A320系列飛機(jī)NACA口溢油分析

任炫宇

摘 要：本文通過分析A320系列飛機(jī)燃油系統(tǒng)，根據(jù)各類型中央油箱傳輸差異，解釋NACA口溢油原因，為在飛機(jī)遇到NACA口溢油時(shí)提供排故方向。

關(guān)鍵詞：FQIC燃油量指示計(jì)算機(jī);FLSCU油位傳感器控制組件

一、A320系列飛機(jī)燃油系統(tǒng)簡(jiǎn)述

A320系列飛機(jī)燃油系統(tǒng)包括加油系統(tǒng)、傳輸系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)、油量探測(cè)計(jì)算系統(tǒng)、油量和燃油狀態(tài)指示系統(tǒng)等若干子系統(tǒng)。燃油系統(tǒng)計(jì)算機(jī)有FQIC和FLSCU，其中FQIC主要依據(jù)各油箱油量探頭傳輸數(shù)據(jù)負(fù)責(zé)系統(tǒng)油量的測(cè)量、計(jì)算、指示、分配和管理，而FLSCU主要根據(jù)各油箱油位傳感器信號(hào)反饋對(duì)加油、燃油傳輸進(jìn)行監(jiān)控和控制。另外，加油系統(tǒng)還有加油接口、加油活門、加油總管、加油面板等部件;傳輸系統(tǒng)有燃油泵、燃油傳輸活門、交輸活門、傳輸管路等部件;通風(fēng)系統(tǒng)有NACA通風(fēng)口、通風(fēng)管道、浮子活門、過壓保護(hù)器等部件。

燃油系統(tǒng)看似復(fù)雜，但引入了計(jì)算機(jī)進(jìn)行自動(dòng)控制后，其實(shí)需人為操作的動(dòng)作并不多。以飛機(jī)加油為例：

所有A320系列飛機(jī)在加油時(shí)，加油面板上的操作（選定總油量、各個(gè)油箱加油進(jìn)口活門打開、加放油模式開關(guān)放在“加油”位置）都是一樣的。加油車通過飛機(jī)加油活門和加油總管、按照計(jì)算機(jī)（FQIC）計(jì)算好的總油量和各油箱油量自動(dòng)控制加油油量分配到各個(gè)油箱中。當(dāng)實(shí)際加油油量達(dá)到預(yù)選油量后，所有加油停止。為了防止加油量超過油箱存儲(chǔ)范圍，所有油箱均安裝有高油位油量“FULL”傳感器，由計(jì)算機(jī)（FLSCU）監(jiān)控，當(dāng)某個(gè)油箱油量達(dá)到“FULL”位時(shí)，高油位油量傳感器反饋信號(hào)給FLSCU，F(xiàn)LSCU控制該油箱加油進(jìn)口活門關(guān)閉、停止對(duì)該油箱繼續(xù)加油。同時(shí)，機(jī)腹加油面板上，對(duì)應(yīng)的油箱“FULL”燈亮。

上述加油過程中，駕駛艙燃油面板上模式電門應(yīng)處在“AUTO”位置。如果該模式電門處在“MAN”位，則整個(gè)燃油系統(tǒng)失去加油自動(dòng)保護(hù)功能，即FLSCU不對(duì)各個(gè)油箱的高油位油量傳感器信號(hào)進(jìn)行監(jiān)控、各個(gè)油箱的加油進(jìn)口活門無(wú)法接收關(guān)閉信號(hào)而自動(dòng)關(guān)閉，加油持續(xù)不斷，燃油則通過通風(fēng)管道進(jìn)入機(jī)翼通風(fēng)油箱，通風(fēng)油箱油量持續(xù)增加，最終燃油從NACA口溢出。即模式電門處在“MAN”位，為防止異常情況出現(xiàn)需人工監(jiān)控各數(shù)據(jù)狀態(tài)，并作出對(duì)應(yīng)動(dòng)作，人的工作量大大增加。

二、A320系列飛機(jī)燃油系統(tǒng)構(gòu)型差異簡(jiǎn)述

雖然針對(duì)燃油系統(tǒng)的操作有詳細(xì)的操作程序，但隨著飛機(jī)引入周期的增長(zhǎng)，同一種機(jī)型的燃油系統(tǒng)構(gòu)型也發(fā)生了變化（主要是中央油箱構(gòu)型發(fā)生了變化），構(gòu)型不同的飛機(jī)的操作程序也不同。

1、中央油箱構(gòu)型差異

我公司A320系列飛機(jī)中央油箱差異主要為所安裝的供油泵不同，所有的A321和MSN6339（B-1881）及以后引進(jìn)的A320飛機(jī)中央油箱全為引射泵，通過中央油箱傳輸活門進(jìn)行控制，活門由電動(dòng)作動(dòng)筒驅(qū)動(dòng)，作動(dòng)筒由駕駛艙燃油面板上電門控制;A319和MSN小于6339的A320飛機(jī)中央油箱全是燃油電動(dòng)泵，通過駕駛艙電門直接控制。

電動(dòng)泵（PUMPS）通過駕駛艙電動(dòng)泵開關(guān)接通系統(tǒng)供電、自身提供動(dòng)力，將所在油箱中的燃油從油池通過電動(dòng)泵葉輪向外甩出，可以將燃油輸送到發(fā)動(dòng)機(jī)和APU的供油管道上，或者人工模式下傳輸?shù)狡渌加陀拖渲小?/p>

