飛機(jī)“機(jī)翼油箱輸油不平衡”故障分析

李如紅 劉永喜 黃易 姜博茗

【摘 要】通過對一起地面燃油試驗中出現(xiàn)的機(jī)翼油箱輸油不平衡的故障，介紹了機(jī)翼油箱輸油系統(tǒng)功能以及工作原理，全面的分析描述了故障原因和詳細(xì)的排故過程。

【關(guān)鍵詞】機(jī)翼油箱;故障分析

1引言

飛機(jī)燃油系統(tǒng)用于在飛機(jī)飛行時向發(fā)動機(jī)不間斷地供給燃油，保證發(fā)動機(jī)工作正常，同平衡飛機(jī)重心。飛機(jī)燃油系統(tǒng)工作時出現(xiàn)故障，將直接影響飛機(jī)的航程及姿態(tài)，甚至造成飛機(jī)失去動力，發(fā)生事故。

2機(jī)翼油箱輸油系統(tǒng)工作原理

在發(fā)動機(jī)工作時，機(jī)翼油箱用于將存儲燃油輸往消耗油箱;在油泵驅(qū)動下，消耗油箱中的燃油以足夠的壓力和流量向飛機(jī)發(fā)動機(jī)供油。通過設(shè)置在管路中活門，控制輸至消耗油箱中的油量，以免燃油溢出油箱。

機(jī)翼油箱輸油控制活門以飛機(jī)中軸線左右對稱分布，油箱開始輸油時，所有活門同時打開工作，由于管路安裝位置不同，當(dāng)油箱上液位燃油輸盡時，上液位的輸油控制活門先行關(guān)閉，剩余燃油通過油箱下液位的輸油控制活門繼續(xù)輸油，直至油箱內(nèi)所有燃油輸盡后，全部活門關(guān)閉。

3故障描述及分析

3.1故障描述

進(jìn)行飛機(jī)機(jī)翼油箱地面輸油試驗時發(fā)現(xiàn)左右機(jī)翼油箱輸油差值大，超出指標(biāo)要求，即出現(xiàn)輸油不平衡故障。左右機(jī)翼油箱輸油差值大會造成飛機(jī)重心偏離，可能導(dǎo)致飛機(jī)飛行時發(fā)生危險。

3.2故障分析

采用故障樹分析方法對本次故障進(jìn)行分析排查，見圖1所示。

（1）指示錯誤

若輸油過程中油量表傳感器故障，出現(xiàn)機(jī)翼油箱油量顯示值偏差，會造成故障。

（2）輸油系統(tǒng)故障

1）活門開度不匹配

左、右機(jī)翼油箱輸油控制活門打開開度差異較大時，單位時間內(nèi)流過的油量不等，出現(xiàn)輸油差值大。

2）活門關(guān)閉不嚴(yán)

在輸油時，當(dāng)一側(cè)油箱上游位燃油輸完后，上游位的輸油控制活門關(guān)閉不嚴(yán)，導(dǎo)致油箱漏氣，造成兩側(cè)油箱內(nèi)壓力差異，也會出現(xiàn)輸油不一致故障。

3）吸油口安裝偏斜

機(jī)翼油箱輸油管路的吸油安裝偏斜，則會形成左、右管路輸油速率的差異，導(dǎo)致輸油不一致故障。

4故障排查及驗證

地面輸油驗證故障，發(fā)現(xiàn)從左機(jī)翼油箱輸至約油箱容積1/2開始，左側(cè)機(jī)翼油箱輸油變緩慢，左右兩側(cè)油箱差值逐漸拉大直至超標(biāo)，確認(rèn)故障

4.1輸油控制活門排查

采用活門對調(diào)方式，檢查故障現(xiàn)象是否隨之轉(zhuǎn)移，進(jìn)行活門開度不匹配、活門關(guān)閉不嚴(yán)因素排查。

根據(jù)從左機(jī)翼油箱剩油約油箱容積1/2開始，左、右機(jī)翼油箱剩油差值逐步拉大;由于油箱的下液位輸油控制活門控制此區(qū)域輸油，因此，首先將左、右兩側(cè)油箱的下液位輸油控制活門對調(diào)，進(jìn)行機(jī)翼油箱輸油驗證，故障現(xiàn)象未發(fā)生變化。進(jìn)一步排查故障是否由于油箱上液位的輸油控制活門未及時關(guān)閉或關(guān)閉不嚴(yán)實，造成故障;將油箱的上液位輸油控制活門對調(diào)，再次輸油驗證，發(fā)現(xiàn)故障現(xiàn)象仍未發(fā)生變化，故可排除活門因素導(dǎo)致故障。

4.2油量表指示排查

根據(jù)輸油控制活門排查，首次活門對調(diào)及驗證過程中，發(fā)現(xiàn)在左機(jī)翼油箱輸至油箱容積1/5左右，左側(cè)油箱油量表指示值變化遲緩。故在輸油活門二次對調(diào)時，當(dāng)左翼油箱輸至油箱容積1/5時，停止輸油，打開此油量區(qū)域?qū)?yīng)的油箱維護(hù)口蓋，檢查發(fā)現(xiàn)充滿燃油，即油量表屬于正常指示，排除由于油量表傳感器故障導(dǎo)致飛機(jī)油量表指示錯誤因素。

4.3管路吸油口安裝位置排查

由于機(jī)翼油箱輸油管路的吸油口在安裝于油箱內(nèi)部，較為隱蔽，因此，采用孔探方式對左、右機(jī)翼油箱輸油管路的吸油口安裝情況檢查，發(fā)現(xiàn)左側(cè)吸油口安裝傾斜;進(jìn)一步對比發(fā)現(xiàn)左、右兩側(cè)管路的吸油口安裝位置差別明顯。左側(cè)吸油口安裝偏斜，在相同的動力源條件下，會導(dǎo)致進(jìn)入左側(cè)輸油管路的燃油量低于進(jìn)入右側(cè)管路中的燃油量，造成輸油差值明顯。

4.4排除及驗證

打開左側(cè)機(jī)翼油箱口蓋，重新對輸油管路吸油口規(guī)范安裝。進(jìn)行機(jī)翼油箱地面輸油試驗驗證，左、右機(jī)翼油箱輸油差值在規(guī)定指標(biāo)范圍內(nèi)，故障排除。

5結(jié)束語

通過此次故障的排除，有以下幾點體會供同行及相關(guān)工作者參考。

（1）成品因素的排查（如本故障中的輸油控制活門），可采用成品對換方法，查看故障現(xiàn)象是否隨之轉(zhuǎn)移進(jìn)行故障確認(rèn)。

（2）當(dāng)控制活門有控制范圍限制時，排故時應(yīng)對活門控制的臨界域重點關(guān)注。如文中的油箱下游區(qū)域為下液位的輸油控制活門單獨控制，根據(jù)油箱剩油情況，可將故障鎖定到此區(qū)域，進(jìn)一步排查。

（3）排故時，不僅要熟知系統(tǒng)原理，而且還應(yīng)關(guān)注管路、成品在機(jī)上安裝位置;梳理出故障相關(guān)的裝配因素（如本故障中的管路吸油口），進(jìn)行重點排查。

對于系統(tǒng)類故障常用排故方法有系統(tǒng)原理分析法、故障樹分析方法、工程經(jīng)驗分析法等，結(jié)合故障情況選取相應(yīng)的排故方法。同時，掌握故障情況后，應(yīng)先系統(tǒng)分析、理清思路、分步排除，而排故后驗證是必須進(jìn)行的工作。

（作者單位：航空工業(yè)西安飛機(jī)工業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司）