PC-6飛機燃油系統典型故障分析

■ 沈響 朱賽賽 隋永志/江蘇省交通技師學院 江蘇潤揚通用航空有限公司

0 引言

PC-6飛機經濟、可靠及用途廣泛的優點使其頗受歡迎，在國內保持了一定的機隊規模。根據某公司的PC-6機隊故障統計，燃油系統故障占有一定比例，該系統的工作狀況直接影響飛行安全和飛機的使用效率。隨著重慶兩江地區PC-6生產線的投產，未來國內PC-6機隊規模有望進一步擴大。因此，對該型飛機燃油系統常見典型故障進行分析顯的尤為必要。

1 PC-6飛機燃油系統概述

PC-6飛機的燃油系統儲存燃油并保證在任何狀態下均能按航空發動機所需要的壓力和流量向其連續不間斷地供油。此外，該系統還具有冷卻其他系統、保持飛機平衡以使重心位于規定范圍的附加功能。

1.1 PC-6飛機燃油系統組成

PC-6飛機燃油系統是指發動機驅動燃油泵以上部分，包括大翼油箱、燃油量傳感器、集油箱、輔助燃油泵、燃油關斷活門、水收集箱、壓力傳感器、流量傳感器、發動機驅動泵、通氣系統、油管等部件。裝有通氣系統和浮子式油量傳感器的大翼燃油箱設在兩側機翼內，位于機翼的主翼梁和輔助翼之間的1～7號翼肋之間，每側大翼油箱可以存放85加侖（約321L）燃油，并通過管路與集油箱連接。設有輔助燃油泵的集油箱裝在客艙后壁板的左后側，其下部分別連接水收集箱和裝有油濾、流量傳感器的發動機驅動泵。

1.2 PC-6飛機燃油系統工作原理

大翼油箱上部有一個通氣口和一個加油口蓋，燃油通氣口是一個單向活門，在保持油箱內外壓力差的同時可以防止燃油溢出。大翼油箱內部靠近機身的側壁上裝有一個浮子式油量傳感器，該傳感器用來探測油箱內的燃油量，當燃油量低于18加侖時，油量傳感器給出一個低油量信號到GEA計算機，并在顯示器上顯示“L/R FUEL LOW”琥珀色警告信息。

圖1 PC-6飛機燃油系統原理圖

大翼油箱的燃油在重力作用下通過靠近機身內壁的兩個燃油管口流進集油箱。集油箱內部的輔助燃油泵在啟動時打開以增加供油，此時在顯示器上顯示“AUX PUMP ON”綠色字樣，表示輔助燃油泵已經打開并工作。燃油從集油箱流出，經過燃油關斷活門、油濾、流量傳感器后流向發動機驅動泵。當燃油濾堵塞時，燃油濾旁通活門打開，向發動機持續供油，并在PFD上有琥珀色“F FILTER BLOCK”字樣顯示。計算機根據流量傳感器的信號計算出燃油消耗量、剩余燃油量、剩余航程等數據并顯示，如圖1所示。

2 PC-6飛機燃油系統常見故障統計

根據某通航公司維修工程部門提供數據統計，PC-6飛機燃油系統故障頻率高于系統故障平均值。燃油系統常見故障統計如圖2所示。為了保證飛行安全和燃油系統的可靠性，有必要對PC-6飛機燃油系統典型故障進行分析。

3 輔助燃油泵典型故障分析

某公司PC-6機隊運營期間多次發生輔助燃油泵內部短路故障。現以飛機啟動后駕駛艙DU上應出現的綠色“AUX F PUMP ON”信息消失為典型故障案例進行分析。根據維修經驗及相關技術資料判斷，該現象應為燃油系統輔助燃油泵組件故障引起。輔助燃油泵為28V 直流電動燃油增壓泵，安裝在收集油箱內，當發動機需要大流量燃油時開始工作，或作為發動機驅動燃油泵的備用泵使用。駕駛艙左側面板上“AUX F PUMP”電門用于控制輔助燃油泵，其接通供電工作時駕駛艙DU上應出現綠色的“AUX F PUMP ON”信息，表示輔助燃油泵已經打開并工作。