引射泵（JET PUMPS）是純機(jī)械部件，本身不提供動(dòng)力，它必須由機(jī)翼燃油電動(dòng)泵為其提供負(fù)壓動(dòng)力。機(jī)翼燃油泵提供的動(dòng)力要通過燃油管路達(dá)到引射泵的負(fù)壓端，就必須經(jīng)過中央油箱傳輸活門（TRANSFER VALVE），而傳輸活門由電動(dòng)作動(dòng)筒驅(qū)動(dòng)，這個(gè)作動(dòng)筒通過駕駛艙燃油控制面板上的“CTR TK L/R XFR”電門電控控制其開和關(guān)。如果電門打開，則打開傳輸活門，機(jī)翼燃油泵的動(dòng)力才能進(jìn)入引射泵負(fù)壓端，燃油引射泵利用引射原理，將中央油箱燃油引射到機(jī)翼油箱，引射效率大概為電動(dòng)泵進(jìn)入傳輸活門油量的四倍。

2、人工操作中央油箱燃油傳輸時(shí)的差異

人工操作燃油傳輸時(shí)，中央油箱構(gòu)型不同帶來(lái)的操作程序不同。由于操作燃油供向發(fā)動(dòng)機(jī)/APU的操作較為簡(jiǎn)單，下面以FCOM中中央油箱向機(jī)翼油箱傳輸燃油程序舉例來(lái)體現(xiàn)差異：

中央油箱是電動(dòng)泵構(gòu)型的飛機(jī)，在機(jī)翼油箱與機(jī)翼油箱之間、機(jī)翼油箱與中央油箱之間進(jìn)行倒油操作時(shí)，都需要接通駕駛艙面板上人工模式電門、打開燃油輸出油箱燃油泵，倒油的方向是由動(dòng)力輸出的油箱倒向無(wú)動(dòng)力、加油進(jìn)口活門打開的油箱。倒油時(shí)必須密切關(guān)注受油油箱油量，以便及時(shí)關(guān)斷燃油泵，停止倒油。

而中央油箱是引射泵構(gòu)型的飛機(jī)，引射泵本身不提供動(dòng)力，引射的動(dòng)力（即負(fù)壓）由機(jī)翼電動(dòng)燃油泵提供，不需要接通駕駛艙燃油面板上的模式電門。如果在機(jī)翼油箱和中央油箱之間倒油，提供動(dòng)力的機(jī)翼油箱將是受油油箱。如左機(jī)翼油量偏低，想通過中央油箱向左機(jī)翼倒油，操作程序是打開左機(jī)翼油泵和中央油箱左傳輸活門。

三、NACA口溢油分析

機(jī)翼油箱通風(fēng)口（NACA INTAKE）溢油，即在加油、倒油或者燃油自動(dòng)傳輸過程中，機(jī)翼油箱油量超過了機(jī)翼油箱（包括通風(fēng)油箱，通風(fēng)油箱容量為150kg）容量，如下圖，多余的燃油進(jìn)入機(jī)翼通風(fēng)管道（WING TANK VENT DUCT）到達(dá)通風(fēng)油箱，當(dāng)進(jìn)入通風(fēng)油箱的燃油液面高過NACA通風(fēng)管（VENT DUCT）口時(shí)，燃油即從NACA通風(fēng)口溢出。

注：在飛行過程中，由于飛機(jī)姿態(tài)變化，少量燃油會(huì)通過機(jī)翼油箱通風(fēng)管道進(jìn)入到通風(fēng)油箱，這部分燃油將通過通風(fēng)油箱中的小型回流引射泵或者單向閥留回機(jī)翼油箱。

四、結(jié)論

1）外部原因

NACA口溢油的外部原因有：加油車加油壓力過大，超過55PSI;短停過程中燃油溫度上升超過20℃、燃油膨脹率超過了油箱的設(shè)計(jì)容限。經(jīng)詢油料公司，加油車在使用時(shí)已被限制了最大加油壓力，無(wú)法隨意調(diào)節(jié);我公司燃油溫度無(wú)上升20℃的記錄。

2）燃油系統(tǒng)部件故障

FLSCU、加油活門及繼電器、中央油箱傳輸活門及繼電器、高油位傳感器、模式電門等故障均會(huì)導(dǎo)致加油和燃油傳輸無(wú)法停下而溢油。

3）操作原因

中央油箱是電動(dòng)泵構(gòu)型的飛機(jī)，如果在燃油傳輸過程中將模式電門人工放在“MAN”位，由于中央油箱燃油直接傳輸至供油總管，不會(huì)導(dǎo)致機(jī)翼油箱溢油。

中央油箱是引射泵的飛機(jī)，如果在燃油傳輸過程中將模式電門放處在“MAN”位，由于中央油箱燃油都是傳輸至機(jī)翼油箱，在機(jī)翼油位傳感器不受FLSCU監(jiān)控、機(jī)翼電動(dòng)泵、中央油箱傳輸活門不受FLSCU控制自動(dòng)啟停和開關(guān)的情況下，燃油傳輸不斷，極易造成機(jī)翼油箱溢油。即中央油箱有油時(shí)，若誤將模式電門放處在“MAN”位或?qū)⒛Ｊ诫婇T放處在“MAN”位但未進(jìn)行人工油量監(jiān)控，則可能會(huì)造成NACA口溢油。

參考文獻(xiàn)：

[1]空客飛機(jī)A320系列維修手冊(cè) 版本2020.8.1

（四川航空股份有限公司工程技術(shù)分公司 ?四川 ?成都 ?610000）