊由E1段組成包括APU序號、執行時間和迴圈等資訊。啟動飛機發動機的運行參數由N1至S3段組成；其中N1、S1表示的是啟動第一台飛機發動機時的運行情況，N2、S2表示啟動第二台飛機發動機時的運行情況，N3、S3為APU啟動發動機完成後APU慢車時的情況。
由第4圖可以看出，啟動時間STA、排氣溫度EGTA、進口導向葉片IGV的角度以及峰值EGT轉速這些APU運行參數都已經包括在了現有的A13號封包中。因此，利用該封包 獲取的資料可以實現本發明的APU渦輪葉片斷裂與機匣卡阻故障監控。
第5圖是根據本發明的一個實施例的APU渦輪葉片斷裂與機匣卡阻故障的監控方法的流程圖。在第5圖的實施例中，僅採用了啟動時間STA參數。如圖所示，APU渦輪葉片斷裂與機匣卡阻故障的監控方法5000中，在步驟5100，獲取飛機APU在一段時間內的運行資料，包括但不限於啟動時間STA。
根據本發明的一個實施例，步驟5100中所需的資訊可以從APU封包中獲取。例如，從國際航空電訊集團SITA網控制中心和中國民航資料通信公司ADCC網控制中心可以遠端即時獲取飛機APU運行狀態的封包 ，通過封包解碼器將所述的飛機APU運行狀態的封包解碼，得到所需要的飛機APU運行資訊。
在步驟5200，計算該段時間內啟動時間STA的平均值AVG以及方差δ。在步驟5300，判斷步驟5200中所得的方差δ是否超過故障門檻值。如果超過故障門檻值，則在步驟5310，輸出故障警告。
當步驟5300判斷為否時，在步驟5400，比較步驟5200中所得的方差δ是否超過嚴重衰退門檻值。如果超過嚴重衰退門檻值，則在步驟5410，輸出嚴重衰退警告。
當步驟5400判斷為否時，在步驟5500，比較步驟5200中所得的方差δ是否超過衰退門檻值。如果超過衰退門檻值，則在步驟5510，輸出衰退警告。
對於不同的APU而言，各個門檻值的取值略有不同。根據本發明的另一個實施例，可以通過獲得該型號APU處於穩定期時的波動率，然後以穩定期波動率為基準，進一步估計其它時期的門檻值。例如，根據本發明的一個實施例，衰退門檻值大約為穩定期波動率的2倍，嚴重衰退門檻值大約為穩定期波動率的4倍，故障期門檻值大約為穩定期波動率的6倍。
通過上述方法，就可以判斷在該段時間之內APU的啟動時間STA是否發生了離散，從而估計APU渦輪葉片斷裂與機匣卡阻故障的監控。
當新的APU運行狀態資料產生後，利用新產生的APU運行資料，保持時間段不變，重複執行APU渦輪葉片斷裂與機匣卡阻故障的監控方法5000，就可以實現APU渦輪葉片斷裂與機匣卡阻故障的即時監控。
這種用一段固定的時間內不斷更新的資料分析變化趨勢的方法可以稱為移動視窗法。移動視窗的大小，即納入計算範圍的資料點的個數M的選擇取決於多種因素，例如，測量時間的間隔以及控制策略等。如果移動視窗越小，資料的波動率越容易受到正常波動的影響，從而出現過多的誤報，影響本發明的效果。如果移動視窗過大，雖然反映變化趨勢較為準確，但是這會降低本發明的時效性，無法及時準確地發出警告資訊。因此，移動視窗的大小對於本發明有著重要的影響。根據本發明的一個實施例，在每天測量2-3個點的前提下，M的取值約為30。根據本發明的另一個實施例，在每天測量低於或等於2個點的前提下，M的取值約為20。
根據本發明的一個實施例，如果出現一段時間內集中警告，然後恢復正常，再出現集中警告，再出現恢復正常的情況，則判斷APU出現了APU渦輪葉片斷裂與轉軸卡阻故障。所謂集中警報包括3次以上的連續警告或者間隔不超過一次的警告。
根據本發明的一個實施例，根據啟動時間STA的歷史資料，確定之前的STA資料的變化趨勢是否出現了逐漸上升再逐漸恢復正常的過程。根據本發明的一個實施例，獲取半年之內的STA的歷史資料。根據本發明的另一個實施例，獲取一年之內的STA的歷史資料。
第6圖是根據本發明的另一個實施例的APU渦輪葉片斷裂與機匣卡阻故障的監控方法的流程圖。第6圖的實施例中也只採用了啟動時間STA這一參數。第6圖與第5圖實施例的區別在於，對於STA離散的演算法不同。第6圖的方法發現STA的離散趨勢更快，但是容易出現誤報。第5圖和第6圖實施例的方法可以聯合使用。
如圖所示，該APU渦輪葉片斷裂與機匣卡阻故障的監控方法6000中，與第5圖所示的實施例相似，在步驟6100，通過獲取飛機APU在某一工作時間的運行資料，例如啟動時間STA。
