直升機(jī)燃油系統(tǒng)故障的分析及排查

吳雙

摘要：本論文系統(tǒng)地論述了直升機(jī)燃油系統(tǒng)的原理，以及結(jié)合長(zhǎng)期科研、批生產(chǎn)試飛及日常維護(hù)過(guò)程中遇到的典型故障經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，從原理上對(duì)故障進(jìn)行分析，總結(jié)分析方法。使大家不僅對(duì)直升機(jī)燃油系統(tǒng)的原理有一個(gè)具體的了解，還能通過(guò)分析在實(shí)踐中解決一些具體問(wèn)題，排除相應(yīng)常見(jiàn)故障。

關(guān)鍵詞：燃油系統(tǒng) 故障分析 原理 傳感器

引言

直升機(jī)在軍事和民用領(lǐng)域得到了飛速發(fā)展，然而飛機(jī)的安全問(wèn)題一直被人們所關(guān)注。燃油系統(tǒng)可以說(shuō)是飛機(jī)的重要組成部分，燃油顯示系統(tǒng)的可靠性直接決定著飛機(jī)的安全，只有保證燃油顯示系統(tǒng)性能的良好才能確保飛行的安全，因此燃油顯示系統(tǒng)在飛機(jī)航電系統(tǒng)中占據(jù)至關(guān)重要的地位。

燃油顯示系統(tǒng)涉及的儀表指示不多，但出現(xiàn)的故障比較多，排除也比較困難。但是在經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的排故經(jīng)驗(yàn)積累總結(jié)了一些常見(jiàn)的典型故障，本文將對(duì)常見(jiàn)的典型故障從原理上進(jìn)行分析，以對(duì)今后在生產(chǎn)實(shí)踐中出現(xiàn)的故障有指導(dǎo)作用。

1 直升機(jī)燃油系統(tǒng)概述

某型機(jī)油箱的位置在機(jī)身下部，總體分為左油箱及右油箱，分別給左發(fā)動(dòng)機(jī)及右發(fā)動(dòng)機(jī)輸送燃油。供給左發(fā)動(dòng)機(jī)的油箱組由以下三個(gè)油箱組成：一個(gè)左中油箱，一個(gè)左前油箱，一個(gè)右前油箱。這三個(gè)油箱由位于這些油箱的上部和下部的流口相互連通。通過(guò)位于左中油箱上的加油口對(duì)這個(gè)油箱組進(jìn)行加油。

供給右發(fā)動(dòng)機(jī)的油箱組由以下兩個(gè)油箱組成：一個(gè)右中油箱，一個(gè)后油箱。這兩個(gè)油箱由位于這兩個(gè)油箱上部和下部的流口相互連通。加油口在后油箱上。

左、右油箱中共存在4個(gè)燃油油量傳感器，分別布置在左前油箱、左中油箱、右中油箱和后油箱，用于測(cè)量燃油的油位，油位信號(hào)傳送到燃油油量放大器，由放大器解算出相應(yīng)的燃油量并輸出給油量表及發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)采集器，再由發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)采集器發(fā)送給左右顯示器進(jìn)行顯示。

2 燃油系統(tǒng)問(wèn)題的分析及排查

2.1油量顯示數(shù)值受干擾跳變

故障現(xiàn)象：

在某型機(jī)客戶接收過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)按壓伺服與行李倉(cāng)過(guò)熱檢查按鈕時(shí)，左側(cè)燃油指示數(shù)值存在小幅度跳變，漲幅最大12kg，然后數(shù)值會(huì)慢慢回到原來(lái)油量值。如果再次快速按壓改按鈕，則數(shù)值會(huì)在當(dāng)前油量值基礎(chǔ)上再次發(fā)生跳變，漲幅依舊為10kg左右。根據(jù)此現(xiàn)象及接線圖展開(kāi)分析。

