宋吉

【摘? 要】近年來(lái)，國(guó)內(nèi)機(jī)隊(duì)規(guī)模越來(lái)越大，航空業(yè)發(fā)展非常迅速，飛機(jī)的燃油系統(tǒng)也越來(lái)越復(fù)雜，這就使故障處理成為保持系統(tǒng)正常工作的關(guān)鍵。論文主要對(duì)飛機(jī)燃油系統(tǒng)故障進(jìn)行分析，把燃油系統(tǒng)故障分為元件級(jí)故障和系統(tǒng)級(jí)故障兩類分別研究，從而提高飛機(jī)的可靠性與安全性。

【Abstract】In recent years， the scale of domestic aircraft fleet is increasing， the aviation industry is developing rapidly and the fuel system of aircraft is becoming more and more complex， which makes fault handling the key to keep the system working normally. This paper mainly analyzes the faults of aircraft fuel system， and divides the fuel system faults into component level faults and system level faults respectively， so as to improve the reliability and safety of aircraft.

【關(guān)鍵詞】飛機(jī)維修;燃油系統(tǒng);故障

【Keywords】aircraft maintenance; fuel system; fault

【中圖分類號(hào)】V228.1? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文章編號(hào)】1673-1069（2020）12-0090-02

1 引言

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)度，飛機(jī)制造技術(shù)也越來(lái)越先進(jìn)，包括多個(gè)學(xué)科，如機(jī)械、電子、計(jì)算機(jī)以及自動(dòng)控制等。并且飛機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，系統(tǒng)眾多，涉及專業(yè)領(lǐng)域較多，這就加大了故障診斷的難度。通常在對(duì)民航飛機(jī)進(jìn)行故障診斷的時(shí)間并不是很充裕，所以對(duì)診斷人員的水平要求較高。近年來(lái)，飛機(jī)維修工作量也在不斷增加，主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面，一是由于我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平的升高，使得航空企業(yè)得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，同時(shí)一部分飛機(jī)已經(jīng)開(kāi)始出現(xiàn)老化現(xiàn)象，疲勞破壞越發(fā)突出，也使得維修任務(wù)越來(lái)越重，對(duì)飛機(jī)安全運(yùn)營(yíng)的影響越來(lái)越突出。

對(duì)飛機(jī)系統(tǒng)故障進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，通過(guò)目視檢查很難查出到底是哪個(gè)系統(tǒng)或是哪個(gè)部件發(fā)生了故障，有其不可預(yù)見(jiàn)性。如果飛行員在飛行中發(fā)現(xiàn)故障，在停場(chǎng)維修時(shí)又有可能檢測(cè)不出，而且目前在機(jī)務(wù)維修中人為因素還是占很大成分，在對(duì)飛機(jī)外場(chǎng)的故障進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，通常需要靠人工完成，首先第一步是查閱飛機(jī)手冊(cè)，然后按相應(yīng)的故障隔離程序，再依據(jù)故障信息和各種外觀征兆，用替換法逐步排除出發(fā)生故障的部件。也就是說(shuō)飛機(jī)故障有偶然性、周期性、不確定性等特點(diǎn)。雖然說(shuō)排故手冊(cè)可以解決大部分的故障問(wèn)題，但排故周期長(zhǎng)，過(guò)程煩瑣，效率較低，給航空公司帶來(lái)?yè)p失。

目前國(guó)內(nèi)機(jī)隊(duì)規(guī)模越來(lái)越大，這就使得飛機(jī)檢測(cè)維修的工作量也急劇增加，加之民航機(jī)務(wù)維修人員的數(shù)量不多，維修工作效率較低，所以民航飛機(jī)故障診斷方法的研究勢(shì)在必行。研究快速有效的故障診斷方法可以及時(shí)檢測(cè)設(shè)備的運(yùn)行情況，發(fā)現(xiàn)潛在危險(xiǎn)，防患于未然。對(duì)于在降低航空公司的維修成本，提高飛機(jī)的可靠性與安全性方面有著長(zhǎng)遠(yuǎn)的影響，能夠促進(jìn)民航事業(yè)的快速健康發(fā)展。