根據本發明的一個實施例，步驟6100中所需的資訊可以以類似於步驟5100的方式獲取。
在步驟6200，取之前的M個啟動時間STA，求其均值AVG以及方差δ。求取之前一定個數個點的均值和方差是為了給下一個點的判斷設定變動範圍，但需要去除有可能為噪點的數值。根據將在下文描述的，一個計數器用於記錄變動超出預設範圍的偏差點，當偏差點連續出現的次數沒達到警報個數時，這些偏差點不計入均值和方差計算的樣本範圍內。根據本發明的一個實施例，M的取值可以為20。
在步驟6300，比較上一步驟中所求得的方差δ是否超過故障門檻值。如果超過故障門檻值，則在步驟6310，輸出故障警告。
當步驟6300判斷為否時，進入步驟6400，比較步驟6200中所求得的方差δ是否超過嚴重衰退門檻值。如果超過嚴重衰退門檻值，則在步驟6410，輸出嚴重衰退警告。
當步驟6400判斷為否時，進入步驟6500，比較步驟6200中所求得的方差δ是否超過衰退門檻值。如果超過衰退門檻值，則在步驟6510，輸出衰退警告。
當步驟6500判斷為否時，進入步驟6600，歸零計數器。這是由於通過前面的判斷，偏差點已經斷開，要計算連續的偏差點的個數，就需要將計數器歸零，重新計數。
在步驟6700，判斷下一個時間點對應的啟動時間STA是否大於AVG+nδ或是否小於AVG-nδ。其中，n的取值由控制策略決定，當n的取值較高時，對突變點的控制較為寬鬆，這樣可以減少誤報，但卻有漏報的風險；而當n的取值較低時，對突變點的控制較為嚴格，這樣可以防止漏報，但卻可能面對頻次較高的警報。一般來說，n的取值在1-5之間。根據本發明的一個實施例，n的取值為3。
當步驟6700判斷為是時，進入步驟6710，計數器+1。下一步，在步驟6720，判斷高值計數器是否等於預設警報個數。當判斷為否時，返回步驟6700。當判斷為是時，說明有連續達到預設警報個數的啟動時間STA超出預設的正常波動範圍，此時進入步驟6730，發出躍變警告。
本發明的一個實施例，由於單獨一次的溫度躍變可能由多種原因導致，所以需要連續超過一定個數才進入警報，以排除誤報。所述預設警報個數的取值與控制策略有關，一般取值為2-5。
在步驟6800，歸零計數器。這是由於當連續偏差點的個數達到預設的警報個數時，偏差點的出現已不屬於偶然現象，不應該作為噪點排除。此時將計數器歸零，在下一次迴圈至步驟6200時，將會保留這些偏差點，使其計入參照樣本。此步驟結束後返回步驟6100。
根據本發明的一個實施例，根據啟動時間STA的歷史資料，確定之前的STA資料的變化趨勢是否出現了逐漸上升再逐漸恢復正常的過程。根據本發明的一個實施例，獲取半年之內的STA的歷史資料。根據本發明的另一個實施例，獲取一年之內的STA的歷史資料。
第7圖是根據本發明的另一個實施例的APU渦輪葉片斷裂與機匣卡阻故障的監控方法的流程圖。在第7圖的實施例中，使用啟動時間STA、排氣溫度EGTA、進口導向葉片IGV角度和NPA。
如圖所示，該APU渦輪葉片斷裂與機匣卡阻故障的監控方法7000中，在步驟7100，獲取飛機APU運行的如下資訊：啟動時間STA、排氣溫度EGTA、進口導向葉片IGV角度以及EGT峰值時的溫度和轉速。第5圖和第6圖的實施例中獲得啟動時間STA的方法也可以用於獲得排氣溫度EGTA、進口導向葉片IGV角度以及EGT峰值時的溫度和轉速。
在步驟7200，確定啟動時間STA發生了離散。第5圖和第6圖的實施例中就包括了確定STA發生離散的方法。這些方法可以應用於步驟720以確定是否啟動時間STA發生了離散。
在步驟7300，判斷啟動時最高排氣溫度EGTP是否接近或達到紅線值。這說明在效率降低的情況下，為維持輸出功率，APU提高了噴油量。
在步驟7400，計算NPA，並判斷NPA是否下降到預設門檻值。根據本發明的一個實施例，預設門檻值為大約35-40%。
在步驟7500，如果排氣溫度EGTP接近或達到紅線值且NPA下降到預設門檻值，則確定發生了渦輪與機匣卡阻故障。
根據本發明的一個實施例，可以利用EGT和IGV進一步判斷是否發生了渦輪葉片斷裂與機匣卡阻故障。在步驟7600，判斷排氣溫度EGT是否接近或達到紅線值或者IGV角度的增大或躍升。這表明排氣溫度EGT達到紅線值，並使得APU必須增大IGV角度來降低輸出扭矩來保證其恒定的轉速。