燃油測(cè)量系統(tǒng)及過(guò)熱檢查工作原理及故障分析：

飛機(jī)上左、右系統(tǒng)的4根油量傳感器將油箱中的油量液面高度轉(zhuǎn)變?yōu)殡娙菪盘?hào)，通過(guò)同軸電纜等接線將信號(hào)傳遞給燃油放大器，放大器經(jīng)過(guò)解算電容信號(hào)計(jì)算出每個(gè)油箱中的燃油量，將數(shù)據(jù)發(fā)送至油量表及發(fā)參采集器再傳遞至綜顯系統(tǒng)，這樣，在油量表上及綜顯發(fā)參頁(yè)面中可以查看左、右系統(tǒng)的燃油量及總?cè)加土俊?/p>

首先對(duì)左燃油測(cè)量放大器2Q成品線纜及2Q至左測(cè)量傳感器的同軸導(dǎo)線進(jìn)行檢查，檢查線芯的接觸與導(dǎo)通是否良好，檢查線芯是否存在與機(jī)體地信號(hào)搭接的情況。插頭屏蔽皮的接線與機(jī)體地信號(hào)的接觸對(duì)于同軸線纜的保護(hù)起到非常重要的作用。

在檢查中沒(méi)有發(fā)現(xiàn)異常的情況，用鋁箔紙對(duì)傳感器及插頭進(jìn)行包裹接地保護(hù)后，現(xiàn)象沒(méi)有明顯改善，再考慮放大器到顯示系統(tǒng)這一部分的干擾點(diǎn)。燃油放大器的位置在右側(cè)駕駛員地板下靠外側(cè)，放大器固定面的另一面就是24α繼電器盒，考慮到繼電器工作時(shí)可能對(duì)周?chē)艌?chǎng)產(chǎn)生影響，于是將繼電器盒拆下后，用鋁箔紙進(jìn)行包裹并接地，將燃油放大器也拆下，遠(yuǎn)離繼電器盒并同樣包裹接地。經(jīng)過(guò)通電檢查左燃油量被干擾情況依然存在。

經(jīng)過(guò)以上檢查及試驗(yàn)后分析，干擾原因不是由于空間上的電磁環(huán)境產(chǎn)生的，可能是由于線路傳遞過(guò)來(lái)的微弱信號(hào)導(dǎo)致的。兩個(gè)系統(tǒng)的交集為6N接地模塊。于是將左，右系統(tǒng)顯示信號(hào)的屏蔽線ED110N與ED112N從6N接地模塊取出，再將伺服與貨倉(cāng)過(guò)熱檢查系統(tǒng)的DWW62N從接地模塊中取出，將三個(gè)接地線分別通過(guò)導(dǎo)線接入其他接地模塊。經(jīng)過(guò)幾次不同的試驗(yàn)最終燃油的干擾量由10Kg左右減小到1Kg左右，干擾的影響已經(jīng)降到了最低值。

2.2飛機(jī)加滿油后，左右不均衡

故障現(xiàn)象：

某新型科研機(jī)在地面加滿油后，左右相差約80Kg，無(wú)法達(dá)到左右平衡。由于該型機(jī)油箱分布布局發(fā)生變化，需重新根據(jù)布局重新分析。

該型機(jī)燃油系統(tǒng)分為左、右兩個(gè)大油箱，分別有左、右兩個(gè)重力加油口，每個(gè)油箱上部均有通氣閥，在兩個(gè)油箱中下部有一個(gè)連通管，左、右油箱的燃油可以通過(guò)低連通管進(jìn)行流動(dòng)。由此結(jié)構(gòu)對(duì)飛機(jī)加油過(guò)程進(jìn)行分析，由于飛機(jī)左、右油箱具有連通作用，故機(jī)務(wù)加油時(shí)通過(guò)對(duì)其中一個(gè)油箱進(jìn)行加油就可以實(shí)現(xiàn)兩側(cè)加油，無(wú)需將加油車(chē)開(kāi)至飛機(jī)另一側(cè)進(jìn)行再次加油。根據(jù)此分析將右側(cè)油箱加油口打開(kāi)后，由于連通器原理保證了左、右油箱上部空氣壓力平衡，右側(cè)油箱液面上升至兩側(cè)持平，左、右油箱燃油量一致，問(wèn)題排除。經(jīng)過(guò)與設(shè)計(jì)人員反饋，得出一致結(jié)論，在一側(cè)進(jìn)行加油時(shí)，需將另一側(cè)加油口蓋打開(kāi)，保持兩側(cè)油箱壓力平衡可實(shí)現(xiàn)左、右油箱燃油量均衡。

