CFM56-7B發(fā)動機有三種推力控制操作模式：正常模式、軟備用模式和硬備用模式。正常情況下，當出現(xiàn)ADIRU總壓數(shù)據(jù)不可用故障時，EEC會進入備用模式提供推力控制。
但是它的兩種備用模式比較難理解，導(dǎo)致很多人對此不大理解。本文將對照手冊資料對它進行一下解讀，期望能幫助到大家。
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1.
推力控制基本原理
EEC通過油門桿輸入信號來控制發(fā)動機推力的改變，使用風扇轉(zhuǎn)速（N1）作為推力調(diào)定參數(shù)。
CFM56-7B是高涵道比的渦扇發(fā)動機，起飛時大約80%的推力都來自于風扇出口氣流。在靜態(tài)起飛推力下，內(nèi)外涵道流量比在1：5.1 ~ 1：5.5 之間。巡航階段，內(nèi)外推力基本各占50%。
EEC根據(jù)環(huán)境條件和發(fā)動機引氣情況，根據(jù)相應(yīng)的發(fā)動機額定推力值（由識別塞提供），計算出五個參考風扇轉(zhuǎn)速（對應(yīng)于慢車、最大爬升、最大連續(xù)、最大起飛/復(fù)飛和最大反推力）。
① 油門桿
通過可調(diào)機械連桿，油門桿組件連接至解算器。解算器將油門桿機械運動轉(zhuǎn)換為表示角度位置的電信號。電信號通過導(dǎo)線直接傳輸?shù)紼EC，用于推力計算。
油門桿可以由機組人工推動或自動油門系統(tǒng)自動推動。有了油門桿位置解算角度后，EEC再利用其他參數(shù)，可計算得出此油門桿位置的N1指令值。
② 環(huán)境大氣參數(shù)
功率管理使用這些大氣狀態(tài)參數(shù)：
靜壓（PS/P0）
總壓（PT）
總溫（TAT/T12）
每個EEC通道都有可供選擇的獨立數(shù)據(jù)源。這些來源如下：
■ 靜壓P0的來源：ADIRU（大氣數(shù)據(jù)慣導(dǎo)組件）和EEC上的P0傳感器
EEC可以從四個地方得到P0壓力，兩個來自1號和2號ADIRU，兩個來自EEC的P0傳感器。EEC上P0壓力傳感器內(nèi)有兩個傳感器，一個為A通道提供信號，另一人為B通道提供信號。如果四個P0信號都良好，EEC使用1號ADIRU的P0。這樣兩臺發(fā)動機使用的是同樣的P0值。如果兩個ADIRU的P0都沒有，EEC使用自己的P0壓力傳感器信號完成發(fā)動機控制。
■ TAT的來源：ADIRU和發(fā)動機的T12傳感器
EEC從兩個ADIRU和發(fā)動機的T12傳感器得到TAT溫度。
T12傳感器內(nèi)有兩個感溫元件，一個為A通道提供信號，另一人為B通道提供信號。ADIRU的TAT（總溫）探頭有防冰加熱。在地面，為防止無足夠空氣冷卻ADIRU的TAT探頭而造成錯誤信號，只要有一個T12可用，EEC只使用T12提供的總溫。在飛機起飛5分鐘后，EEC使用ADIRU的TAT總溫信號。
■ 總壓PT的來源： 只由ADIRU提供
② 引氣和引氣構(gòu)型
發(fā)動機引氣用于發(fā)動機進氣道和機翼除防冰，并向飛機空調(diào)系統(tǒng)提供高壓空氣。每臺發(fā)動機都給自身的進氣道熱防冰（CTAI）提供引氣。
EEC根據(jù)發(fā)動機位置和CTAI開關(guān)位置確定進氣道防冰（CTAI）引氣構(gòu)型。
EEC根據(jù)發(fā)動機位置、另一臺發(fā)動機運轉(zhuǎn)狀態(tài)、WTAI開關(guān)位置、左右引氣電門位置和隔離活門位置確定機翼熱防冰（WTAI）引氣構(gòu)型。
EEC根據(jù)發(fā)動機位置、對側(cè)發(fā)動機狀態(tài)、左右空調(diào)組件狀態(tài)、左右引氣電門位置和隔離活門位置確定空調(diào)引氣構(gòu)型。
在起飛過程中，空速大于65節(jié)后，EEC鎖定當前引氣構(gòu)型輸入。
當高度大于起飛高度400英尺后，如果滿足下列條件之一，EEC解鎖引氣構(gòu)型：
空速超過300節(jié)
高度大于起飛高度4500英尺
TRA減少超過3°
FMC也是從CDS/DEU接收引氣構(gòu)型，但是從不同的線路。如果兩個系統(tǒng)中的一個發(fā)生故障，可能會出現(xiàn)不同的推力計算，導(dǎo)致手動和自動油門模式之間的推力不同。
③ 發(fā)動機額定功率（識別塞）
對應(yīng)6種不同的發(fā)動機型號，EEC包含相應(yīng)的額定值數(shù)據(jù)。其中一些型號具有推力BUMP選項。實際上，額定推力數(shù)據(jù)由發(fā)動機ID識別塞上的保險通斷來選擇。
6種型號發(fā)動機，提供的海平面靜推力額定值分別為19500磅、20600磅、22700磅、24200磅、26300磅和27300磅。
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2.