第8圖是根據本發明的一個實施例的渦輪葉片斷裂與轉軸卡阻故障的實例。其中，菱形標記表示更換了APU。從第8圖中可以看出，啟動時間STA出現了如實線所示的逐漸上升和如虛線所示的逐漸恢復，以及最終的接近菱形標記所示的最終離散狀態。第8圖同時示出了啟動時最高排氣溫度EGTP接近紅線值840度，而NPA接近甚至超過了預設的門檻值35%。
第9圖是第8圖所示的實施例中APU其他參數的情況。如第9圖所示，EGTA接近紅線值，而IGV發生了向上的躍變。
第10圖是根據本發明的另一個實施例的渦輪葉片斷裂與機匣卡阻故障的實例。其中，菱形標記表示更換了APU。從第1圖0中可以看出，啟動時間STA出現同樣出現了離散，啟動時最高排氣溫度EGTP接近紅線值840度，而NPA接近了預設的門檻值40%。
第11圖是第10圖所示的實施例中APU其他參數的情況。如第11圖所示，EGTA不但沒有接近紅線值，甚至發生了下降；而IGV也沒有調整。而實際情況是，此APU發生了嚴重的APU渦輪葉片斷裂與機匣卡阻故障。
第12圖是根據本發明的另一個實施例的渦輪葉片斷裂與機匣卡阻故障的資料統計圖。第12圖中更清楚地顯示出了啟動時間STA逐漸上升，逐漸變好，再逐漸上升，再變好，然後很快離散並最終被更換的過程。第12圖的實施例反映了STA變化的長期規律，說明了STA歷史資料對於判斷APU渦輪葉片斷裂與機匣卡阻故障的説明作用。這有利於將APU渦輪葉片斷裂與機匣卡阻故障與APU的其他故障進行區分。
第13圖是根據本發明的一個實施例的飛機輔助動力單元APU渦輪葉片斷裂與轉軸卡阻故障的監控裝置方塊圖。如第13圖所示，飛機輔助動力單元APU渦輪葉片斷裂與轉軸卡阻故障的監控裝置1300包括：封包獲取單元1301，其獲取一時間段內APU封包；封包解析單元1302，其解析出所需要的APU運行資料，所述運行資料至少包括啟動時間STA；以及故障監控單元1303，其根據所述APU運行資料確定所述APU渦輪葉片斷裂與轉軸卡阻的狀況處於穩定期，衰退期，嚴重衰退期或故障期。
根據本發明的一個實施例，一種飛機輔助動力單元APU渦輪葉片斷裂與轉軸卡阻故障的監控裝置，包括：處理器；以及與處理器相連的記憶體，其儲存電腦可讀代碼；所述電腦可讀代碼在所述處理器上運行以執行以下步驟：獲取一時間段內多個時間點上APU封包 ；根據所述APU封包 獲取APU的運行參數，所述運行參數至少包括啟動時間STA；計算所述時間段內所述啟動時間STA的平均值AVG以及偏差指數δ；以及根據所述偏差指數δ確定所述APU渦輪葉片斷裂與轉軸卡阻的狀況處於穩定期，衰退期，或故障期。
根據本發明的APU渦輪葉片斷裂與機匣卡阻故障監控方法和裝置，可以在APU出現停車等嚴重情況發生前發現APU渦輪葉片斷裂與機匣卡阻故障，並且進行換發，這樣將節省大量的維修成本和庫存成本，縮短維修週期。
上述實施例僅供說明本發明之用，而並非是對本發明的限制，有關技術領域的普通技術人員，在不脫離本發明範圍的情況下，還可以做出各種變化和變型，因此，所有等同的技術方案也應屬於本發明公開的範疇。
100‧‧‧功率部分
110‧‧‧功率壓縮機
120‧‧‧渦輪組件
130‧‧‧排氣元件
200‧‧‧負載部分
210‧‧‧負載壓縮機
220‧‧‧進口導向葉片元件
221‧‧‧多個進口導向葉片IGV
300‧‧‧附件部分
310‧‧‧附件齒輪箱
320‧‧‧起動機
330‧‧‧發電機
5100‧‧‧獲取下一個封包中的資料，得出下一個啟動時間STA
5200‧‧‧取兩個計數器之和個時間點之前的M個STA，求均值AVG以及方差δ
5300‧‧‧δ是否大於故障門檻值
5310‧‧‧發出故障警報
5400‧‧‧δ是否大於嚴重衰退門檻值
5410‧‧‧發出嚴重衰退警報
5500‧‧‧δ是否大於衰退門檻值
5510‧‧‧發出衰退警報
6000‧‧‧該APU渦輪葉片斷裂與機匣卡阻故障的監控方法獲取
6100‧‧‧封包中的資料，得出下一個啟動時間STA
6200‧‧‧取之前的M個啟動時間STA，求其均值AVG以及方差δ
6300‧‧‧δ是否超過故障門檻值
6310‧‧‧輸出故障警告
6400‧‧‧δ是否超過嚴重衰退門檻值查驗平台
6410‧‧‧輸出嚴重衰退警告
