■ 趙春陽 張新珂/石家莊海山實業(yè)發(fā)展總公司

燃油系統(tǒng)作為某型飛機的關鍵系統(tǒng)之一，其維修和使用維護工作量較大，日常維修過程中故障多發(fā)，且同一故障現(xiàn)象存在不同故障原因。本文以典型故障為例展開分析，為后續(xù)排除類似故障提供參考。

1 典型故障

一架某型飛機地面檢查燃油系統(tǒng)各項功能均正常，首次試飛時，飛機空中報“左右機翼輸油不平衡”，故障代碼為4631AAA1。

2 報故機理及原因分析

2.1 報故機理

左右機翼油箱中各裝有一個機翼輸油泵，機翼油箱以機翼輸油泵和增壓系統(tǒng)在油箱中建立的增壓壓力為動力源輸油。左右機翼油箱的燃油分別沿輸油管路，經(jīng)左右機翼油箱輸油斷氣活門后匯合，進入流量比例器的一個入口，與另一個入口來自前組油箱的燃油一起輸往供油箱。

機翼油箱開始輸油時，殘留在輸油管路中的氣體經(jīng)排氣單向活門排至出口端。燃油流經(jīng)入口時，電容信號器感受燃油發(fā)出的通電信號，電磁活門通電打開。輸油引壓單向活門引進活門腔的燃油經(jīng)電磁活門排至低壓區(qū)泄出，活門腔泄壓，活門在輸油壓力作用下克服彈簧的作用打開，燃油經(jīng)活門輸油。

當機翼油箱內有增壓空氣進入時，電容信號器感受空氣，發(fā)出斷電信號，電磁活門斷電關閉，泄壓通道堵塞，活門腔壓力升高，在彈簧力作用下活門關閉，防止大量空氣進入供油箱。

當油量測量系統(tǒng)測得左右機翼油箱油量之差大于350kg時，油量測量計算機將燃油不平衡信息送往NAMP，經(jīng)NAMP送往航空電子系統(tǒng)，使安裝在座艙儀表板右上方狀態(tài)盒上的“提示”燈燃亮，并進行字幕顯示和故障記錄。電氣原理示意如圖1所示。

2.2 原因分析

根據(jù)機理分析，造成機翼油箱輸油不平衡的原因有以下幾種，故障樹如圖2所示。

圖2 機翼輸油不平衡故障樹

3 飛機檢查

3.1 油量檢查

飛機著陸后檢查油量，發(fā)現(xiàn)左機翼剩余油量320kg，右機翼剩余油量0kg。

3.2 視頻判讀

32分52秒時，飛行員調出油量畫面，飛機總油量為4840kg，油量分布如圖3所示。

圖3 32分52秒時飛機油量情況

1小時43分01秒，飛行員故障清單中出現(xiàn)“左右機翼輸油不平衡”故障信息，此時總油量約為2521kg，油量分布如圖4所示。

圖4 空中報故時油量情況

1小時54分31秒，飛機返航，飛行員進行應急處置；返航過程中調出油量畫面，此時總油量為1421kg，油量分布如圖5所示。

圖5 返航時油量情況

3.3 飛參判讀

32分52秒，飛機總油量為4840kg；1小時18分58秒，飛機總油量為3360kg，左橫滾角-35°；1小時19分58秒，飛機由左橫滾角-35°改為平飛；1小時20分10秒，飛機由平飛改為左橫滾角-40°；1小時18分58秒至1小時43分，飛行姿態(tài)一直處于左坡度盤旋飛行狀態(tài)，如圖6所示；1小時54分31秒，飛機返航。全程飛參未報燃油系統(tǒng)相關故障。

