張曉光，胡慶豐

（航空工業(yè)沈飛集團(tuán)公司，遼寧 沈陽110850）

某燃油系統(tǒng)設(shè)計有X個油箱，可實現(xiàn)各時機(jī)狀態(tài)下的供油，通過各油箱不同階段的輸油來平衡飛行器的重量、重心要求，提高飛行器的操縱、穩(wěn)定性能，并保障各狀態(tài)下發(fā)動機(jī)的供油。如空中真正出現(xiàn)各油箱內(nèi)燃油輸油混亂則對飛行器重量、重心有很大影響，尤其是著陸階段，飛行器的重心前移或后移則直接改變飛行器的俯仰角度，甚至誘發(fā)飛行事故。本文主要分析燃油系統(tǒng)原理，確定故障誘發(fā)原因，快速處理故障，也為后續(xù)飛機(jī)燃油故障分析積累經(jīng)驗。

1　現(xiàn)象及機(jī)理分析

1.1　現(xiàn)象描述

某飛行器在模擬系統(tǒng)消耗燃油檢查時，當(dāng)剩余油量1 600 kg時，顯示系統(tǒng)顯示第X號油箱內(nèi)油盡燈燃亮，說明此時第X號油箱內(nèi)已經(jīng)無燃油。但是約97 s后顯示X號油盡燈又熄滅，23 s后X號油箱油盡燈再次燃亮，反復(fù)十多次，油盡信號始終未穩(wěn)定出現(xiàn)，直至消耗燃油檢查時工作結(jié)束。此現(xiàn)象說明，燃油系統(tǒng)第X號油箱內(nèi)在反復(fù)進(jìn)油、輸油，燃油系統(tǒng)輸油順序混亂，未按規(guī)定時機(jī)耗盡第X號油箱內(nèi)燃油。

1.2　機(jī)理分析

燃油系統(tǒng)第X號油箱包含如下功能附件：液動渦輪泵、交流電動泵、燃油控制閥、加油控制活門、雙位活門、油量表傳感器、油面信號器。

第X號油箱內(nèi)燃油分為兩階段輸油：

第一階段輸油：當(dāng)飛行器耗油3 000 kg左右時，第X號油箱內(nèi)燃油液面下降到液面射流傳感器控制油面時，液面射流傳感器工作，打開第X號油箱內(nèi)的燃油控制閥，燃油控制閥控制動力燃油，使第X號油箱輸油液動渦輪泵開始工作，第X號油箱內(nèi)燃油開始一階段輸油。

當(dāng)發(fā)動機(jī)消耗油量大于第X號油箱輸油量時，第X號油箱內(nèi)燃油繼續(xù)下降到信號傳感器工作，并控制第X號油箱內(nèi)交流電動泵參與工作，這樣實現(xiàn)交流電動泵與液動渦輪泵一起向X號油箱輸油再提供給發(fā)動機(jī)消耗。當(dāng)?shù)赬號油箱耗油至規(guī)定工作油面時，油面信號器發(fā)出信號接通燃油電磁閥截斷信號，截斷控制液動渦輪泵工作的動力燃油，液動渦輪泵與交流泵停止輸油。

第二階段輸油：飛行器耗油8 000 kg左右后，第X號油箱液面開始下降到液面射流傳感器位置，液面射流傳感器工作，控制打開第X號油箱內(nèi)的燃油控制閥，燃油控制閥接通動力燃油管路輸油使液動渦輪泵再次開始工作，第X號油箱開始二階段輸油。

當(dāng)發(fā)動機(jī)耗油量大于X號油箱輸油量時，第X號油箱的油面繼續(xù)下降至信號傳感器工作液面時，第X號油箱內(nèi)交流電動泵接通，至此交流泵與液動渦輪泵再次一起向X號油箱輸油提供給發(fā)動機(jī)消耗。當(dāng)X號油箱油盡時，由安裝在油箱底部的油盡信號器發(fā)出信號，截斷控制液動渦輪泵的動力燃油，液動渦輪泵停止工作，第X號油箱輸油結(jié)束。

2　數(shù)據(jù)分析及故障樹

分析系統(tǒng)記錄數(shù)據(jù)：第X號油箱第一階段輸油時，油箱內(nèi)的液動泵、交流電動泵、燃油控制閥、加油控制活門、雙位活門等附件顯示正常。只是當(dāng)系統(tǒng)剩余油量1 600 kg時（第二階段將輸油結(jié)束），系統(tǒng)顯示第X號油箱內(nèi)油盡燈燃亮，約97 s后顯示X號油盡燈又熄滅，23 s后X號油箱油盡燈再次燃亮，反復(fù)十多次，油盡信號始終未穩(wěn)定出現(xiàn)，直至消耗燃油檢查時工作結(jié)束。

