姜亮 鄧丁奇 高廣拓

摘 要

飛機(jī)燃油箱串油現(xiàn)象是民用航空飛機(jī)在長(zhǎng)時(shí)間航線運(yùn)營(yíng)過(guò)程中容易出現(xiàn)的一種燃油系統(tǒng)故障。以某機(jī)型飛機(jī)為例，介紹了航線主流機(jī)型整體燃油箱的設(shè)計(jì)布局;針對(duì)飛機(jī)燃油箱串油問(wèn)題，從適航性、安全性、機(jī)組操作和航空公司運(yùn)營(yíng)成本等角度，對(duì)可能引發(fā)的各類不利影響進(jìn)行了歸納和總結(jié);并指出了航線在役飛機(jī)運(yùn)營(yíng)中通常容易引發(fā)燃油箱串油滲漏問(wèn)題的薄弱環(huán)節(jié)和常規(guī)檢測(cè)手段;可為航空公司相關(guān)從業(yè)人員提高對(duì)飛機(jī)燃油箱串油問(wèn)題的認(rèn)識(shí)提供參考。

關(guān)鍵詞

飛機(jī)燃油箱;串油;影響分析

中圖分類號(hào)： V233.2? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2020.19.025

0 引言

目前，國(guó)內(nèi)主要大型航空公司運(yùn)營(yíng)的飛機(jī)，通常采用整體燃油箱設(shè)計(jì)形式;即利用飛機(jī)機(jī)翼或機(jī)身結(jié)構(gòu)的上下壁板（蒙皮）、前后梁和結(jié)構(gòu)肋板等圍成油箱結(jié)構(gòu)，用于貯存航空燃油[1-2]。在飛機(jī)長(zhǎng)期的航線運(yùn)營(yíng)過(guò)程中，燃油污染物沉積、燃油微生物滋生、密封膠老化、部件維護(hù)不及時(shí)等問(wèn)題通常難以完全避免，由此可能會(huì)導(dǎo)致飛機(jī)相鄰燃油箱之間發(fā)生燃油滲漏的現(xiàn)象。通常，將這種燃油從飛機(jī)燃油箱內(nèi)的一側(cè)油箱滲漏至相鄰一側(cè)油箱的現(xiàn)象叫作燃油箱串油現(xiàn)象，又叫燃油箱內(nèi)漏現(xiàn)象。

本文首先從適航性、安全性、機(jī)組操作和航空公司運(yùn)營(yíng)成本等角度，就燃油箱串油現(xiàn)象對(duì)飛機(jī)航線運(yùn)營(yíng)的影響進(jìn)行了歸納和總結(jié)，接著對(duì)引發(fā)燃油箱串油問(wèn)題的常見故障原因進(jìn)行了分析和總結(jié)，并指出航線在役飛機(jī)運(yùn)營(yíng)中最容易引發(fā)燃油箱串油滲漏問(wèn)題的薄弱環(huán)節(jié)和常規(guī)檢測(cè)手段;以期為航空公司相關(guān)從業(yè)人員提高對(duì)飛機(jī)燃油箱串油問(wèn)題的認(rèn)識(shí)提供參考和思路。

1 飛機(jī)燃油箱布置簡(jiǎn)

對(duì)于航線上運(yùn)營(yíng)的大部分民用客機(jī)，根據(jù)飛機(jī)上燃油箱布置的相對(duì)位置，通?？蓪⑷加拖浞譃樽髾C(jī)翼油箱、右機(jī)翼油箱和中央油箱，各油箱之間通過(guò)密封的肋板結(jié)構(gòu)進(jìn)行物理分隔，以保證相鄰油箱相互之間不發(fā)生串油。

以某機(jī)型飛機(jī)的燃油箱設(shè)計(jì)布局為例，其燃油箱布局示意圖（沿航向視圖）如圖1所示，按照飛機(jī)燃油箱的布置位置，可將飛機(jī)燃油箱分為左機(jī)翼油箱、右機(jī)翼油箱和中央油箱。

當(dāng)飛機(jī)燃油箱出現(xiàn)串油（內(nèi)漏）時(shí)，燃油液位較高的一側(cè)油箱內(nèi)的燃油會(huì)在重力高度差的作用下向燃油液位較低的一側(cè)油箱內(nèi)滲漏。通常，燃油從外側(cè)機(jī)翼油箱向中央油箱滲漏的情況，要較燃油從中央油箱向外側(cè)機(jī)翼油箱滲漏的情況更為常見。