2.3飛機(jī)無(wú)法進(jìn)行校正油量

故障現(xiàn)象：

在飛行進(jìn)行燃油系統(tǒng)校正工作時(shí)，左、右油量有指示，但左、右油箱輸入調(diào)零、調(diào)滿指令后無(wú)反應(yīng)，不能進(jìn)行油量的校正工作。通過(guò)接線原理進(jìn)行分析，油量數(shù)值有顯示，說(shuō)明傳感器供電是正常的。若一側(cè)油箱不能調(diào)零及調(diào)滿，可能為單通道的信號(hào)故障，但此時(shí)為左、右油箱同時(shí)不能調(diào)零及調(diào)滿，傳感器同時(shí)出現(xiàn)故障的可能性比較小，因此決定從控制燃油測(cè)量系統(tǒng)的機(jī)電管理系統(tǒng)進(jìn)行入手分析。

檢查燃油測(cè)量傳感器89Q和90Q到中間4CH8綜合電子設(shè)備架再到機(jī)電管理計(jì)算機(jī)1T之間的信號(hào)線，測(cè)量結(jié)果均正常，沒(méi)有異常搭接。因此懷疑由于機(jī)電管理計(jì)算機(jī)燃油測(cè)量模塊出現(xiàn)問(wèn)題，在更換了測(cè)量模塊后，發(fā)現(xiàn)故障現(xiàn)象依然存在。排故工作陷入了僵局，依據(jù)圖紙對(duì)燃油系統(tǒng)所有導(dǎo)線測(cè)量結(jié)果均正常，傳感器可以顯示出油量值，同時(shí)出現(xiàn)調(diào)零調(diào)滿功能失效的可能性很低。通過(guò)對(duì)設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行對(duì)比發(fā)現(xiàn)傳感器接收地信號(hào)的13號(hào)針角被設(shè)計(jì)成傳感器插頭的屏蔽線，沒(méi)有實(shí)際接入機(jī)體地信號(hào)。經(jīng)過(guò)機(jī)上測(cè)量也確定了13號(hào)點(diǎn)沒(méi)有接地，是懸空的。這種連接方式導(dǎo)致調(diào)零及調(diào)滿信號(hào)沒(méi)有構(gòu)成回路，指令發(fā)送無(wú)效，不能實(shí)現(xiàn)調(diào)零及調(diào)滿功能。再次與廠家確認(rèn)13號(hào)點(diǎn)的定義后，將現(xiàn)階段的情況反饋給了設(shè)計(jì)人員，在設(shè)計(jì)人員查看圖紙及與廠家溝通后承認(rèn)圖紙接線存在問(wèn)題，并及時(shí)下發(fā)手續(xù)對(duì)13號(hào)點(diǎn)接線進(jìn)行接地處理，連接到18Ne-Y點(diǎn)。更改后，調(diào)零調(diào)滿功能正常，燃油系統(tǒng)試驗(yàn)得以正常進(jìn)行。

3 結(jié)束語(yǔ)

排故過(guò)程中一定要實(shí)事求是，是哪的問(wèn)題就在哪解決，不能說(shuō)做起來(lái)困難就應(yīng)付了事，航空精神有許多但就是沒(méi)有“差不多”，必須是精益求精。航空安全是最重要的，每個(gè)人都應(yīng)該細(xì)心并嚴(yán)肅對(duì)待每一個(gè)故障，同事之間需要多交流中多學(xué)習(xí)，只有將知識(shí)用在實(shí)踐中才是有用的，才能不斷提高業(yè)務(wù)水平，多做貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

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