結(jié)合X號油箱輸油原理及記錄數(shù)據(jù)分析，形成故障樹如下（如圖1所示）。

圖1　第X號油箱油盡信號未正常發(fā)出故障樹

3　檢查驗證

根據(jù)故障樹，開展對13個底事件的排查，具體情況如下：

（1）燃油系統(tǒng)模擬消耗燃油檢查時，機(jī)上驗證座艙多功能顯示器上第X號油箱內(nèi)液動渦輪泵綠燈燃亮表明液動渦輪泵工作正常，可排除第1底事件‘液動泵’故障。

（2）更換X號油箱內(nèi)的加油控制活門和雙位活門耗油驗證，故障現(xiàn)象依舊，可以排除第2、3底事件‘加油控制活門’和‘雙位活門’故障。

（3）通過第X號油箱內(nèi)放沉淀活門人為放出油箱內(nèi)剩余燃油發(fā)現(xiàn)，油盡信號器可正常顯示，可以排除油盡信號器異常（包含5、6、7底事件‘油盡信號器’、‘信號傳輸’，‘維護(hù)板顯示’故障）。

（4）檢查雙位活門的機(jī)械連接導(dǎo)管時發(fā)現(xiàn)，余油射流泵動力油導(dǎo)管與雙位活門加油控制路導(dǎo)管接反，說明底事件8‘控制管路連接錯誤’成立，即存在問題。

（5）將余油射流泵動力油導(dǎo)管與雙位活門加油控制路導(dǎo)管恢復(fù)原位安裝后，重新進(jìn)行飛行器壓力加油，飛行器各油箱可以顯示加滿，證明飛行器加油控制管路無異常。

（6）模擬飛行器消耗燃油順序檢查驗證，系統(tǒng)各階段輸油順序正常，當(dāng)系統(tǒng)耗油至1 600 kg左右時第X號油箱油盡燈燃亮，飛行器耗油順序檢查功能正常，故障消失，可排查底 4、9、10、11、12、13 事件‘輸油控制點’、‘電動泵泵出口單向活門卡滯’、‘燃油電磁閥出口單向活門異?！?、‘動力油管路’、‘加輸油管路泄漏’、‘液動泵工作動力燃油異?！收稀?/p>

4　原因定位

通過對故障樹13個底事件的排查，發(fā)現(xiàn)4號油箱余油射流泵動力油導(dǎo)管與雙位活門加油控制路導(dǎo)管接反。對于燃油管路接反分析如下：

如果X號油箱余油射流泵動力油導(dǎo)管與雙位活門加油控制路導(dǎo)管接反，會造成X號油箱第二階段輸油時，兩個加油控制活門處于打開狀態(tài)，液動泵工作輸出的燃油會有一部分經(jīng)兩個加油控制活門返回到X號油箱內(nèi)，此時剩余燃油將在X號油箱內(nèi)自身循環(huán)，當(dāng)發(fā)動機(jī)大狀態(tài)開車時，交流電動泵有時會參與輸油，增加輸油量，從而會使油箱內(nèi)油盡信號燈閃亮，但不能輸盡燃油。

通過上述檢查、分析、驗證，第X號油箱余油射流泵動力油導(dǎo)管與雙位活門加油控制路導(dǎo)管接反是導(dǎo)致X號油箱油盡信號燈未正常燃亮的唯一原因。該處導(dǎo)管安裝位置距離較近，并且導(dǎo)管與接頭上無明確的對應(yīng)標(biāo)識，導(dǎo)致工人在安裝過程中安裝錯誤，為避免今后在工作中再次發(fā)生此類問題，已完善了導(dǎo)管設(shè)計，在工藝標(biāo)準(zhǔn)中增加導(dǎo)管安裝對應(yīng)標(biāo)識，減少人為差錯。

5　結(jié)束語

通過數(shù)據(jù)分析、畫故障樹以及模擬仿真驗證等三方面手段能快速、準(zhǔn)確地定位，第X號油箱余油射流泵動力油導(dǎo)管與雙位活門加油控制路導(dǎo)管接反是導(dǎo)致油盡信號燈未正常燃亮的唯一原因，經(jīng)試驗驗證故障排查有效。

本次故障的排查使設(shè)計也認(rèn)識到燃油系統(tǒng)導(dǎo)管放錯標(biāo)識的重要性，為避免今后在工作中再次發(fā)生此類問題，已完善了導(dǎo)管設(shè)計，在工藝標(biāo)準(zhǔn)中增加導(dǎo)管安裝對應(yīng)標(biāo)識，減少人為差錯。