■ 王暢/北京飛機維修工程有限公司
截至 2018 年底,大中華地區共計運營 512 架公務機,其中由波音737-700改裝的BBJ公務機有159架。為滿足客戶世界范圍點對點的飛行需求,BBJ公務機進行的重要改裝是在原有貨艙區域加裝了輔助油箱,以增強飛機續航能力,使直飛距離達到12960km。加裝輔助油箱工作主要包括:貨艙區域結構加固;駕駛艙控制面板改裝;航電系統更改;增加輔助燃油系統,包括燃油儲存和排漏、燃油傳輸系統、通氣系統、加油排油系統、燃油油量管理系統;與原燃油系統交聯等。
隨著BBJ公務機數量的增加,其維護和保障問題日益突出,掌握輔助油箱的構型及原理對機務人員來說十分必要,尤其是與波音原構型有顯著區別的輔助燃油系統。本文主要對BBJ公務機輔助燃油系統和維護方法進行介紹,有助于機務人員全面了解輔助燃油系統。
輔助油箱加油位置與原燃油系統相同,都是通過右機翼下表面的P15面板進行操作,燃油通過加油口先加到1號油箱,再到加油總管,最后到輔助油箱。中央油箱與輔助油箱之間有輔助油箱加油管路和通氣/傳輸管路(VENT/TRANSFER)兩個主要管路。輔助油箱加油時,燃油經加油管路進入輔助油箱,通氣/傳輸管路用于通氣,保證加油順利進行;輔助油箱傳油時,通氣/傳輸管路用于傳輸燃油,加油管路關斷。
BBJ公務機在P15燃油面板內側加裝了隔離活門面板(P15A面板),包括指示燈和切換電門,如圖1所示。改裝過的P15燃油面板上顯示前輔助油箱(FA)和后輔助油箱(AA)燃油量的總燃油量。切換電門扳到“AUX”位(輔助位)時,左機翼前梁處的隔離活門(ISOLATION VALVE)關閉,燃油不進入大翼油箱。將P15加油面板上的加油電門扳到“OPEN”位時,通氣活門打開,位于中央油箱前表面的輔助油箱加油活門(FUEL VALVE)打開,燃油通過中央油箱進入輔助油箱。
輔助油箱本體分為內外兩層,外層為防火金屬層,用于防撞及保護內部燃油箱,內層裝燃油。內外層之間有蜂窩殼體,用于排放滲漏的燃油。每個輔助油箱下方都有放油口,多個輔助油箱排出的燃油匯集到排放總管(DRAIN MAINFOLD)。排放總管的燃油通過貨艙地板下方鋪設的管路進入輪艙內經過改裝的波音原排放管路,再通過排放桅桿(A/C DRAIN MAST)排到機外,如圖2所示。
BBJ公務機優先使用原系統油箱(中央油箱)的燃油,當中央油箱燃油消耗一定量后,輔助油箱的燃油再傳輸到中央油箱供發動機使用,輔助油箱的燃油不能直接傳向發動機。
BBJ公務機飛行前需將AFTSP的傳輸電門扳到“AUTO”位,前起落架離地10min以上,且當中央油箱燃油減少一定量后,輔助燃油處理組件(AFCU)才打開傳輸活門,輔助油箱燃油經傳輸活門和傳輸管路進入中央油箱。中央油箱經過改裝的浮子電門包括上浮子電門和下浮子電門,當燃油量達到預選位時,上浮子電門給出AFCU信號,關閉傳輸活門,飛機燃油系統使用中央油箱燃油。隨著中央油箱的燃油不斷消耗、油面逐漸下降至下浮子電門位置時,下浮子電門給出AFCU信號,打開傳輸活門,將輔助油箱燃油傳輸至中央油箱;當輔助油箱的下浮子電門收到信號(輔助油箱無油時),不再傳油,駕駛艙顯示輔助油箱無燃油的信息,駕駛員將傳油電門扳到“OFF”位,輔助油箱使用結束,如圖3所示。

圖1 改裝過的P15燃油面板

圖2 輪艙改裝過的排放管路
輔助油箱燃油的傳輸和使用需要通過引氣實現,通常依靠客艙壓差將客艙或貨艙壓力引入到輔助油箱,幫助傳輸燃油。駕駛艙P5頂板經過改裝,加裝了AFTBSP和AFTSP兩塊面板。當起飛等壓差小于4.5psi時,駕駛艙顯示“AFT/FWD LOW PRESSURE”,將AFTBSP的引氣電門扳到“OVRD”位,AFCU收到信號,引氣伺服活門打開,從發動機引氣幫助傳油,通氣活門關閉。輔助油箱有超壓釋放電門,當壓差大于10psi時,超壓釋放活門內的彈簧作動,氣體從輔助油箱上的引氣管路釋放;當壓差減小至9psi后,超壓釋放活門關閉。
BBJ公務機在P15面板和駕駛艙加裝了輔助燃油量顯示面板(AFQI面板)以顯示燃油量。AFPU根據輔助油箱內探測裝置傳輸的燃油量信號持續計算燃油量,顯示在駕駛艙和加油面板上,并將燃油量傳輸給原燃油系統和整個飛機系統。根據實際使用經驗,P15加油面板的燃油量顯示相對于駕駛艙燃油量顯示稍有延遲。
輔助燃油系統在駕駛艙P1(正駕駛面板)、P3(副駕駛面板)上加裝AFCDP面板,該面板顯示兩行8位數字或字母信息,航后可供飛機維護人員查看是否有告警和維護信息。如有告警信息,需參照相應手冊進行排故,故障處理后按壓“TEST”按鈕,確認故障是否已解決。
在實際工作中,曾遇到AFCDP面板上顯示“FWD A VENT”故障。正常情況下,飛機在地面時,輔助油箱排放活門(VENT VALVE)打開,使空氣流動達到順利排放燃油的目的;飛機在空中時排放活門關閉,保證燃油正常傳輸。活門的作動由AFCU控制,并將信號傳至駕駛艙。排故時,將相應跳開關放置到位并供電,在電子艙查看AFCU現象,最后確定為排放活門故障,更換了不能作動的排放活門,故障順利排除。
補充維修計劃文件(MPD-S)要求每年通過AFCU對輔助燃油系統進行操作,無需拆卸輔助油箱,直接通過AFCU查看輔助燃油系統狀態。排放輔助油箱內的燃油到14000磅,將跳開關放置到位,確認駕駛艙AFCDP面板上無故障信息,進入電子艙,將AFCU前面板上5個扳鈕(X0~X4)放置到相應位置,按壓“ENTER”按鈕(再次按壓“ENTER”按鈕翻頁),查看液晶屏上顯示,與手冊一致則視為通過。

圖3 燃油傳輸原理圖
加裝輔助油箱的飛機在使用12年后以及之后每8年必須進行高級別定檢,需將輔助油箱從貨艙中拆下,進行結構、線路、部件檢查和系統的全面檢查。輔助油箱拆裝用到的器材多達三十余件,在工作前需將相應器材準備齊全以保證檢修工作順利進行。輔助油箱拆下后需對貨艙進行持續通風,保證燃油蒸氣和氧氣濃度符合要求,需對油箱本體進行真空測試。輔助油箱檢查結束并重新安裝后,需對系統管路進行真空滲漏及傳油測試。
綜上所述,BBJ公務機的輔助油箱系統對飛機商載、重心、系統、飛機操作及結構余度等各方面都產生影響。只有了解輔助油箱構型、組成及原理,才能保障飛機輔助燃油系統高性能運轉。