米-17系列直升機燃油系統故障模式、影響及危害性分析

童建春 宋奕 丁家祥

1、陸軍航空兵學院機械工程系，北京101123；2、陸軍航空兵學院技術兵訓練大隊，北京101114

米-17系列直升機燃油系統故障模式、影響及危害性分析

童建春1宋奕1丁家祥2

1、陸軍航空兵學院機械工程系，北京101123；2、陸軍航空兵學院技術兵訓練大隊，北京101114

通過對米-1 7系列直升機燃油系統進行FMECA，可使設計、制造、使用及維修部門明確哪些故障對米-17系列直升機燃油系統正常工作、維修保養有影響，明確故障發生的概率、危害性，并采用工程保證、生產質量保證及維修保養措施，保證直升機的整體可靠性和安全性。

故障模式；影響與危害性分析；米-17系列直升機；燃油系統

引言

故障模式影響與危害性分析（Fa ilu re Mode，Effects And Criticality Analysis，以下簡稱FM ECA）是分析系統中每一產品所有可能的故障模式及其對系統造成的影響，并按照每一個故障模式的嚴重程度及其發生概率進行分類的一種歸納方法。該方法以系統、全面、標準化的方式來判斷部件故障對系統可能造成的影響，擺脫了人為因素的干擾。

FMECA是一種由因到果、自下而上的分析方法，即從元器件的故障開始逐級分析，確定其對系統工作的影響，分析的結果記錄在事先準備好的表格內。

FM ECA的基本原理是通過分析發現產品潛在的薄弱環節（即可能出現的故障模式）、每個故障模式可能的原因、影響，以及每個影響對安全性、戰備完好性、任務成功性、維修及保障性資源要求等方面帶來的危害。對每個故障模式的危害，通常用故障影響的嚴重程度以及發生的概率來估計其影響危害，并根據危害程度確定采取設計改進、使用補償措施的優先順序[1]。

1 米-17系列直升機燃油系統的FMECA

（1）確認分析對象。

米-17系列直升機燃油供給系統功能是儲備米-1 7直升機所需的燃油，并保證在規定的各種飛行情況下按一定的順序、安全可靠地把燃油送往發動機、АИ-9В和КО-50。

發動機燃油系統用于清潔燃油、向燃燒室供油和調節燃油流量，操縱發動機壓氣機旋轉葉片和斷開空氣啟動機。

（2）約定層次的確定

初始約定層次為米-17系列直升機；約定層次為：燃油系統；最低約定層次為外掛油箱（011）、內載油箱（012）……軟導管（062）等。

（3）嚴酷度定義的確定

根據米-17直升機燃油系統的每個功能故障模式對直升機工作的最終影響程度，確定其嚴酷度。嚴酷度類別及定義見表1。

表1 米-17直升機燃油系統嚴酷度等級

（4）繪制米-1 7直升機燃油系統的FMECA表，見表1、表2。

（5）確定薄弱環節及關鍵項目

在統計米-1 7系列直升機燃油系統故障模式與危害性的基礎上，結合對米-1 7系列直升機燃油系統故障模式、原因、改進措施的基礎上，整理歸納出米-17系列直升機燃油系統嚴重故障模式清單。

2 燃油系統故障（問題）分析及改進措施

2.1 直升機燃油供給系統改進建議

1）外掛油箱

外掛油箱的典型故障是焊縫裂紋。屬于Ⅰ類故障模式。

改進建議：教育使用與維修人員，愛護裝備，不隨意踩踏油箱。機動飛行或特殊飛行科目，在不影響任務的前提下，減少外掛油箱的裝油量，保持油箱總油量在小于1%升。改進加油口形式，增加密封性。

2）消耗油箱

消耗油箱的典型故障是固定螺栓松動、抗油層脫層、橡膠層鼓包。屬于Ⅲ類故障模式。

改進建議：進一步加強消耗油箱的質量控制，嚴格橡膠制品的存放標準。

3）電動輸油泵、增壓泵、離心式燃油泵、燃調柱塞泵

改進建議：根據不同類型的油泵，有針對性的調整檢查間隔，嚴格拆卸安裝程序，杜絕人為差錯。

4）防火開關

改進建議：統一標準，增加錯誤操縱語音提示，防止發生損壞燃調的事例再度發生。

5）轉輸開關

改進建議：加裝燃油量語音提示。

2.2 發動機燃油系統改進建議

米-17系列直升機的發動機燃油系統是比較復雜的系統，燃油調節器是該系統中關鍵與核心部件，主要包括自動啟動器、自動加速調節器、功率協調器、溫度限制器、轉速調節器、電子調節器、放氣活門、ИМ-47執行機構、帶終端開關液壓作動筒、自由渦輪超轉保護系統等。在分析過程中，采取求同存異的法則，針對比較典型的調節器、附件和典型的故障模式作系統分析。

表2 米-1 7系列直升機燃油供給系統Ⅰ.Ⅱ類故障模式清單

表3 發動機燃油系統Ⅰ.Ⅱ類故障模式清單

改進建議：進一步提高發動機參數可視化和調節智能化程度。減少外場調節點和調節頻次。加強彈簧、膜盒、柱塞以及相關密封膠質件的質量控制、嚴格膠質件的存放標準與條件，防止不同系統的膠質件混裝互用。改變燃調中心油濾外部結構形狀，配置專用工具，防止發生安裝差錯。

2.3 導管改進建議

從系統故障模式分析，直升機與發動機油路可拆卸部件、零部件自身都有可能存在密封失效導致滲漏油。滲漏原因有密封設計不合理；使用中燃油壓力大，工作環境惡劣導致密封橡膠性能下降，振動環境導致緊固件松動，維護中機械損傷造成裂紋等；質量方面如生產質量問題引起零件加工尺寸誤差和形狀誤差大，配合間隙超差，裝配質量引起安裝不到位，間隙過大等。從滲漏發生時間看，早期故障主要是設計和質量原因，中后期故障主要是使用問題造成的。

對于燃油系統滲漏油，主要在使用維護中加強檢查，及早發現滲漏部位并排除故障，對于管路、油箱等零部件外部腐蝕、劃痕、擦傷等機械損傷及時采取修理措施。

[1] 康銳，石榮德.FMECA技術及應用[M].北京：國防工業出版社.2 0 0 6

[2] 王建新．直升機構造學[M]．北京：陸軍航空兵學院．2 0 0 3

[3] 米-171直升機空中機械師手冊[M]．北京：總參謀部陸航部裝備局．2 0 0 2

10.3969/j.issn.1001-8972.2011.10.108