某型飛機(jī)副油箱不輸油及輸油慢故障分析及對(duì)策

■ 闞德臣 李興泉 孫建華/吉林航空維修有限責(zé)任公司 空軍裝備部駐沈陽地區(qū)軍事代表局駐吉林地區(qū)軍事代表室

1 故障基本情況

一架某型飛機(jī)在掛副油箱試飛過程中發(fā)現(xiàn)總油量為3600kg，其中主油箱1040kg，副油箱1800kg，機(jī)翼副油箱油盡信號(hào)燈卻未亮，機(jī)翼副油箱輸油異常。檢查發(fā)現(xiàn)機(jī)翼副油箱增壓壓力低至65kPa，更換安全活門后，再次進(jìn)行地面試車檢查，增壓、輸油系統(tǒng)工作正常。轉(zhuǎn)場(chǎng)出航過程中總油量變?yōu)?300kg，其中主油箱1000kg，副油箱2000kg，機(jī)翼副油箱油盡信號(hào)燈仍未亮，機(jī)翼副油箱輸油依然緩慢，飛機(jī)返航。著陸后進(jìn)行地面試車檢查，故障現(xiàn)象不復(fù)現(xiàn)。通過飛參判讀并分析空中與地面間不同因素的影響，結(jié)合轉(zhuǎn)場(chǎng)情況，發(fā)現(xiàn)左機(jī)翼副油箱加輸油控制活門流量小，右側(cè)加輸油控制活門有卡滯現(xiàn)象，將兩組機(jī)翼副油箱加輸油控制活門和電容信號(hào)器更換為新品后進(jìn)行地面試車檢查，故障不復(fù)現(xiàn)。

一周后再次試飛驗(yàn)證副油箱輸油，發(fā)現(xiàn)總油量指示為3600kg，主油箱1040kg，副油箱1800kg，試飛員報(bào)告機(jī)翼副油箱仍然輸油慢，前組油泵燈亮，故障再現(xiàn)?？涨谕ㄔ捰涗浐惋w參判讀情況如表1所示。

2 輸油控制系統(tǒng)工作原理

輸油控制系統(tǒng)控制飛機(jī)上的全部燃油，按照給定的輸油順序，輸送至主油箱再供給發(fā)動(dòng)機(jī)，確保在燃油消耗過程中飛機(jī)的重心維持在規(guī)定的范圍內(nèi)。輸油控制系統(tǒng)原理見圖1。

安裝在4號(hào)油箱上部不同高度的4個(gè)浮子活門感受4號(hào)油箱油面位置的變化，接通或斷開控制燃油管路，從而控制相關(guān)附件的打開或關(guān)閉。

燃油消耗按照阿拉伯?dāng)?shù)字1、2、3、4、5、6、7A、7B、8、9、10的順序進(jìn)行，如圖2所示。

2.1 機(jī)翼副油箱輸油控制

輸油控制壓力來自輸油管本身的油壓。增壓輸油時(shí)，燃油進(jìn)入RHF-43加輸油控制活門，該活門通電打開，隨著發(fā)動(dòng)機(jī)耗油，油面下降到4號(hào)油箱中最高位置的浮子活門（1號(hào)）控制油面時(shí)，浮子活門泄壓，裝在5號(hào)油箱內(nèi)的RXF-27薄膜控制活門膜腔內(nèi)的油壓，在輸油管中油壓的推動(dòng)下薄膜活門打開，機(jī)翼副油箱在增壓氣體的壓力下將燃油輸送到5號(hào)下油箱。當(dāng)主油箱油面上升超過浮子活門（1號(hào)）控制油面時(shí)，浮子活門關(guān)閉泄壓口，薄膜控制活門關(guān)閉，停止輸油。當(dāng)機(jī)翼副油箱油盡時(shí)，RHF-43加輸油控制活門入口電容信號(hào)器發(fā)出信號(hào)，使相應(yīng)的加輸油控制活門關(guān)閉。

表1 飛機(jī)輸油情況

圖1 輸油控制系統(tǒng)原理圖

圖2 燃油消耗順序示意圖

2.2 機(jī)身副油箱輸油控制

機(jī)身副油箱輸油除了受浮子活門（1號(hào)）和RXF-27薄膜控制活門的控制外，還受增壓管路上的QDK-3氣壓電磁開關(guān)、機(jī)翼副油箱油盡信號(hào)器和RHF-43加輸油控制活門的控制。