6500‧‧‧δ是否超過衰退門檻值
6510‧‧‧輸出衰退警告
6600‧‧‧歸零計數器
6700‧‧‧下一個STA是否大於AVG+nδ或是否小於AVG-nδ
6710‧‧‧計數器+1
6720‧‧‧高值計數器是否等於預設警報次數
6730‧‧‧發出躍變警告
6800‧‧‧歸零計數器
7000‧‧‧該APU渦輪葉片斷裂與機匣卡阻故障的監控方法
7100‧‧‧獲取飛機APU運行資訊
7200‧‧‧確定啟動時間STA發生了離散
7300‧‧‧判斷啟動時最高排氣溫度EGTP是否接近或達到紅線值
7400‧‧‧計算NPA，並判斷NPA是否下降到預設門檻值
7500‧‧‧確定發生了渦輪葉片斷裂與機匣卡阻故障
7600‧‧‧判斷排氣溫度EGT是否接近或達到紅線值或者IGV角度的增大或躍升
1300‧‧‧飛機輔助動力單元APU渦輪葉片斷裂與轉軸卡阻故障的監控裝置
1301‧‧‧封包獲取單元
1302‧‧‧封包解析單元
1303‧‧‧故障監控單元
[第1圖]係根據本發明的一個實施例的飛機APU的結構示意圖。 [第2圖]係根據本發明的一個實施例的進口導向葉片元件的結構示意圖。 [第3圖]係根據本發明的一個實施例的渦輪葉片斷裂與轉軸卡阻導致的APU性能變化的曲線圖。 [第4圖]係空中巴士公司的A13封包的一個報告示意圖。 [第5圖]係根據本發明的一個實施例的APU渦輪和轉軸卡阻的監控方法的流程圖。 [第6圖]係根據本發明的另一個實施例的APU渦輪和轉軸卡阻的監控方法的流程圖。 [第7圖]係根據本發明的另一個實施例的APU渦輪和轉軸卡阻的監控方法的流程圖。 [第8圖]係根據本發明的一個實施例的APU渦輪和轉軸卡阻發生時的資料統計圖。 [第9圖]係第8圖所示的實施例中APU其他參數的資料統計圖。 [第10圖]係根據本發明的另一個實施例的渦輪葉片斷裂與機匣卡阻故障的資料統計圖。 [第11圖]係第10圖所示的實施例中APU其他參數的資料統計圖。 [第12圖]係根據本發明的另一個實施例的渦輪葉片斷裂與機匣卡阻故障的資料統計圖。 [第13圖]係根據本發明的一個實施例的飛機輔助動力單元APU渦輪葉片斷裂與轉軸卡阻故障的監控裝置方塊圖。
100‧‧‧功率部分
110‧‧‧功率壓縮機
120‧‧‧渦輪組件
130‧‧‧排氣元件
200‧‧‧負載部分
210‧‧‧負載壓縮機
300‧‧‧附件部分
310‧‧‧附件齒輪箱
320‧‧‧起動機
330‧‧‧發電機

Claims (20)

  1. 一種飛機輔助動力單元(APU)渦輪葉片斷裂與轉軸卡阻故障的監控方法，包括： 獲取一時間段內多個時間點上APU封包 ； 根據該APU封包 獲取APU的一運行參數，該運行參數至少包括一啟動時間(STA)； 計算所述時間段內該啟動時間(STA)的平均值(AVG)以及偏差指數(δ)；以及 根據該偏差指數(δ)確定該APU渦輪葉片斷裂與轉軸卡阻的狀況處於穩定期，衰退期或故障期。
  2. 如請求項1所述之方法，其中確定該APU渦輪葉片斷裂與轉軸卡阻的狀況處於穩定期，衰退期或故障期的步驟包括： 響應於該偏差指數(δ)小於衰退門檻值，確定該APU渦輪葉片斷裂與轉軸卡阻的狀況處於穩定期； 響應於該偏差指數(δ)大於該衰退門檻值且小於故障門檻值，確定該APU渦輪葉片斷裂與轉軸卡阻的狀況處於衰退期；以及 響應於該偏差指數(δ)大於該故障門檻值，確定該APU渦輪葉片斷裂與轉軸卡阻的狀況處於故障期。
  3. 如請求項2所述之方法，更包括： 確定該APU渦輪葉片斷裂與轉軸卡阻的狀況處於穩定期時該偏差指數； 其中，該衰退門檻值大約為該穩定偏差指數的2倍，故障門檻值大約為該穩定偏差指數的6倍。
  4. 如請求項2所述之方法，其中該衰退期更包括嚴重衰退期，嚴重衰退門檻值介於衰退門檻值與故障門檻值之間，響應於該偏差指數(δ)大於嚴重衰退門檻值且小於該故障門檻值，確定該APU渦輪葉片斷裂與轉軸卡阻的狀況處於嚴重衰退期，該嚴重衰退門檻值大約為該穩定偏差指數的4倍。
  5. 如請求項1所述之方法，其中每天2-3個點所述時間段約為5-10天。
  6. 如請求項1所述之方法，其中在所述時間段內獲取大約10-40個APU封包 。
