飛機壓力加油系統(tǒng)故障分析

王浩，李新軍，陳志濤，呂明

1中航飛機股份有限公司漢中飛機分公司設計研究院動力燃油所；2中航飛機股份有限公司漢中飛機分公司試飛廠

飛機壓力加油系統(tǒng)故障分析

王浩1，李新軍1，陳志濤1，呂明2

1中航飛機股份有限公司漢中飛機分公司設計研究院動力燃油所；2中航飛機股份有限公司漢中飛機分公司試飛廠

基于飛機壓力加油系統(tǒng)和附件的工作原理，對壓力加油系統(tǒng)的常見典型故障進行分析。

壓力加油；壓力加油控制活門；油面控制器；預檢開關

1 概述

壓力加油系統(tǒng)隸屬于燃油系統(tǒng)，是燃油系統(tǒng)的重要組成部分，機載燃油箱存儲的燃油通常情況下是通過壓力加油系統(tǒng)加入的(除壓力加油系統(tǒng)無法加油,只能靠重力加油的情況)。它由壓力加油接頭、壓力加油控制活門、油面控制器、預檢開關、真空活門、壓力信號器、放油開關和加油管路組成。它的主要功用是在地面安全快速的向飛機加注燃油以滿足飛行需要。

2 壓力加油系統(tǒng)工作原理

壓力加油系統(tǒng)按加油方式分為人工壓力加油系統(tǒng)和自動壓力加油系統(tǒng)。

2.1 自動壓力加油系統(tǒng)。在加油預選顯示器上設定加油量，通過燃油計算機和加耗油控制器自動控制壓力加油的整個過程。

2.2 人工壓力加油系統(tǒng)。當自動壓力加油系統(tǒng)故障時，人工操作電源開關控制壓力加油控制活門的開啟和關閉，對燃油箱進行壓力加油。

3 壓力加油系統(tǒng)附件和功能

3.1 壓力加油控制活門、油面控制器、預檢開關是壓力加油系統(tǒng)中的重要組成附件，通過它們之間的配合使用（見圖1），達到對飛機壓力加油系統(tǒng)的預檢功能、加油控制和應急油面控制。

圖1 燃油箱壓力加油系統(tǒng)圖

3.1.1 壓力加油控制活門。壓力加油控制活門由電磁活門、上柱塞活門、下柱塞活門和管接頭等組成。作為一個常開式燃油切斷閥，它設定有最小打開壓力，當壓力加油管路內加入一定壓力的燃油，壓力加油控制活門在燃油壓力的作用下打開，燃油通過壓力加油控制活門進入燃油箱。壓力加油控制活門設定有兩種關閉方式：當油量加到設定值時，燃油計算機發(fā)出指令給壓力加油控制活門通電，通過電磁活門切斷燃油通道，加油結束。當油量加至應急油面時，可通過油面控制器關閉壓力加油控制活門的控制管路，切斷燃油通道，加油結束。

3.1.2 油面控制器。油面控制器由機械浮子和磁浮子組成。機械浮子設置有浮子艙。油面控制器作為一個應急關斷的設備，它的工作油面高度必須高于燃油箱滿油面高度。

3.1.3 預檢開關。預檢開關由電磁活門、接頭、插座、殼體組成，安裝在壓力加油系統(tǒng)的預檢管路上，它的功用是打開和關斷預檢管路。

3.2 壓力加油系統(tǒng)功能

3.2.1 預檢功能。設置預檢功能是為在壓力加油開始階段時對應急關斷功能進行檢測，以防止故障后燃油在壓力加油過程中溢出燃油箱。它的工作原理如下：進行地面壓力加油時，將預檢開關打開，燃油通過預檢管路進入油面控制器，液動力作用下打開蓋板，燃油進入機械浮子艙內，隨著艙內油面的升高，機械浮子在燃油浮力的作用下浮起，當艙內然右面達到滿油面時，機械浮子關閉控制管路；壓力加油控制活門在加油壓力作用下，上柱塞腔內開始建壓，使下柱塞腔關閉，壓力加油控制活門關斷，此燃油箱停止加油。