2 燃油箱串油問(wèn)題的影響分析

飛機(jī)燃油箱串油現(xiàn)象，是民航飛機(jī)長(zhǎng)時(shí)間航線運(yùn)營(yíng)過(guò)程中一種較為常見的燃油系統(tǒng)非正常現(xiàn)象。本節(jié)對(duì)由飛機(jī)燃油箱串油問(wèn)題導(dǎo)致的不利影響進(jìn)行了歸納和總結(jié)。

2.1 導(dǎo)致燃油箱內(nèi)燃油膨脹空間不足，引發(fā)適航安全風(fēng)險(xiǎn)

根據(jù)《中國(guó)民用航空規(guī)章》第25部運(yùn)輸類飛機(jī)適航標(biāo)準(zhǔn)中第25.969條款，條款明確規(guī)定：“每個(gè)燃油箱都必須具有不小于2%油箱容積的膨脹空間，必須使飛機(jī)處于正常地面姿態(tài)時(shí)，不可能由于疏忽而使所加燃油占用膨脹空間。”[3]

當(dāng)飛機(jī)燃油箱出現(xiàn)串油（內(nèi)漏）故障時(shí)，如果飛機(jī)外側(cè)機(jī)翼油箱內(nèi)燃油液位高于中央油箱內(nèi)燃油液位，在燃油液位差的作用下，外側(cè)機(jī)翼油箱內(nèi)燃油將不斷地向中央油箱滲漏，導(dǎo)致中央油箱內(nèi)的燃油液位不斷升高，直到中央油箱內(nèi)燃油的膨脹空間被完全擠占掉。由此導(dǎo)致飛機(jī)燃油箱內(nèi)留存的燃油膨脹空間不足，不滿足適航條款25.969要求，且存在較大的安全風(fēng)險(xiǎn)。

2.2 影響飛機(jī)集油箱內(nèi)燃油液位高度的維持能

對(duì)于大型民用航空飛機(jī)，在飛機(jī)主燃油箱內(nèi)通常布置有集油箱，燃油泵布置在飛機(jī)集油箱內(nèi)。設(shè)置飛機(jī)集油箱的目的，是為了在飛機(jī)地面滑行和空中機(jī)動(dòng)飛行過(guò)程中，燃油泵可以始終連續(xù)地向飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)提供源源不斷的燃油?；谏鲜瞿康模鸵箫w機(jī)集油箱在飛機(jī)任何機(jī)動(dòng)飛行姿態(tài)下都能夠始終維持較高的燃油液位[4]。

對(duì)于飛機(jī)集油箱，一方面燃油泵需要從集油箱抽吸燃油，供給發(fā)動(dòng)機(jī)消耗;另一方面，燃油引射泵從集油箱外抽吸燃油不斷地給集油箱補(bǔ)油，以維持集油箱內(nèi)的較高液位。當(dāng)出現(xiàn)燃油箱串油（內(nèi)漏）故障時(shí)，尤其是串油滲漏量較大時(shí)，集油箱內(nèi)的燃油補(bǔ)油速率滿足不了發(fā)動(dòng)機(jī)消耗速率和串油滲漏速率之和，即出現(xiàn)集油箱“供不應(yīng)求”時(shí)，集油箱內(nèi)的燃油液位高度將無(wú)法保持。該種情況下，如果飛機(jī)進(jìn)行較大的機(jī)動(dòng)飛行動(dòng)作時(shí)，由于集油箱內(nèi)燃油液位原因，將可能出現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定，甚至發(fā)生空中停車事故。

2.3 容易觸發(fā)飛機(jī)左右不平衡油量告警

大型民用航空飛機(jī)通常均設(shè)計(jì)有不平衡油量告警功能，在飛行過(guò)程中當(dāng)飛機(jī)左、右機(jī)翼油箱內(nèi)剩余燃油量之差超過(guò)一定數(shù)值時(shí)，就會(huì)觸發(fā)左右不平衡油量告警信息，提示飛行員需要進(jìn)行左右翼交輸供油，以糾正油量不平衡。

通常情況下，飛機(jī)左、右機(jī)翼油箱對(duì)稱，左、右發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油消耗量也基本相當(dāng)，飛行中較少觸發(fā)左右不平衡油量告警。但當(dāng)飛機(jī)燃油箱出現(xiàn)串油（內(nèi)漏）故障時(shí)，由于出現(xiàn)串油滲漏現(xiàn)象一側(cè)的機(jī)翼油箱內(nèi)燃油液位下降較快，導(dǎo)致左右兩側(cè)機(jī)翼油箱內(nèi)燃油量差異逐漸擴(kuò)大，達(dá)到告警油量值后即會(huì)觸發(fā)駕駛艙內(nèi)的CAS告警警報(bào)提示飛行員左右機(jī)翼油箱油量不平衡[2，4]。