圖6 飛機空中姿態(tài)曲線飛參圖

4 故障排查過程

根據(jù)機翼輸油不平衡故障樹，由易而難開展排故分析工作。

1）油量指示系統(tǒng)檢查

檢查油量指示系統(tǒng)正常，未報故障。對飛機進行輸油順序檢查，由滿油到油盡各油箱油量指示均正常，無報故。排除油量指示系統(tǒng)故障的可能性。

2）油箱串油相關檢查

機翼油箱不加油，前組和左右供油箱正常滿油，停放8h，檢查各組油箱油量沒有明顯變化。

對飛機進行地面壓力加油試驗，油壓預檢和電氣預檢均工作正常，證明在加油狀態(tài)下機翼油箱加油控制活門工作正常。掛副油箱時，座艙燃油控制盒電門在輸油位，測量機翼油箱加油控制活門79XPS的D和88XPS的D，來電正常。通過視頻檢查該機試飛時機翼油箱為超載加油狀態(tài)，副油箱輸油時不存在機翼油箱油量增加現(xiàn)象。排除油箱串油故障的可能性。

3）油箱增壓管路密封性相關檢查

檢查機翼油箱負壓活門工作靈活無卡滯。燃油氣密試驗檢查符合規(guī)定（增壓壓力0.025MPa，15min基本不下降）；地面試車測試各組油箱增壓值正常（左機翼油箱0.053MPa，右機油油箱0.054MPa）。機翼下排氣口無噴油現(xiàn)象。排除油箱增壓管路不密封造成油箱增壓壓力不一致故障的可能性。

4）左右機翼輸油泵效率不一致相關檢查

測量左右機翼輸油泵出口壓力值正常（在流量為零時，左右機翼輸油泵出口壓力基本一致，約為0.25～0.26MPa），檢查履歷本出場數(shù)據(jù)，對比左右機翼輸油泵增壓值和消耗電流差值很小。排除左右機翼輸油泵RLB-18效率不一致的可能性。

5）輸油管路相關檢查

孔探檢查：左右機翼輸油泵入口處無多余物，輸油泵出口到左右機翼輸油管路、再到流量比例器入口前交匯處管路，無多余物、蝶形活門無卡滯。排除輸油管路堵塞故障的可能性。

6）機翼輸油斷氣活門及線路檢查

地面檢查過程中，在未更換機件的情況下故障不復現(xiàn)，說明左機翼輸油斷氣活門自身性能無問題。測量機翼輸油斷氣活門線路115QXA的4號線對地正常，2號線來電正常，3號線到燃油繼電器盒II導通正常，輸油斷氣活門線路正常。排除機翼輸油斷氣活門及線路故障的可能性。

7）機翼輸油斷氣活門氣塞

對故障架次飛參進行研判，結合視頻中油量變化，認為1小時18分58秒至1小時43分01秒飛行一直處于左坡度盤旋狀態(tài)，1小時43分01秒報左右機翼輸油不平衡故障。

根據(jù)工作原理分析，機翼油箱中燃油消耗后，飛機長時間處于盤旋狀態(tài)，左機翼輸油斷氣活門長時間感受到氣體，使左機翼輸油斷氣活門關閉；飛機姿態(tài)改平后，管路內的氣體未及時排出，可能導致左機翼輸油斷氣活門氣塞。

地面檢查時不具備模擬空中狀態(tài)的條件，故障不復現(xiàn)，進一步說明了存在左機翼輸油斷氣活門氣塞的可能性。

因此判定，機翼油箱在燃油消耗時因長時間處于左坡度盤旋，左機翼輸油斷氣活門長時間感受氣體，使左機翼輸油斷氣活門關閉不輸油，最終導致輸油不平衡。

5 結論

本文從報故機理入手，結合故障樹對某型飛機左右機翼輸油不平衡故障原因進行梳理排查，最終定位和排除了故障。

該型飛機燃油箱數(shù)量多，燃油加灌時間較長，飛行中各油箱燃油大量消耗會引起飛機中心位置顯著移動，從而影響飛機的配平。飛行狀態(tài)改變時，油箱內燃油可能甩離出油口，造成供油中斷。燃油系統(tǒng)作為該型飛機的關鍵系統(tǒng)之一，日常使用過程中故障多發(fā)，日常維護工作需特別注意清潔，如遇故障需結合飛參、視頻數(shù)據(jù)等輔助手段綜合分析原因。本文介紹的故障分析可為類似排故工作提供參考。