3.2.2 加油控制功能。進行地面壓力加油時，預先設定加油量，啟動加油車，帶有一定壓力的燃油通過壓力加油接頭進入加油管路。此時壓力加油控制活門的控制管路暢通，上柱塞活門和下柱塞活門在燃油壓力的作用下先后開啟，燃油通過壓力加油控制活門進入燃油箱。油量達到設定值時，燃油計算機發(fā)出指令，關閉壓力加油控制活門，加油結束。

3.2.3 應急油面控制功能。進行地面壓力加油時，當燃油箱內油面已達規(guī)定值，正常油面控制失效，無法關斷壓力加油控制活門時。油面繼續(xù)上升至油面控制器的工作液面，燃油進入油面控制器的機械浮子腔內。機械浮子在燃油浮力的作用下浮起，關閉壓力加油控制活門的控制管路，壓力加油控制活門關斷，燃油箱停止加油。

4 典型故障分析

壓力加油系統(tǒng)在故障方面可以分為無法預檢、無法加油和無法關斷三種典型故障。

4.1 無法預檢。無法預檢是指在加油過程中壓力加油系統(tǒng)的預檢功能不能實現(xiàn)。導致這種故障發(fā)生的原因如下：

4.1.1 預檢開關故障

4.1.1.1 預檢開關不能通電，此故障由供電線路和開關故障引起，因此需對預檢開關的供電線路和開關進行排查。

4.1.1.2 預檢開關已通電但不能打開預檢管路。此故障為預檢開關產(chǎn)品故障，只能對其進行維修或更換。

4.1.2 油面控制器故障

預檢管路內燃油已通過預檢開關進入油面控制器機械浮子腔內，但無法關閉控制管路。此故障為油面控制器產(chǎn)品故障，只能對其進行維修或更換。

4.1.3 壓力加油控制活門故障

油面控制器已關閉壓力加油控制活門的控制管路，但壓力加油控制活門無法關斷燃油通道。此為壓力加油控制活門產(chǎn)品故障，只能對其進行維修或更換。

4.2 無法加油。無法加油是指燃油進入加油管路內，燃油箱上安裝的壓力加油控制活門無法在燃油壓力的作用下打開，燃油不能進入燃油箱內。本文介紹的壓力加油控制活門在設計上為常開式的燃油閥。它的打開壓力值遠低于正常壓力加油的壓力，因此在進行地面壓力加油時，不會出現(xiàn)無法加油的故障。

4.3 無法關斷。無法關斷是指在燃油箱內燃油加至預設值或應急油面高度時，無法自動關閉壓力加油控制活門，燃油從通氣系統(tǒng)溢出燃油箱。導致這種故障發(fā)生的原因如下：

4.3.1 壓力加油控制活門未通電，無法切斷燃油通道。故障出現(xiàn)后需對壓力加油活門的供電線路和開關進行排查。

4.3.2 通電后壓力加油控制活門的電磁活門無法切斷燃油通道。此為壓力加油控制活門產(chǎn)品故障，需能對其進行維修或更換。

4.3.3 當燃油箱內油面達到應急油面時，無法通過油面控制器機械關閉加油壓力加油控制活門。導致這種故障發(fā)生的原因如下：（1）油面控制器故障：燃油已進入機械浮子腔，但機械浮子不能關閉控制管路。此為油面控制器產(chǎn)品故障，需能對其進行維修或更換。（2）壓力加油控制活門故障：油面控制器已關閉壓力加油控制活門的控制管路，但壓力加油控制活門無法切斷燃油通道。此為壓力加油控制活門產(chǎn)品故障，需對其進行維修或更換。

5 結束語

本文以原理和功能為基礎，對壓力加油系統(tǒng)的典型故障進行了分析。飛機壓力加油系統(tǒng)在設計時可將上述故障模式及故障原因作為參考，對系統(tǒng)和附件的功能和原理進行完善，減少壓力加油系統(tǒng)的故障率和維修工作量。