計算調(diào)定推力
根據(jù)牛頓第三定律，作用力與反作用力的關(guān)系，以及牛頓第二定律F=Ma，不難理解，發(fā)動機產(chǎn)生的推力取決于進入發(fā)動機的空氣質(zhì)量和在發(fā)動機循環(huán)期間發(fā)動機給予它的加速度。
EEC通過油門桿輸入來控制風扇轉(zhuǎn)速，等效于控制發(fā)動機推力。油門桿位置由機組人員手動或自動油門系統(tǒng)自動改變。
① 固定額定值N1
對于所有型號的CFM56-7B發(fā)動機和737NG機型，最大反推推力、慢車反推推力、慢車推力、最大爬升推力、最大起飛推力/最大連續(xù)推力和最大認證推力都是同樣的油門桿角度。
注：thrust lever resolver angles (TRA)，thrust lever angles (TLAs)，reverse lever angles (RLA)
Maximum reverse thrust (8 TRA, 104 RLA)
Idle reverse (24 TRA, 62 RLA)
Idle (36 to 38 TRA, 0 to 2.4 TLA)
Maximum climb (72 TRA, 44 TLA)
Maximum take-Off/go-around (78 TRA, 52 TLA)
Maximum certified thrust (82.5 TRA, 58 TLA)
EEC首先計算確定這幾個固定角度的可用N1速度額定值。其他油門桿位置的實際指令N1為TRA的函數(shù)，通過固定額定值之間的插值計算。
EOB Emergency Reserve / Bump(Overboost)
MTO Maximum Takeoff/Go Around
MCT Maximum Continuous
MCL Maximum Climb
IDLE Idle Reference
MREV Maximum Reverse
這些額定值每一個都與一個TRA位置對應(yīng)，每一個都計算出一個風扇轉(zhuǎn)速（N1），推力控制曲線就確定了。在這些基準額定值之間，EEC通過TRA的插值函數(shù)計算推力大小。MTO級別是正常的最高額定推力值。
需要注意的是，起飛/復(fù)飛和最大連續(xù)推力對應(yīng)TRA是相同的。起飛/復(fù)飛額定推力用于高度和空速較低時，而最大連續(xù)額定推力適用于飛行包線的所有其他部分。
實際上，它們是兩種版本的“最大額定推力”推力值。
② N1值計算
我們都知道CFM56-7B是用N1（風扇轉(zhuǎn)速）來表征推力的。但是，N1并不能代表實際的推力值，它還會受到飛行中參數(shù)的影響。
■ 溫度
在轉(zhuǎn)速一定時，發(fā)動機提供的推力受外界空氣溫度（OAT）影響。溫度越高，空氣壓縮性越差，所以隨著OAT升高，N1要增大才能保持推力不變。
另外，要使N1增大，發(fā)動機要多供油，所以EGT也會隨著增大。根據(jù)設(shè)計，為了避免熱部件損壞，發(fā)動機EGT有限制值。所以上圖中有一個OAT的CORNER POINT，對應(yīng)的OAT一般我們稱為拐點溫度。CFM56-7B的拐點溫度為30℃。
OAT在拐點溫度前，發(fā)動機能提供一個恒定的推力。在此之后，推力成比例下降，以保持EGT不變。
■ 壓力
隨著海拔高度的增加，由于空氣密度的降低，導(dǎo)致空氣質(zhì)量流量和燃油流量的需求降低，當以轉(zhuǎn)速一樣時，相比推力將減小。
■ 馬赫數(shù)
馬赫數(shù)是流體力學(xué)中表征流體可壓縮程度的一個重要的無量綱參數(shù)，記為Ma。這里的定義：空速與當?shù)卮髿猸h(huán)境條件下的聲速之比。
當馬赫數(shù)增加時，進入發(fā)動機的空氣質(zhì)量流速改變，推力減小。
■ 引氣
在引氣和不引氣的情況下，為了使發(fā)動機保持相同的EGT水平，要考慮空調(diào)引氣和防冰引氣消耗的影響。
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3.