3.1 故障現象

圖2 PC-6飛機燃油系統常見故障占比

一架PC-6飛機發動機完成啟動后，且“AUX F PUMP”電門接通，主飛行顯示（PFD）上輔助燃油泵工作“AUX F PUMP ON”信息消失；關閉發動機后，檢查發現“AUX PUMP”CB（circuit breaker）跳開，再次閉合CB，重新開啟AUX PUMP開關，CB依然跳開。

3.2 故障分析

檢查該架飛機的飛行記錄本，未發現輔助燃油泵相關的維護與維修工作記錄，判定其不存在維修差錯。根據以往維護經驗，初步判斷該故障與輔助燃油泵組件有關。

根據跳開關“AUX PUMP”CB通電跳開現象分析，可能是輔助燃油泵整個電路某處短路、電流過大所致。查閱輔助燃油泵電路圖（見圖3），判斷故障可能是燃油泵內電路、接線樁、電容器等電氣元件或線路某處短路原因造成的。根據飛機維修手冊及維修工作經驗，利用電路隔離分析法進行逐個部件的檢查分析。

3.3 故障排查

按照先元器件后線路的邏輯順序進行故障排查。先隔離電氣元件以確認故障件，如果電氣元件隔離后跳開關仍然跳開，需要測量線路是否有短路。根據該架飛機出現的故障現象，排查邏輯程序如下。

1）對電容C001進行隔離。將TB020（見圖4）處銷釘PIN C和PIN H拔出，讀出電容電阻為無窮大，證明未被擊穿，電容正常。

2）對輔助燃油泵進行隔離。將TB020處銷釘PIN A和PIN F拔出，閉合跳開關“AUX PUMP”，給飛機通電并接通輔助燃油泵電門，跳開關不跳，判斷為輔助燃油泵故障，燃油泵內部電路短路。

圖3 輔助燃油泵控制電路

3）測量銷釘PIN G點的對地電壓為24V，即電瓶電壓，說明電路供電正常。測量泵PIN A和PIN F之間的電阻為1.5Ω。根據歐姆定律公式I=U/R，可以得出經過泵的電流為16A，遠超CB跳開電流7.5A，由此判定輔助燃油泵內部短路。

4）輔助燃油泵故障已確定。否則應用同樣方法繼續進行隔離，直至找出故障位置。

用隔離排除法可以確定該架飛機DU上綠色“AUX F PUMP ON”信息消失是由輔助燃油泵內部短路引起的。根據PC-6飛機AMM 28-23-12章節輔助燃油泵拆卸/安裝要求更換輔助燃油泵。

4 輔助燃油泵系統維護建議

根據故障分析和維護經驗，航線維護中應著重關注故障告警信息和輔助燃油泵組件的工作狀況，具體維護建議如下。

1）燃油系統的沉淀物和水可能滋生微生物，且會引起燃油系統的堵塞和腐蝕等問題。航前航后應嚴格執行勤務保障要求，通過水收集箱上的排放口排出水沉淀，以減少沉淀物和水對燃油系統的影響。

圖4 TB020排查邏輯說明

2）嚴格遵照PC-6飛機AFM手冊指示操作，輔助燃油泵在發動機啟動時打開，增加供油壓力；起飛之后，爬升將要結束時應關閉輔助燃油泵。禁止輔助燃油泵長時間處于工作狀態，以減少輔助燃油泵的損耗，進而減少輔助燃油泵的故障率和整個燃油系統的故障。

3）輔助燃油泵故障發生前，其工作噪聲均有變大的趨勢。為了快速確認泵本體是否有短路故障，可以將輔助燃油泵從電路中隔離，測量輔助燃油泵PIN A和PIN F之間的電阻，正常電阻約為3.7Ω，故障燃油泵的電阻會變小，由此可以快速判斷輔助燃油泵是否存在故障。