燃油系統(tǒng)是飛機(jī)的主要系統(tǒng)，該系統(tǒng)運(yùn)行性能對(duì)于飛機(jī)飛行的可靠性、安全性具有很大影響，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，有很多傳感器、電磁閥、增壓泵等小的元器件，同時(shí)還包含眾多子系統(tǒng)，如加油系統(tǒng)、供油系統(tǒng)、分配、抽油系統(tǒng)和油箱通氣系統(tǒng)等。

通過(guò)對(duì)燃油系統(tǒng)的故障類型的研究，把燃油系統(tǒng)故障分為元件級(jí)故障和系統(tǒng)級(jí)故障兩類，由于傳感器、供油泵、閥門等元件引起的問(wèn)題屬于元件級(jí)故障，由于燃油系統(tǒng)的子系統(tǒng)的多個(gè)附件失效所造成的故障屬于系統(tǒng)級(jí)故障。

2 元件級(jí)故障分析

2.1 燃油泵故障：故障模式為壓力值低

在起飛和著陸階段，飛機(jī)飛行過(guò)程中當(dāng)油箱油量過(guò)低而飛機(jī)又處在顛簸的氣流中，可能會(huì)造成燃油泵出口壓力降低，隨之“油泵低壓燈”會(huì)閃亮。但此時(shí)是可以正常飛行的，這是由于該系統(tǒng)中設(shè)置了抽吸方式的供油;若油箱內(nèi)全部增壓泵壓力都小于設(shè)定值，則飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)功率將會(huì)降低，必須及時(shí)處理。

2.2 插板開(kāi)關(guān)：故障模式為不能控制開(kāi)關(guān)

插板開(kāi)關(guān)是否故障主要靠反饋信號(hào)來(lái)判斷。燃油系統(tǒng)中的插板開(kāi)關(guān)一般都有外接開(kāi)關(guān)反饋信號(hào)，管理機(jī)產(chǎn)生開(kāi)指令時(shí)，開(kāi)反饋信號(hào)顯為高，反之則為低。

2.3 壓力加油控制活門：故障模式為壓力加油控制活門不能控制開(kāi)關(guān)

壓力加油控制活門是否故障主要靠壓力加油時(shí)油箱內(nèi)的油位的變化來(lái)判斷，如果活門不能開(kāi)啟，系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)將無(wú)法正常提供燃油，油箱內(nèi)油位不產(chǎn)生變化;若活門無(wú)法關(guān)閉，油位將高于標(biāo)準(zhǔn)值。

2.4 油位傳感器：該傳感器通常會(huì)出現(xiàn)開(kāi)路、短路、漂移、沖擊、偏置等類型的故障

結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、分辨率高、靈敏度高、動(dòng)態(tài)響應(yīng)好的電容式油位傳感器被目前大多民航飛機(jī)所使用，雖然這種傳感器被廣泛應(yīng)用，但其運(yùn)行時(shí)很容易受到外界環(huán)境的影響，穩(wěn)定性不高，同時(shí)其運(yùn)行性能受電磁干擾程度較大。油位傳感器有沖擊故障、偏置故障、漂移故障、短路故障、開(kāi)路故障等故障模式。

2.5 油量表：故障模式為油量表指示誤差大

油量表指示誤差大主要是由于油面振動(dòng)、信號(hào)機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)摩擦過(guò)大等原因引起的。在飛行過(guò)程中，計(jì)算續(xù)航時(shí)間與航程時(shí)主要以依據(jù)加油量、飛行時(shí)間與平均耗油量進(jìn)行計(jì)算的“時(shí)間基準(zhǔn)計(jì)算法”來(lái)計(jì)算，油量表不能作為唯一依據(jù)。

3 系統(tǒng)級(jí)故障分析

加油、輸油管路及油箱故障屬于燃油系統(tǒng)的系統(tǒng)級(jí)故障。

3.1 油箱故障

油箱的故障涉及油泵、加油活門、引射泵、油位傳感器等裝置，加油管路、輸油管路等也會(huì)產(chǎn)生故障，模式相互關(guān)聯(lián)，非常復(fù)雜，必須進(jìn)行系統(tǒng)的分析與判斷，逐步排除，單獨(dú)判斷的結(jié)果是不準(zhǔn)確的。

滲漏故障是指輸油過(guò)程中，油箱內(nèi)燃油沿管接頭、油箱、油泵底座等漏出，該類型的故障在油箱故障中發(fā)生頻率較高，發(fā)生概率較高。放飛前必須認(rèn)真檢查。針對(duì)飛機(jī)燃油系統(tǒng)油箱滲漏問(wèn)題，有相應(yīng)的放行標(biāo)準(zhǔn)。

