关于737NG引气系统非指令关断导致空调系统失效的安全风险及维护建议！
自2016年各航空公司反馈EFLOW构型空调系统自动关断并且驾驶舱无明显警告效应造成多起空调系统失效导致座舱释压事件以来，大家都将所以罪名全部推给了新型的电子流量控制活门（EFCV），对于新型的EFCV确实有设计上的缺陷，但我们也忽略了两个重要问题，那就是为什么这么重要的系统失效后没有触发驾驶舱警告效应来提示飞行人员？有没有除EFCV之外的因素导致EFCV无法打开？答案是肯定的，也是有事实根据的。
从2017年开始本人就在进行数据收集和系统分析，当发动机引气系统非指令性关闭或引气压力过低时，同样也会导致空调系统的流量控制关断活门（FCSOV/EFCV）无法打开向飞机提供增压气源而导致客舱释压事件，并且驾驶舱也无明显效应来警告飞行人员，虽然隔离活门控制电门在自动位，但不会自动打开来平衡左右管道压力（见下示图）。
为了证实该故障在NG机队中并非偶发和小概率事件，特对某737NG机队（280架）从2018-2020年因引气系统故障导致的23起不正常事件进行技术数据分析，发现其中有13起故障均是在“地面双发启动并建立空调后就出现引气压力过低（实际为非指令关断），而且空调系统处于失效状态，驾驶舱没有系统失效警告”（见下示图）。
同类故障实际上在NG机队中远远不只这个数量，由于飞行机组在执行滑行前和起飞前检查单（按压系统回顾）时并没有驾驶舱效应“系统失效警告”，飞行机组不会去刻意观察P5顶板上的引气压力指示，更不会意识到引气压力过低会导致空调系统失效,偶尔在起飞后检查时观察到某一发引气压力指示较低或有较大的“剪刀叉”时，飞行机组也没有相应的操作程序或指南来指导将其及时纠正；一旦出现一侧引气非指令关闭和另一侧空调非指令关闭，尤其是在空调/引气系统故障高发期，那就预示着飞机座舱失去了足够的增压气源，潜在的安全风险将伴随整个飞行阶段！从飞机系统的控制和驾驶舱警告逻辑分析，这一设计缺陷导致的安全风险不仅涉及到EFLOW构型的飞机，而是涉及到所以的737NG飞机。
可能有的机务专家或工程师不认同压力过低会导致空调系统失效，甚至认为在驾驶舱P5顶板上安装有一个指针式压力指示器来显示该系统的工况而不认同是驾驶舱“没有效应”，对于飞机重要关键系统的失效，驾驶舱内没有明显系统失效警告或灯光指示，而且飞行人员在执行滑行前和起飞前检查单（按压系统回顾）时也没有触发驾驶舱系统失效警告，这显然不符合BOEING对驾驶舱操作和安全设计理念。通过对已发生故障的13架飞机分析，这一故障实际发生在地面启动发动机后就出现了引气压力低或非指令性关闭，而发现故障的时间点绝大多数是“起飞后”才发现，甚至还有不少在整个飞行航段都未发现引气压力过低或非指令关闭导致空调系统失效的问题，这一缺陷已经导致了飞机座舱失压和返航事件。
很多业内人士认为737NG机型都已经运行了这个多年也没有遇到过类似故障造成的不安全事件发生！事实证明不是没有遇到过，而是这个驾驶舱警告效应设计缺陷一直伴随着我们，只是在发生故障或不安全事件后，我们把它当作一般系统故障进行了排除！下面就为大家分享该故障的原因及改进措施。
一、故障原因分析
1、为什么在发动机启动好后出现引气非指令关闭或压力过低？
（1）在正常情况下飞行时，飞机的座舱增压气源主要由发动机引气提供；空调系统的流量控制关断活门（FCSOV或EFCV）安装在空调管道入口端，当流量控制关断活门关闭，来自于发动机或APU的气源就无法向飞机空调和座舱提供增压气源。