在收到CAS提示左右不平衡油量告警信息后，飛行機(jī)組需要飛行手冊(cè)執(zhí)行交輸供油或差異化耗油措施來(lái)糾正左右機(jī)翼油量不平衡，直到CAS告警信息消除。由于燃油箱串油滲漏現(xiàn)象仍在存在，在飛機(jī)飛行一段時(shí)間后，又會(huì)重新觸發(fā)該告警，需要飛行員再次按照飛行手冊(cè)執(zhí)行不平衡油量糾正操作，從而導(dǎo)致飛行機(jī)組的操作負(fù)擔(dān)增加。

2.4 影響航空公司飛機(jī)派遣率，增加航線運(yùn)營(yíng)成本

考慮到上述飛機(jī)燃油箱串油問(wèn)題可能對(duì)飛行安全帶來(lái)的不利影響，一旦飛機(jī)出現(xiàn)燃油箱串油滲漏故障，航空公司將別無(wú)選擇地需對(duì)故障飛機(jī)進(jìn)行停飛維修。對(duì)故障飛機(jī)進(jìn)行維修維護(hù)時(shí)，需要排空飛機(jī)燃油箱內(nèi)剩余燃油油料、打開燃油箱維護(hù)口蓋、持續(xù)通風(fēng)，然后進(jìn)行故障定位和維修，待維修操作完成后，還需對(duì)完工后的飛機(jī)燃油箱進(jìn)行清潔維護(hù)、功能檢查等工作。上述活動(dòng)一般需要一周到半個(gè)月的時(shí)間，由此導(dǎo)致飛機(jī)利用效率降低，進(jìn)而給航空公司運(yùn)營(yíng)收入帶來(lái)較大的損失，且飛機(jī)維修維護(hù)還導(dǎo)致了航空公司航材成本和人力成本的增加。

3 引發(fā)燃油箱串油問(wèn)題的常見原

結(jié)合航線在役飛機(jī)運(yùn)營(yíng)經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，可能引發(fā)飛機(jī)燃油箱串油滲漏故障的位置通常包括：{1}結(jié)構(gòu)密封肋板上經(jīng)涂膠密封的孔隙。{2}密封肋板上過(guò)框接頭的安裝密封。{3}密封肋板上過(guò)框安裝的管路接頭密封。根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)，燃油箱內(nèi)管路連接接頭和密封肋板上過(guò)框接頭安裝可靠，失效概率極低;相對(duì)而言，由于結(jié)構(gòu)密封肋板上孔隙密封涂膠不到位、密封膠老化、松脫等因素引起燃油滲漏更容易造成燃油箱串油滲漏問(wèn)題。

當(dāng)航線運(yùn)營(yíng)過(guò)程中出現(xiàn)燃油箱串油滲漏現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)首先通過(guò)氣泡檢測(cè)法、惰性氣體檢測(cè)法等手段對(duì)密封肋板結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢查，判斷密封肋板結(jié)構(gòu)上是否存在滲漏點(diǎn)。

4 總結(jié)

本文首先對(duì)民用航空飛機(jī)燃油箱串油現(xiàn)象進(jìn)行了介紹;以某機(jī)型飛機(jī)為例，介紹了目前航線主流機(jī)型飛機(jī)整體燃油箱的設(shè)計(jì)布局;接著，本文針對(duì)飛機(jī)燃油箱串油問(wèn)題引發(fā)的燃油箱內(nèi)燃油膨脹空間不足、影響飛機(jī)集油箱內(nèi)燃油液面高度維持能力、容易觸發(fā)飛機(jī)兩側(cè)機(jī)翼油箱油量不平衡告警，以及影響航空公司飛機(jī)派遣率增加航線運(yùn)營(yíng)成本等不利影響進(jìn)行了歸納和總結(jié);然后，對(duì)引發(fā)飛機(jī)燃油箱串油問(wèn)題的常見故障原因進(jìn)行了分析和總結(jié)，并指出航線在役飛機(jī)運(yùn)營(yíng)中最容易引發(fā)燃油箱串油滲漏問(wèn)題的環(huán)節(jié)和常規(guī)檢測(cè)手段;以期為航空公司相關(guān)從業(yè)人員提高對(duì)飛機(jī)燃油箱串油問(wèn)題的認(rèn)識(shí)提供參考和思路。

參考文獻(xiàn)

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