3.2 滲漏等級(jí)

機(jī)務(wù)維修人員從多年維護(hù)工作中總結(jié)出有些滲漏是不嚴(yán)重的，不必急于處理，所以將燃油滲漏按照在15min后濕區(qū)尺寸大小分為4個(gè)等級(jí)，分別是微滲、滲漏、嚴(yán)重滲漏和流淌滲漏。

第一級(jí)：微滲，通常不需處理，濕區(qū)寬不超過(guò)1.5in，但要經(jīng)常檢查。第二級(jí)稱為滲漏：濕區(qū)的寬度大于1.5in，小于4in，需在下次飛機(jī)停場(chǎng)時(shí)進(jìn)行處理。第三級(jí)稱為嚴(yán)重滲漏：濕區(qū)的寬度大于4in，小于6in，必須馬上處理，也可作臨時(shí)修理，但臨時(shí)修理后應(yīng)能達(dá)到第一級(jí)或第二級(jí)滲漏標(biāo)準(zhǔn)。第四階段被稱為漏流：15min干燥后，將濕的區(qū)域比寬度更大的6in，必須馬上處理，處理后不能有滲漏。在對(duì)各級(jí)滲漏進(jìn)行處理時(shí)，還應(yīng)注意滲漏點(diǎn)所在的具體位置。如在不通風(fēng)和容易聚集燃油蒸汽的部位，需特別注意。

3.3 滲漏的形式

外漏：外漏是指燃油滲漏到油箱結(jié)構(gòu)外和加油管外。內(nèi)漏：內(nèi)漏指內(nèi)部燃油管路滲漏，容易造成油箱之間串油。電氣導(dǎo)線導(dǎo)管滲漏：導(dǎo)線導(dǎo)管損壞，使燃油滲入導(dǎo)管內(nèi)，造成導(dǎo)線和燃油接觸。燃油箱密封：燃油箱與外界結(jié)合處容易發(fā)生泄漏，必須封嚴(yán)，封嚴(yán)的方式有膠、墊圈和封圈等。

3.4 輸油管路

輸油管路的故障模式主要為堵塞和泄露。加油管路的油管可分為預(yù)消耗油箱-消耗油箱、備份油箱-消耗油箱、輔助油箱-消耗油箱三個(gè)部分。

3.5 腐蝕油箱

油箱內(nèi)部環(huán)境合適時(shí)，將會(huì)導(dǎo)致其內(nèi)部環(huán)境中產(chǎn)生大量細(xì)菌，油箱內(nèi)碳?xì)浠衔?、溶解在燃油中的各種物質(zhì)都是誘導(dǎo)細(xì)菌產(chǎn)生的主要因素，同時(shí)由于燃油內(nèi)含有大量水分，從而為細(xì)菌生長(zhǎng)提供了適宜條件，在燃油和水的交界面最容易滋生細(xì)菌。水進(jìn)入油箱的途徑有兩條，一是燃油溶解后，會(huì)產(chǎn)生水分，二則為大氣內(nèi)含有的水分吸附在油箱內(nèi)壁時(shí)，液化后形成水滴，從而融入燃油內(nèi)。

油箱內(nèi)包含的大量水分為細(xì)菌滋生奠定了良好基礎(chǔ)，同時(shí)其會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生靜電，最終使燃油指示系統(tǒng)產(chǎn)生故障，游離水會(huì)導(dǎo)致飛機(jī)燃料系統(tǒng)結(jié)冰，形成一種類似膠凍的物質(zhì)。水分太多還會(huì)引起飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的性能下降甚至造成發(fā)動(dòng)機(jī)停車。

飛機(jī)的燃油系統(tǒng)復(fù)雜、結(jié)構(gòu)較多，故障發(fā)生率高，任何一部分發(fā)生故障，都會(huì)影響整個(gè)燃油系統(tǒng)的工作可靠性。為更好地實(shí)現(xiàn)飛機(jī)燃油系統(tǒng)的管理，保障飛行安全，提高飛機(jī)的生存能力，對(duì)燃油系統(tǒng)進(jìn)行故障診斷方法的研究是非常必要的。