  7. 如請求項1所述之方法，更包括： 通過更新下一個時間點上的APU封包 獲取該時間點上的； 響應於STAnext大於AVG+nδ或小於AVG-nδ，確定根據下一個與APU相關的封包 得出的STA（next+1）是否大於AVG+nδ或小於AVG-nδ；以及 響應於根據與APU相關的封包 得出啟動時間STA連續大於AVG+nδ或小於AVG-nδ超過預設警報次數(Z)，發出警告。
  8. 如請求項7所述之方法，其中響應於根據與APU相關的封包 得出的啟動時間(STA)介於AVG+nδ或小於均值AVG-nδ之間，重新計算該啟動時間(STA)的平均值(AVG)以及偏差指數(δ)。
  9. 如請求項7所述之方法，其中響應於根據與APU相關的封包 得出的啟動時間(STA)連續大於AVG+nδ或小於均值AVG-nδ超過預設警報次數(Z)，重新計算該啟動時間(STA)的平均值(AVG)以及偏差指數(δ)。
  10. 如請求項1至9中任一項所述之方法，其中該偏差指數(δ)為標準差。
  11. 如請求項7至9中任一項所述之方法，其中該n的取值範圍為2或3。
  12. 如請求項7至9中任一項所述之方法，更包括： 響應於根據與APU相關的封包 得出的啟動時間(STA)連續大於AVG+nδ或連續小於AVG-nδ超過預設警報次數(Z)，發出警告。
  13. 9或12所述之方法，其中該Z的取值範圍為3-5。
  14. 如請求項1所述之方法，更包括：響應於啟動時最高排氣溫度(EGTP)是否達到紅線溫度，發出渦輪葉片斷裂與轉軸卡阻故障警報。
  15. 如請求項14所述之方法，更包括：響應於啟動時EGT最高峰值時轉速占比NPA是否達到或接近預設門檻值，發出渦輪葉片斷裂與轉軸卡阻故障警報,其中該預設門檻值為35-40%。
  16. 如請求項15所述之方法，其中響應於(EGTP)和(NPA)標準差的增大，發出渦輪葉片斷裂與轉軸卡阻故障警報。
  17. 如請求項15所述之方法，更包括：響應於排氣溫度(EGT)接近紅線值或進口導向葉片(IGV)的角度是否出現躍升跳躍，發出渦輪葉片斷裂與轉軸卡阻故障警報。
  18. 如請求項1所述之方法，更包括： 獲取啟動時間(STA)的歷史資料；以及 確定啟動時間(STA)是否出現逐漸上升，逐漸正常，再離散。
  19. 一種飛機輔助動力單元(APU)渦輪葉片斷裂與轉軸卡阻故障的監控裝置，包括： 一封包 獲取單元，其獲取一時間段內APU封包 ； 一封包 解析單元，其解析出所需要的APU運行資料，該運行資料至少包括啟動時間(STA)；以及 一故障監控單元，其根據該APU運行資料確定該APU渦輪葉片斷裂與轉軸卡阻的狀況處於穩定期，衰退期，嚴重衰退期或故障期。
  20. 一種飛機輔助動力單元(APU)渦輪葉片斷裂與轉軸卡阻故障的監控裝置，包括： 一處理器；以及 與該處理器相連的記憶體，其儲存一電腦可讀代碼； 該電腦可讀代碼在該處理器上運行以執行以下步驟： 獲取一時間段內多個時間點上APU封包 ； 根據該APU封包 獲取APU的運行參數，該運行參數至少包括啟動時間(STA)； 計算所述時間段內該啟動時間(STA)的平均值(AVG)以及偏差指數(δ)；以及 根據該偏差指數(δ)確定該APU渦輪葉片斷裂與轉軸卡阻的狀況處於穩定期，衰退期或故障期。
TW103125397A 2013-07-24 2014-07-24 飛機輔助動力單元〈apu〉渦輪葉片斷裂與轉軸卡阻故障的監控方法和裝置 TWI625273B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310313840.9A CN104344946B (zh) 2013-07-24 2013-07-24 Apu涡轮叶片断裂与转轴卡阻故障的监控方法和装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201515933A true TW201515933A (zh) 2015-05-01
TWI625273B TWI625273B (zh) 2018-06-01

Family

ID=51224787

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW103125397A TWI625273B (zh) 2013-07-24 2014-07-24 飛機輔助動力單元〈apu〉渦輪葉片斷裂與轉軸卡阻故障的監控方法和裝置