當(dāng)左右機(jī)翼副油箱內(nèi)任一個(gè)油盡信號(hào)器發(fā)出油盡信號(hào)時(shí)，機(jī)身副油箱增壓管上的QDK-3氣壓電磁開關(guān)即為斷電打開狀態(tài)，機(jī)身副油箱開始增壓輸油，機(jī)身副油箱RHF-43加輸油控制活門通電打開，燃油經(jīng)RXF-27薄膜控制活門輸入5號(hào)下油箱。當(dāng)機(jī)身副油箱油盡時(shí)，RHF-43加輸油控制活門入口電容信號(hào)器發(fā)出信號(hào)，使加輸油控制活門關(guān)閉。

2.3 前組油箱輸油控制

燃油經(jīng)過3號(hào)油箱底部RXF-28輸油控制活門φ1.2的限流孔進(jìn)入膜腔，同時(shí)進(jìn)入4號(hào)油箱中的浮子活門（2號(hào)）。當(dāng)主油箱油面下降到浮子活門控制油面時(shí)，浮子活門泄壓，RXF-28輸油控制活門在彈簧作用下打開，前組油箱輸油；當(dāng)主油箱油面上升超過浮子活門（2號(hào)）控制油面時(shí)，活門關(guān)閉，前組油箱停止輸油。

2.4 機(jī)翼油箱輸油控制

燃油經(jīng)φ0.8的限流孔后，進(jìn)入5號(hào)上油箱左側(cè)燃油附件艙中機(jī)翼油箱加油通氣活門的膜腔內(nèi)。當(dāng)燃油總管內(nèi)無壓力時(shí)，機(jī)翼油箱加油通氣活門打開，此時(shí)機(jī)翼前油箱與通氣系統(tǒng)總管聯(lián)通；當(dāng)燃油總管內(nèi)有壓力時(shí)，機(jī)翼油箱加油通氣活門關(guān)閉，此時(shí)機(jī)翼前油箱與通氣系統(tǒng)總管不聯(lián)通。燃油分別進(jìn)入機(jī)翼油箱增壓通氣活門的膜腔和4號(hào)油箱中的浮子活門（3號(hào)），該浮子活門為倒置安裝。當(dāng)主油箱油面下降到浮子活門控制油面時(shí)，浮子活門關(guān)閉泄壓口，機(jī)翼油箱增壓通氣活門關(guān)閉，機(jī)翼油箱增壓輸油，燃油通過RXF-27薄膜控制活門進(jìn)入主油箱；當(dāng)油面上升超過浮子活門（3號(hào)）控制油面時(shí)，浮子活門打開泄壓口，機(jī)翼油箱增壓通氣活門打開，機(jī)翼油箱增壓值與機(jī)身油箱相同，則不輸油。

2.5 后組油箱輸油控制

當(dāng)主油箱內(nèi)油面下降至浮子活門（4號(hào)）而打開泄壓時(shí)，5號(hào)RXF-28輸油控制活門在彈簧力的作用下打開，后組油箱內(nèi)的燃油輸至5號(hào)下油箱；當(dāng)主油箱油面上升超過浮子活門（4號(hào)）控制油面時(shí)，浮子活門（4號(hào)）關(guān)閉泄壓口，RXF-28輸油控制活門關(guān)閉，后組油箱停止輸油。

3 故障樹分析

由于多次地面開車未復(fù)現(xiàn)故障現(xiàn)象，而飛機(jī)升空后故障復(fù)現(xiàn)，分析認(rèn)為當(dāng)輸油系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、增壓系統(tǒng)和燃油系統(tǒng)相關(guān)線路等發(fā)生異常時(shí)會(huì)導(dǎo)致該故障現(xiàn)象，因此建立如圖3所示的故障樹。

4 故障排查情況

對(duì)分析得出的故障可能原因進(jìn)行逐項(xiàng)排查，具體過程如下。

圖3 故障樹圖

4.1 輸油系統(tǒng)

1）拆卸左右機(jī)翼RHF-43加輸油控制活門及電容信號(hào)器返廠進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)左機(jī)翼RHF-43加輸油控制活門有膠粒卡滯，右機(jī)翼加輸油控制活門和電容信號(hào)器試驗(yàn)臺(tái)測(cè)試合格。清洗左機(jī)翼RHF-43加輸油控制活門后連接電容信號(hào)器試驗(yàn)臺(tái)，測(cè)試合格。