（2）空调系统流量控制关断活门是电控气动式流量控制活门，根据部件修理手册（CMM）中对于该部件的技术测试最小打开压力值要求，EFCV的最大全打开压力不大于8.5PSI，FCSOV的最大全打开压力不大于为7.5PSI，也就是说，空调流量控制活门必须要在低于7.5-8.5PSI就要达到打开或完全打开位，这是对部件性能的要求。虽然没有讲述最小打开压力值，但从流量控制活门的装配结构、打开作动腔的弹簧力和摩擦阻力等因素分析，当供气压力小于上述值时有可能导致活门无法打开或是开度较小。从实际数据显示，当供气压力小于7PSI时，流量控制关断活门处于关闭状态（见下示图），当然这个供气压力值大小也取决于流量控制关断活门（FCSOV或EFCV）使用时长和作动腔的弹簧力度。
（3）在分析飞机报文数据时你会发现，当空调系统管道压力值大于7PSI时，会出现空调流量控制活门在似开非开的状态；当引气压力小于5PSI以下，在驾驶舱CDU参数页面上可以看到空调系统状态为OFF，也就是表明空调系统已关闭；当空中襟翼收后，如果一侧空调为OFF时，另一侧空调将自己进入高流量（HI）状态。因此，当管道压力值大于5PSI以上，在驾驶舱CDU上的双发目标推力值和发动机性能或FMC页面上也无法识别出空调系统处于关闭状态（见下示图）。
（4）根据CMM手册中对空气循环机（ACM）起动工作的最大供气压力要求为小于25PSI，由于CMM中给出的参数是对部件的技术要求，并没有明确供气压力低于多大值ACM就不能运转，也就是说当供气压力低于25PSI时ACM也能运转，但根据引气系统在慢车或高慢车时不能低于18PSI的技术要求分析，如果发动机引气压力低于18PSI，那么空调系统的ACM转速和制冷效率可能会降低；如果引气压力低于10PSI，ACM可能无法运转，并且由于引气压力不足，这一小股热空气通过一级散热后进入ACM，在ACM不工作的情况下，进出口温度也不会过高而达到空调跳开的条件，所以空调系统在低供气压力时，空调系统不会因ACM进出口超温而跳开。
（5）当发动机引气压力不足以克服流量控制关断活门作动腔弹簧力去推动活门至打开或全开位时，ACM也无法运转将足量的冷却空气送至飞机座舱，空调系统也就处于失效或低工况状态，座舱增压和通气系统也就必然受到影响。在飞行中，当一侧引气/空调系统异常时，驾驶舱的座舱高度和压差指示会有明显变化，如果飞行机组没有及时发现，随着飞行高度不断上升，座舱高度和压差也随之增加，当座舱高度达到10000-11000FT时触发高度音响警告，当座舱高度上升到14000FT时，旅客氧气系统将自动释放。
二、安全风险
通过上述分析，我们不难发现存在以下安全风险：
1、当任一发动机引气非指令关闭或管道压力指示较低（小于7psi）时，飞行机组不会意识到一侧空调系统已失效；如果遇到别一侧空调/引气故障或非指令关闭，飞行机组会被误认为管道压力较低侧的空调系统处于工作状态或认为只是引气压力低，但实际可能已无法维持座舱增压和通风需求；如果处理不及时将会导致座舱高度上升并使旅客氧气系统自动或人工释放事件，更严重的事件也有可能出现。
2、当发动机引气管道压力较低，但压力值又大于5PSI，此时飞行机组无法通过CDU上的双发目标推力值、发动机性能或FMC页面识别出空调系统处于关闭状态。
3、当任一发动机引气压力过低或任一空调/引气系统非指令关闭后，驾驶舱没有明显的系统失效警告来提示飞行机组，并且在所有飞行阶段进行系统回顾检查时，未能触发系统失效警告，这显然不符合座舱安全操作和设计要求。
4、从飞机设计可靠性来考量，单空调或单引气基本能满足飞行座舱增压、通风和乘员的舒适度要求，但飞行机组在观察到无管道压力或过低指示时，没有相应的《操作程序》或《操作指南》来指导飞行机组及时纠正失效的系统，导致安全风险一直伴随整个飞行阶段；只有当引气/空调系统出现跳开警告或座舱高度警告后，才有相应的QRH来指导飞行机组处理或纠正系统的异常态度。
三、改进措施及建议