Country Status (10)

Country Link
US (1) US9632010B2 (zh)
EP (1) EP2829688B1 (zh)
JP (1) JP6205321B2 (zh)
KR (1) KR101998188B1 (zh)
CN (1) CN104344946B (zh)
AU (1) AU2014206179B2 (zh)
CA (1) CA2857748C (zh)
HK (1) HK1202330A1 (zh)
SG (1) SG10201404370SA (zh)
TW (1) TWI625273B (zh)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2518893B (en) * 2013-10-07 2018-11-21 Ge Aviat Systems Ltd Method for predicting an auxiliary power unit fault
EP3356231B1 (en) 2015-09-30 2020-08-12 Bombardier Inc. Method of and system for presenting an operating status of an aircraft engine
WO2017187333A1 (en) * 2016-04-26 2017-11-02 University Of Pretoria A method and system for monitoring rotor blades of a turbomachine using blade tip timing (btt)
CN106226060B (zh) * 2016-08-30 2019-02-05 成都飞亚航空设备应用研究所有限公司 飞机辅助动力装置测试系统
KR20190021640A (ko) 2017-08-23 2019-03-06 한화에어로스페이스 주식회사 인렛 가이드 베인 어셈블리
CN110510147B (zh) * 2019-08-02 2022-11-22 西安飞机工业（集团）有限责任公司 一种飞机结构裂纹检测方法
CN110617115B (zh) * 2019-10-29 2021-11-02 北京动力机械研究所 利用增材制造方式生产的涡轮发动机导流环组件
CN111038714B (zh) * 2019-11-28 2021-02-26 中国航空工业集团公司西安航空计算技术研究所 一种辅助动力装置超转检测装置及方法
CN113291488B (zh) * 2021-04-30 2022-01-04 浙江长龙航空有限公司 一种整体驱动发电机性能监控方法及装置
CN116398257B (zh) * 2023-04-12 2024-05-03 中国航发湖南动力机械研究所 一种航空涡轴发动机转子卡滞诊断方法及系统

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6122575A (en) * 1999-06-30 2000-09-19 Hamilton Sundstrand Corporation APU troubleshooting system
JP2005033559A (ja) * 2003-07-14 2005-02-03 Fuji Xerox Co Ltd 故障診断装置
US7364116B2 (en) * 2004-09-27 2008-04-29 The Boeing Company Automatic control systems for aircraft auxiliary power units, and associated methods
US7693643B2 (en) * 2005-02-14 2010-04-06 Honeywell International Inc. Fault detection system and method for turbine engine fuel systems
