童建春 宋奕 丁家祥

1、陸軍航空兵學院機械工程系，北京101123；2、陸軍航空兵學院技術兵訓練大隊，北京101114

米-17系列直升機燃油系統(tǒng)故障模式、影響及危害性分析

童建春1宋奕1丁家祥2

1、陸軍航空兵學院機械工程系，北京101123；2、陸軍航空兵學院技術兵訓練大隊，北京101114

通過對米-1 7系列直升機燃油系統(tǒng)進行FMECA，可使設計、制造、使用及維修部門明確哪些故障對米-17系列直升機燃油系統(tǒng)正常工作、維修保養(yǎng)有影響，明確故障發(fā)生的概率、危害性，并采用工程保證、生產質量保證及維修保養(yǎng)措施，保證直升機的整體可靠性和安全性。

故障模式；影響與危害性分析；米-17系列直升機；燃油系統(tǒng)

引言

故障模式影響與危害性分析（Fa ilu re Mode，Effects And Criticality Analysis，以下簡稱FM ECA）是分析系統(tǒng)中每一產品所有可能的故障模式及其對系統(tǒng)造成的影響，并按照每一個故障模式的嚴重程度及其發(fā)生概率進行分類的一種歸納方法。該方法以系統(tǒng)、全面、標準化的方式來判斷部件故障對系統(tǒng)可能造成的影響，擺脫了人為因素的干擾。

FMECA是一種由因到果、自下而上的分析方法，即從元器件的故障開始逐級分析，確定其對系統(tǒng)工作的影響，分析的結果記錄在事先準備好的表格內。

FM ECA的基本原理是通過分析發(fā)現(xiàn)產品潛在的薄弱環(huán)節(jié)（即可能出現(xiàn)的故障模式）、每個故障模式可能的原因、影響，以及每個影響對安全性、戰(zhàn)備完好性、任務成功性、維修及保障性資源要求等方面帶來的危害。對每個故障模式的危害，通常用故障影響的嚴重程度以及發(fā)生的概率來估計其影響危害，并根據危害程度確定采取設計改進、使用補償措施的優(yōu)先順序[1]。

1 米-17系列直升機燃油系統(tǒng)的FMECA

（1）確認分析對象。

米-17系列直升機燃油供給系統(tǒng)功能是儲備米-1 7直升機所需的燃油，并保證在規(guī)定的各種飛行情況下按一定的順序、安全可靠地把燃油送往發(fā)動機、АИ-9В和КО-50。

發(fā)動機燃油系統(tǒng)用于清潔燃油、向燃燒室供油和調節(jié)燃油流量，操縱發(fā)動機壓氣機旋轉葉片和斷開空氣啟動機。

（2）約定層次的確定

初始約定層次為米-17系列直升機；約定層次為：燃油系統(tǒng)；最低約定層次為外掛油箱（011）、內載油箱（012）……軟導管（062）等。

（3）嚴酷度定義的確定

根據米-17直升機燃油系統(tǒng)的每個功能故障模式對直升機工作的最終影響程度，確定其嚴酷度。嚴酷度類別及定義見表1。

表1 米-17直升機燃油系統(tǒng)嚴酷度等級

（4）繪制米-1 7直升機燃油系統(tǒng)的FMECA表，見表1、表2。

（5）確定薄弱環(huán)節(jié)及關鍵項目

在統(tǒng)計米-1 7系列直升機燃油系統(tǒng)故障模式與危害性的基礎上，結合對米-1 7系列直升機燃油系統(tǒng)故障模式、原因、改進措施的基礎上，整理歸納出米-17系列直升機燃油系統(tǒng)嚴重故障模式清單。

2 燃油系統(tǒng)故障（問題）分析及改進措施

2.1 直升機燃油供給系統(tǒng)改進建議

1）外掛油箱

外掛油箱的典型故障是焊縫裂紋。屬于Ⅰ類故障模式。

改進建議：教育使用與維修人員，愛護裝備，不隨意踩踏油箱。機動飛行或特殊飛行科目，在不影響任務的前提下，減少外掛油箱的裝油量，保持油箱總油量在小于1%升。改進加油口形式，增加密封性。

2）消耗油箱

消耗油箱的典型故障是固定螺栓松動、抗油層脫層、橡膠層鼓包。屬于Ⅲ類故障模式。

改進建議：進一步加強消耗油箱的質量控制，嚴格橡膠制品的存放標準。

3）電動輸油泵、增壓泵、離心式燃油泵、燃調柱塞泵

改進建議：根據不同類型的油泵，有針對性的調整檢查間隔，嚴格拆卸安裝程序，杜絕人為差錯。

4）防火開關

改進建議：統(tǒng)一標準，增加錯誤操縱語音提示，防止發(fā)生損壞燃調的事例再度發(fā)生。

5）轉輸開關

改進建議：加裝燃油量語音提示。

2.2 發(fā)動機燃油系統(tǒng)改進建議

米-17系列直升機的發(fā)動機燃油系統(tǒng)是比較復雜的系統(tǒng)，燃油調節(jié)器是該系統(tǒng)中關鍵與核心部件，主要包括自動啟動器、自動加速調節(jié)器、功率協(xié)調器、溫度限制器、轉速調節(jié)器、電子調節(jié)器、放氣活門、ИМ-47執(zhí)行機構、帶終端開關液壓作動筒、自由渦輪超轉保護系統(tǒng)等。在分析過程中，采取求同存異的法則，針對比較典型的調節(jié)器、附件和典型的故障模式作系統(tǒng)分析。

表2 米-1 7系列直升機燃油供給系統(tǒng)Ⅰ.Ⅱ類故障模式清單

表3 發(fā)動機燃油系統(tǒng)Ⅰ.Ⅱ類故障模式清單

改進建議：進一步提高發(fā)動機參數可視化和調節(jié)智能化程度。減少外場調節(jié)點和調節(jié)頻次。加強彈簧、膜盒、柱塞以及相關密封膠質件的質量控制、嚴格膠質件的存放標準與條件，防止不同系統(tǒng)的膠質件混裝互用。改變燃調中心油濾外部結構形狀，配置專用工具，防止發(fā)生安裝差錯。

2.3 導管改進建議

從系統(tǒng)故障模式分析，直升機與發(fā)動機油路可拆卸部件、零部件自身都有可能存在密封失效導致滲漏油。滲漏原因有密封設計不合理；使用中燃油壓力大，工作環(huán)境惡劣導致密封橡膠性能下降，振動環(huán)境導致緊固件松動，維護中機械損傷造成裂紋等；質量方面如生產質量問題引起零件加工尺寸誤差和形狀誤差大，配合間隙超差，裝配質量引起安裝不到位，間隙過大等。從滲漏發(fā)生時間看，早期故障主要是設計和質量原因，中后期故障主要是使用問題造成的。

對于燃油系統(tǒng)滲漏油，主要在使用維護中加強檢查，及早發(fā)現(xiàn)滲漏部位并排除故障，對于管路、油箱等零部件外部腐蝕、劃痕、擦傷等機械損傷及時采取修理措施。

[1] 康銳，石榮德.FMECA技術及應用[M].北京：國防工業(yè)出版社.2 0 0 6

[2] 王建新．直升機構造學[M]．北京：陸軍航空兵學院．2 0 0 3

[3] 米-171直升機空中機械師手冊[M]．北京：總參謀部陸航部裝備局．2 0 0 2

10.3969/j.issn.1001-8972.2011.10.108