737NG在全球现服役的数量较大，并且这一经典机型已于2019年底停产，如果只依靠厂家在已停产的机型上立即做出硬件改进或有效的客户化建议，难度比困难还多！所以相关营运人或维修单位为了降低这一安全风险，应从自身做出经济性、有针对性的预防措施较为妥当，降低或避免不安全事件的因素是非常有必要的。要消除引气非指令关闭导致空调系统失效的风险、减少同类故障造成的不正常和安全事件发生，其实操作非常简单，甚至无需立即更换部件也能保障短期的安全运行，但前提是要让飞行机组能及时发现并且有可参考的操作指南！个人推荐的措施及建议如下：
1、建议相关维修单位或技术部门编写并发布管道压力指示过低的操作指南，必要时进行面对面讲解，以便飞行机组在观察到管道压力过低时，能快速准确判断并参考操作指南纠正系统异常，消除这种失效状态一直伴随整个飞行阶段，提高飞机系统安全余度，也降低了运行安全风险。
2、当飞行中出现引气压力或管道指示过低时，将低压力一侧的发动机引气电门置于OFF位3秒后再置于ON位，使ACAU内部K21继电器断开激励电源，让BAR打开电磁线圈通电激励，管道压力指示就会立即恢复正常；当然，也有可能会出现接通后引气跳开，这与重置引气电门时的飞行状态有关，如果出现引气跳开，参考QRH复位即可。
3、重置发动机引气电门与引气/空调系统“跳开”后的重置不同；引气/空调系统跳开后的重置是按压“TRIP RESET”按钮，这一重置动作是在复位ACAU内的引气或空调超温继电器，而重置发动机引气电门是断开ACAU内的启动控制继电器，方式不同，目的也不同，维修人员和飞行机组应注意区别。
4、建议各维修单位利用飞机现有的状态监控系统（ACMS）客户化软件，设置ACARS打印机触发逻辑设为“地面双发运转、任一引气压力低于7PSI或空中任一引气/空调电门未接通，持续10秒后”打印引气/空调失效报文来提醒飞行机组。
1、有的公司或维修单位可能会设置“空中双引气或双空调跳开逻辑”来触发ACARS打印报文，这样的逻辑设计在实际运行中起不到真正意义上的预防提醒作用！大家站在座舱操作情景角度设想一下，如果在空中出现双引气或双空调前后相继失效，机组根本没有时间去顾及看报文！在这种特定情况下，给机组留下的可操作安全裕度已经很小，预防提醒也就失去了应有的意义！
2、可能有专家认为频繁打印报文来提醒会干扰机组，也有可能会给机务系统带来较大的运行压力！其实这些问题在安全风险面前就不是问题了！我们试想一下，如果仅依靠地面工程师全程监控（AHM或AIRFASE）报文来发现问题并进行必要的干预（地面技术支援），在大机队、监控数据量较大的情况下，机务系统很难做到实时监控并立即做出分析关断和反应，并且地面接收数据有很大延时、滞后和假故障信息，如果能让飞机系统自身主动触发信息来提醒机组注意，不但可以弥补设计缺陷，而且机组也只需证实系统正常就无需额外操作；如果机组根据打印报文证实发生了单引气或空调失效，机组只需自行根据相应操作指南或按照FCTM和QRH操作，无需地面进行技术支援干预就可以避免滑回、返航和不安全事件。
3、设置单引气或空调失效逻辑来触发打印报文提醒，就是要让飞机自身主动触发警告信息来及时提醒机组，并由机组自行决定证实或纠正系统异常状态的时机，主动消除引气失效伴随整个飞行阶段，不但增大操作安全裕度，也降压了运行风险，同时也减少了地面工程师监控压力和主动干预带来的技术沟通以及决策分歧。
4、不管是飞行机组主动关闭空调/引气系统（减推力起飞），还是因此类故障导致空调失效来触发驾驶舱自动提醒，个人认为都是一种积极预防飞机系统失效或误操作带来不安全事件的有效措施；例如以前某航司错误关闭双空调和某机组忘记建立引气增压起飞的不安全事件就不会发生，营运人飞行部门和相关人员应该真诚地感谢机务系统积极做出的贡献！不应该以各种理由拒绝善意的提醒。
5、地面工程师远程监控飞机状态和报文数据真正的意义是用来对飞机系统状态监控和系统故障后的排故分析起到较好的辅助判断作用，提高排故方案的准确性，减少不必要的部件更换、降低维修成本和人力资源浪费，单位不应用来作为衡量工程师是否积极有效监控或处罚的工具。