三種推力控制模式
EEC使用N1速度控制發(fā)動機推力。EEC根據(jù)以下數(shù)據(jù)計算6個N1參考速度：
飛機機型
發(fā)動機額定推力
P0（靜壓）
馬赫數(shù)
如果馬赫數(shù)、溫度和/或壓力發(fā)生變化，則參考（推力）N1也會發(fā)生變化，這保證發(fā)動機提供的推力滿足飛機性能。EEC通過HMU控制燃油噴嘴的燃油供應(yīng)，將發(fā)動機調(diào)整到所需的N1。
CFM56-7B發(fā)動機有三種推力控制操作模式：正常推力控制模式和兩種備用推力控制模式。
馬赫數(shù)無法直接測出，需要經(jīng)過其他參數(shù)計算。三種模式的不同，主要是EEC得到馬赫數(shù)的方式不同。當出現(xiàn)ADIRU總壓數(shù)據(jù)不可用故障時，進入備用模式提供推力控制。
① 正常模式操作
發(fā)動機控制面板上的EEC按鈕中的白色ON指示燈亮，琥珀色的ALTN燈不亮表示EEC在正常模式。
在下列條件下，EEC工作在正常模式：
PT有效
P5后頂板上的EEC電門在ON（接通）位
PT滿足下列條件為有效：
從兩個ADIRU的PT信號都未超限
PT信號一致
至少接通了一個PT皮托管加溫，或者皮托管加溫斷開，飛機在地面，且油門解算角度TRA小于53度
根據(jù)完全氣體的能量方程有，總溫和靜溫有如下公式：
注：γ是定熵指數(shù)，空氣的定熵指數(shù)約為1.4，它隨溫度有小的變化，可從定熵指數(shù)與溫度的關(guān)系表查到。這里的溫度必須用絕對溫度單位。
對于空氣來說，γ=1.4，所以以上公式可以簡寫成：
TAT=SAT*（1+0.2M2）
注：SAT也被稱作OAT
相似的，總壓和靜壓也有類似公式：
PT / P0 = [1+（γ-1）M2 / 2]γ/(γ-1)
對于空氣：
當PT和P0都能通過飛機大氣數(shù)據(jù)系統(tǒng)測量出來時，可以通過以上公式計算出馬赫數(shù)M。
② 軟備用模式
如果EEC失去ADIRU來的PT信號、PT探頭不加溫，或ADIRU 1和2 PT不一致，則EEC自動切換到軟備用模式。
PT不可用，EEC自動進入軟備用模式。如果PT在15秒內(nèi)變?yōu)橛行?，則EEC返回正常模式，并且ALTN燈不亮。EEC進入軟備用模式15秒后，EEC電門下方的ALTN燈才會亮起。滿足以下所有條件，EEC將自動返回正常模式，并且ALTN燈將熄滅：
PT變?yōu)榭捎?br>
EEC在軟備用模式
當EEC模式變回正常模式時，發(fā)動機推力變化很小或油門桿接近慢車位（TRA小于51.6度）
在軟備用模式下，EEC不會根據(jù)來自單個有效輸入的PT計算馬赫數(shù)。在這種模式下，EEC使用下列參數(shù)來估算飛行馬赫數(shù)M：
總溫TAT
標準天氣下的外界大氣溫度T0S。這個溫度可以從P0算出
標準天氣地面為海平面標準氣壓和15度的外界氣溫，隨著高度的增加，氣壓和氣溫有固定的變化率。測得P0可以得出飛行高度，進而得到這個高度在標準天氣下的氣溫T0S
最后一個可用T0值與標準天氣下的氣溫T0S的差值△T。（可用T0-T0S = △T）
最后一個可用T0：可以通過關(guān)系式TAT/ T0 =（PT/P0）（γ-1）/γ得到
此時馬赫數(shù)M的計算公式為：
TAT /（T0S+△T）= 1+（k-1）M2 /2