2）拆卸檢查左右機(jī)翼副油箱輸油嘴油濾，發(fā)現(xiàn)左副油箱輸油嘴油濾有少量膠粒，清洗后裝機(jī)。

3）分解左右機(jī)翼副油箱，檢查副油箱吸油盤間隙及暢通性，合格。

4）拆卸左右機(jī)翼前油箱內(nèi)輸油單向活門（2個(gè)），返廠檢查密封性，合格。

5）拆卸機(jī)翼油箱輸油管油濾（2個(gè)）檢查，無多余物。

6）分解RXF-27輸油薄膜控制活門，返廠檢查，工作正常。

7）檢查發(fā)現(xiàn)RXF-27輸油薄膜活門上部通往1號(hào)浮子活門的輸油導(dǎo)管根部彎曲變形，變形導(dǎo)管流量為1720ml/min，而新導(dǎo)管的檢查結(jié)果為1800ml/min。更換該導(dǎo)管，并對(duì)RXF-27薄膜活門與1號(hào)浮子活門之間的控制管路進(jìn)行氮?dú)獯迪?，暢通性合格?/p>

8）拆卸浮子活門，返廠分解檢查，發(fā)現(xiàn)1號(hào)浮子活門鐘罩拉桿彎曲變形，更換1號(hào)浮子活門鐘罩，4個(gè)浮子活門的連接試驗(yàn)工作正常。

9）打開左右機(jī)翼前油箱和左側(cè)機(jī)翼后油箱上部蒙皮口蓋，對(duì)油箱內(nèi)部進(jìn)行清潔，清潔后涂膠并蓋上口蓋。檢查機(jī)翼整體油箱的密封性，對(duì)機(jī)翼結(jié)構(gòu)油箱進(jìn)行清洗，在機(jī)翼前后油箱下翼面放油嘴放油，檢查燃油污染度為6級(jí)。對(duì)全機(jī)燃油系統(tǒng)進(jìn)行清洗，檢查燃油污染度為6級(jí)。

10）分解左右機(jī)翼副油箱，檢查副油箱內(nèi)輸油管，密封性合格。

4.2 輸油控制系統(tǒng)

1）拆卸RHF-28H前組輸油控制活門返廠進(jìn)行檢查，測(cè)試合格。

2）拆卸壓力加油管路與副油箱管之間的單向活門返廠進(jìn)行檢查，測(cè)試合格。

3）拆卸前組油箱FR306壓力加油控制活門返廠檢查，測(cè)試合格。

4）拆卸前組油箱FR307燃油油面控制活門返廠檢查，測(cè)試合格。

5）分解檢查主燃油液動(dòng)泵、主燃油電動(dòng)泵控制管路的單向活門，安裝正確，返廠檢查密封性合格。

4.3 增壓系統(tǒng)

1）分解檢查發(fā)動(dòng)機(jī)單向活門、氣濾，檢查氣濾內(nèi)部，無多余物。單向活門返廠檢查，密封性合格，清洗后裝機(jī)。

2）用孔探儀從速壓口檢查單向活門，安裝正確，無卡滯現(xiàn)象。

3）分解QDK-17切斷電磁活門返廠檢查，通大氣孔有大量漏氣現(xiàn)象，因此更換了該活門。

4）拆卸（φ3.8mm）限流活門，檢查限流直徑為3.8mm，無多余物，清洗后裝機(jī)。

5）拆卸（φ4.2mm）限流活門及單向活門，檢查限流直徑為4.2mm，無多余物，清洗后裝機(jī)。

6）拆卸QYE-41E機(jī)翼副油箱安全活門，返廠檢查，活門打開壓力為100kPa，密封性合格。

7）拆卸浮子安全活門J8ⅡA-6110-460，返廠檢查合格，清洗后裝機(jī)。

8）拆卸左右機(jī)翼FZ205副油箱加油通氣活門，返廠檢查合格。

9）拆卸（φ8mm）限流活門（2個(gè)），檢查內(nèi)部無多余物，限流直徑為8mm，清洗后裝機(jī)。

4.4 燃油系統(tǒng)相關(guān)導(dǎo)線

1）檢查RDK-4C活門連接導(dǎo)線，絕緣導(dǎo)通正常。

2）檢查QDK-17活門連接導(dǎo)線，絕緣導(dǎo)通正常；但由于插頭不便于測(cè)量，無法確認(rèn)其情況。

3）檢查RHF-43活門連接導(dǎo)線，絕緣導(dǎo)通正常。

4）檢查加輸油控制盒內(nèi)各繼電器，開關(guān)轉(zhuǎn)換、信號(hào)燈指示情況正常，測(cè)量加輸油控制盒連接導(dǎo)線，絕緣導(dǎo)通正常。