US7369932B2 (en) * 2006-05-04 2008-05-06 Honeywell International, Inc. System and method for turbine engine fault detection using discrete event system modeling
US8116932B2 (en) * 2009-02-25 2012-02-14 GM Global Technology Operations LLC Auxiliary pump diagnostic systems and methods
US8471702B2 (en) * 2010-12-22 2013-06-25 General Electric Company Method and system for compressor health monitoring
CN102320382A (zh) * 2011-07-07 2012-01-18 中国国际航空股份有限公司 飞机性能检测方法
CN102343983A (zh) * 2011-07-07 2012-02-08 中国国际航空股份有限公司 飞机apu性能检测方法
CN102416821A (zh) * 2011-07-27 2012-04-18 中国国际航空股份有限公司 飞机系统数据处理方法
ITCO20120008A1 (it) * 2012-03-01 2013-09-02 Nuovo Pignone Srl Metodo e sistema per monitorare la condizione di un gruppo di impianti

Also Published As

Publication number Publication date
EP2829688B1 (en) 2019-01-16
CA2857748C (en) 2019-08-20
CA2857748A1 (en) 2015-01-24
KR101998188B1 (ko) 2019-07-09
AU2014206179A1 (en) 2015-02-12
KR20150012217A (ko) 2015-02-03
EP2829688A1 (en) 2015-01-28
JP2015038348A (ja) 2015-02-26
TWI625273B (zh) 2018-06-01
JP6205321B2 (ja) 2017-09-27
US9632010B2 (en) 2017-04-25
CN104344946B (zh) 2017-12-05
SG10201404370SA (en) 2015-02-27
CN104344946A (zh) 2015-02-11
US20150068293A1 (en) 2015-03-12
HK1202330A1 (zh) 2015-09-25
AU2014206179B2 (en) 2017-12-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI625273B (zh) 飛機輔助動力單元〈apu〉渦輪葉片斷裂與轉軸卡阻故障的監控方法和裝置
TWI625274B (zh) Aircraft auxiliary power unit starter performance detecting method and device
TWI460100B (zh) 一種檢測飛機部件的性能進入衰退期的方法、其檢測參數的檢測方法及其飛機維修方法
CA2782067C (en) Method for detecting the performance of auxiliary power unit
TWI625272B (zh) Aircraft auxiliary power unit (APU) fuel element performance detecting method and device
TWI625271B (zh) Aircraft auxiliary power unit turbine efficiency monitoring method and device