因為△T是最后一個有效溫度差值，隨著飛行地域或外界條件的改變，T0S+△T將不能準確反映實際外界大氣溫度SAT，計算出的飛行馬赫數(shù)也將不準確，所以發(fā)動機推力可能比正常小或發(fā)生超限。但是在失去總壓PT的瞬間，飛行馬赫數(shù)M不會有突變，發(fā)動機推力也不會產(chǎn)生突變。
由于ADIRU的PT數(shù)據(jù)是先通過CDS/DEU在輸入到EEC的，因此兩臺發(fā)動機接收到的數(shù)據(jù)通常都是相同的。所以，兩臺發(fā)動機同時切換到軟備用模式。
如果只有一臺發(fā)動機處于軟備用模式，通常是遇到了DEU到EEC之前的數(shù)據(jù)總線故障。
需要特別說明的是，此時EEC可以繼續(xù)使用PT進行內(nèi)部計算，但不用于推力管理。
③ 硬備用模式
EEC在以下條件轉(zhuǎn)為硬備用模式：
EEC在軟備用模式工作了15秒（備用燈亮），同時油門桿在慢車位置以上19度內(nèi)（低于MCL位置）
或人工將EEC電門置于OFF位（按壓ON電門）
在硬備用控制模式下，EEC用P0和固定的TAT值（30°C）計算馬赫數(shù)。
在低油門時，軟備用和硬備用模式的推力差別不大，而在高推力時，會有很大的推力差別。如果有大的推力差別，EEC不會自動從軟備用轉(zhuǎn)換到硬備用模式。
如果一個EEC工作在正常模式而另一個EEC工作在軟備用模式，油門桿會發(fā)生剪刀差，所以QRH要求飛行員必須將兩臺發(fā)動機的EEC都置于硬備用模式。
在硬備用模式，EEC使用P0（即飛行高度）直接估計一個飛行馬赫數(shù)。而且為確保飛機在任何條件都有足夠推力，EEC使用最大N1轉(zhuǎn)速的拐點溫度作為外界總溫。所以在硬備用模式下，EEC提供的最大N1數(shù)據(jù)大于或等于正常模式下的最大N1推力額定值。這種模式在熱天時會產(chǎn)生超過最大推力水平的推力，有可能導(dǎo)致EGT超溫發(fā)生。
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補充說明
軟備用模式是一種臨時的推力控制模式。
無法直接判斷EEC進入的是哪種備用模式
以下任一條件發(fā)生時備用模式（ALTN）燈點亮：
① EEC 軟備用模式 15 秒
② EEC 硬備用模式
③ EEC 選擇電門人工放置 OFF 位
軟備用：進入后15秒之前ALTN燈是不亮的，15秒之后才會亮，而且如果條件滿足，還會自動轉(zhuǎn)成正常模式或硬備用模式。所以無法通過ALTN和EEC模式選擇電門ON燈亮不亮來判斷EEC是否在軟備用模式。
硬備用：唯一能確定的是人工將EEC選擇電門放OFF位，ALTN燈亮，這會將EEC置于硬備用模式。
排故撤保留后注意恢復(fù)EEC電門至ON位
之前咱們737NG飛機也出現(xiàn)過，EEC備用燈亮后辦理了故障保留。排故后EEC電門忘記恢復(fù)至ON位，導(dǎo)致航前啟動發(fā)動機后 ，發(fā)動機的EEC備用燈亮，造成延誤的。
EEC電門有兩個位置，ON位以及OFF位。ON位時出現(xiàn)白色的ON標簽，OFF位時如果不進行EEC測試或者運轉(zhuǎn)發(fā)動機，該電門將無任何指示。因此完成排故后EEC電門很容易被遺漏而忘記恢復(fù)至ON位，導(dǎo)致航前啟動發(fā)動機后 ，相關(guān)發(fā)動機的EEC備用燈亮。
在此提醒維修人員在完成相關(guān)排故工作后，要確保兩個EEC電門都處于ON位，即兩個電門上都出現(xiàn)白色ON標識。
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