5）檢查11框繼電器盒內(nèi)滿油繼電器1、2常閉觸點(diǎn)的吸合和釋放，工作正常；檢查11框繼電器盒X47插頭34號(hào)、37號(hào)孔連接導(dǎo)線，絕緣導(dǎo)通正常。

6）檢查座艙內(nèi)控制加油開關(guān)線路，空中加油開關(guān)接觸電阻正常，連接導(dǎo)線的絕緣導(dǎo)通正常。

7）儀器校驗(yàn)PIU軍械掛架接口裝置正常，檢查PIU軍械接口裝置X656插頭11號(hào)針機(jī)上導(dǎo)線，絕緣、接地均正常。

8）檢查KZH-60壓力加油控制盒，工作正常。

5 故障原因分析

經(jīng)過上述大量排查工作，發(fā)現(xiàn)如下疑點(diǎn)：

1）QDK-17切斷氣源電磁活門工作不正常，有漏氣現(xiàn)象，尤其在空中由于空氣稀薄、左右機(jī)翼副油箱增壓壓力小于規(guī)定值，可能導(dǎo)致機(jī)翼副油箱輸油緩慢。

2）RXF-27輸油薄膜控制活門外表檢查和試驗(yàn)均正常，但是薄膜活門上部通往1號(hào)浮子活門的輸油導(dǎo)管根部彎曲變形，造成1號(hào)浮子活門泄壓緩慢，薄膜活門上腔壓力大于下腔壓力，薄膜活門不能完全打開。機(jī)翼副油箱輸油流量無法滿足發(fā)動(dòng)機(jī)的需油量，可能導(dǎo)致前組油箱提前輸油，使總油量表指示下降較快。待前組油箱輸盡后由于飛行高度降低和時(shí)間增加，機(jī)翼副油箱增壓恢復(fù)正常，副油箱重新開始輸油。

3）1號(hào)浮子活門鐘罩拉桿變形，造成浮子工作時(shí)卡滯，薄膜活門不能完全打開，使機(jī)翼副油箱可能不輸油或輸油慢。

4）左機(jī)翼RHF-43加輸油控制活門有膠?？?，造成左機(jī)翼RHF-43加輸油控制活門輸油時(shí)打開角度小，可能使左機(jī)翼副油箱輸油慢。

5）QDK-17切斷氣源電磁活門的插頭不便于測(cè)量，無法確認(rèn)其是否可能因接觸不良而造成機(jī)翼副油箱不輸油。

通過清洗全機(jī)燃油系統(tǒng)、更換薄膜控制活門上部通往1號(hào)浮子活門的輸油導(dǎo)管、更換鐘罩活門、更換QDK-17切斷氣源電磁活門、更換QDK-17切斷氣源電磁活門連接電纜端的插頭，與RXF-27輸油薄膜控制活門、RXF-28H前組輸油活門、KZH-60壓力加油控制盒一起進(jìn)行試車驗(yàn)證。

6 飛行驗(yàn)證

總計(jì)進(jìn)行了兩次試飛驗(yàn)證，每次都是機(jī)身加油4250kg，機(jī)翼副油箱、機(jī)身副油箱共加油2250kg，第一次機(jī)翼副油箱耗盡油時(shí)間約為14min，第二次機(jī)翼副油箱耗盡油時(shí)間約為15min，均符合要求，表明故障已徹底消除。

7 結(jié)論

綜上所述，本次故障的主要原因是薄膜活門上部通往1號(hào)浮子活門的輸油導(dǎo)管根部彎曲變形、1號(hào)浮子活門鐘罩拉桿彎曲變形、QDK-17切斷氣源電磁活門漏氣以及與QDK-17切斷氣源電磁活門相連接的電纜插頭松動(dòng)。