某型飛機燃油加油系統故障分析與排除

摘要：某型飛機燃油系統壓力加油過程中接通右Ⅱ—Ⅲ組預檢開關時不能正常中斷加油，本文針對該故障進行分析，找出故障源并進行相應的排除，使燃油加油系統恢復正常工作；梳理相關故障排除路線，總結歸納地面維護人員需注意的事項和建議。

關鍵詞：燃油；加油系統；預檢；故障分析

Keywords：fuel；refueling system；pre-inspection；fault analysis

0 引言

燃油系統主要為飛機正常飛行提供持續動力。相對于供油系統，燃油加油系統故障的驗證過程需要消耗大量燃油，因此故障分析必須嚴謹、全面，以精準找到故障源。本文通過對某型飛機燃油加油系統故障的分析，找出故障源并進行相應排除，使燃油加油系統恢復正常工作。

1 故障現象

某型飛機在燃油系統壓力加油過程中，同時給左右Ⅰ組、Ⅱ—Ⅲ組油箱加油，當對各組油箱“應急油面”控制裝置進行預檢時，接通右Ⅱ—Ⅲ組預檢開關，發現該組油量表數值及光環百分數仍在變化，加油電磁開關不能正常中斷加油。

2 故障分析

2.1 燃油加油系統

該型飛機加油系統包括壓力加油和重力加油兩部分。壓力加油通過安裝于左起落架艙內右側壁的壓力加油自封接頭和配電盒進行，重力加油通過位于Ⅰ、Ⅲ組油箱上表面的加油口進行。

壓力加油系統的功用是對地面加油進行控制，既可同時對各組油箱加油也可單獨對某一組油箱加油。壓力加油系統由壓力加油接頭GJB60-85、臨界壓力信號器XY3.5-2、危險壓力信號器XY-2、預檢電磁開關RDF-23A、浮子活門RFF-14、加油電磁開關RDK-13A、真空活門QYF-32、重力加油口4A4-170以及導管、檢查儀表和操縱開關組成。

采用壓力加油系統將油箱加滿時，油量表傳感器發出滿油信號，自動接通黃色滿油信號燈，同時關閉加油電磁開關，停止加油。此時油量表傳感器發出滿油信號的油面稱為“正常油面”，“正常油面”距離油箱頂部70mm，加油量約為3600kg。當油量表傳感器故障不能發出滿油信號時，機械浮子活門應急關閉壓力加油電磁開關，此時機械浮子活門工作的油面稱為“應急油面”，“應急油面”距離油箱頂部30mm，加油量約為4000kg。

該型飛機壓力加油系統還設有“預檢”功能。飛機開始加油時，對各組油箱應急油面控制裝置進行預檢。在配電盒上將4個預檢開關接通，油量表轉換開關置于總組指示位置，地面加油指示器上總油量數值及光環百分數不變，說明各油箱應急油面控制裝置工作全部正常。將預檢開關斷開，油箱繼續加油。若需分組預檢，可將油量表轉換開關置于所需預檢油箱組，觀察指示器上該組油箱油量數值及光環百分數變化情況。本次故障即是在進行分組預檢時發現該組油量表數值及光環百分數仍在變化，說明右Ⅱ—Ⅲ組油箱應急油面控制裝置無法正常工作。

2.2 故障原因分析

根據接通預檢電磁開關不能正常中斷加油，可以認定該故障為“應急油面”控制系統工作故障。該控制系統由預檢電磁開關RDF-23A、浮子活門RFF-14和加油電磁開關RDK-13A組成。

飛機壓力加油過程中，燃油進入加油電磁開關后分為三路：第一路，在加油壓力作用下，燃油打開薄膜式活門進入油箱，給飛機加油；第二路，燃油經中心管孔進入“正常感壓腔A”，當燃油油面未達“正常油面”，即油量表傳感器未發出滿油信號時，電磁閥打開，進入A腔的燃油經過單向活門和電磁閥進入油箱；第三路，燃油經中心管孔進入“應急感壓腔B”，當燃油油面未達到“應急油面”，即浮子未浮起使鐘罩式活門處于打開狀態時，進入B腔的燃油經過引導管和浮子活門進入油箱。

當油箱內油面達到正常滿油油面時，電控系統工作，由油量表傳感器發出滿油信號（壓力加油配電盒的黃色信號燈亮），同時接通RDK-13A燃油電磁開關上的電磁閥，電磁閥中的活門關閉，致使RDK-13A燃油電磁開關中的“正常感壓腔A”內的壓力上升，由于壓力傳遞和彈簧作用，使薄膜式活門關閉，切斷油路。

當油箱內油面達到應急滿油油面時，浮子浸在燃油中，浮子浮起使鐘罩式活門關閉，即引導管路關閉，致使RDK-13A燃油電磁開關中的“應急感壓腔B”內的壓力上升，由于壓力傳遞和彈簧作用，使薄膜式活門關閉，切斷油路。

操縱壓力加油配電盒上的預檢開關，接通預檢電磁開關電路，預檢電磁開關內部電磁鐵的電磁力克服彈簧力使銜鐵上移與擋鐵吻合，此時銜鐵上的孔與活門座上的孔相通，使活門處于打開位置，燃油經過預檢電磁開關進入預檢管，從而進入浮子活門內腔，使浮子活門內腔很快被燃油注滿，模擬油箱加滿油狀態。由于浮子浸在燃油中，浮子浮起使鐘罩式活門關閉，即引導管關閉，致使加油電磁開關中“應急感壓腔B”內的壓力上升，依靠壓力傳遞和彈簧的共同作用，使薄膜式活門關閉，切斷加油。燃油加油系統原理如圖1所示。

經過對“應急油面”控制系統工作原理的分析，初步認定產生此故障的原因有以下幾種：

1）預檢電磁開關內部故障或預檢電磁開關控制線路故障；

2）浮子活門卡滯或活門密封性不好，導致不能正常關閉引導口；

3）浮子活門上預檢管或引導管安裝錯誤；

4）加油電磁開關“應急感壓腔”薄膜破損或安全活門異常打開；

5）預檢管堵塞或引導管斷裂、脫開。

3 故障源排查

針對上述故障原因，結合系統自身特點和安裝部位（浮子活門和引導管安裝于油箱內部，檢查工作難以實施），制定出故障源排查順序：預檢電磁開關及線路→預檢管→加油電磁開關→浮子活門→引導管。

3.1 預檢電磁開關及線路和預檢管故障排查

燃油加油系統線路圖如圖2所示。將右Ⅱ-Ⅲ組預檢開關159Q置于“打開”位置，則正電傳輸路徑為：壓力加油配電盒的斷路器121Q→右Ⅱ—Ⅲ組預檢開關159Q→右Ⅱ—Ⅲ組預檢電磁活門160Q插頭1號孔→2號孔→地，使右Ⅱ—Ⅲ組預檢電磁活門通電而打開。給飛機加油，檢查預檢電磁開關所連接的預檢管末端是否有燃油流出，分為兩種情況。

1）如果有燃油流出，說明預檢電磁開關及線路和預檢管工作正常。

2）如果無燃油流出，依次通過下列方法找出故障源：

a.測量導線Q166-22與預檢電磁活門160Q相連的插頭1號孔對地電壓值是否為28.5V。若是28.5V，說明預檢電磁活門控制電路正常，若不是則說明預檢電磁活門控制電路故障，故障原因可能是電路中存在斷路、短路；

b.更換預檢電磁活門。若預檢功能未恢復正常，說明預檢電磁活門工正常，若恢復正常則說明預檢電磁活門故障，故障原因可能是預檢電磁活門內部線路故障、活門卡滯等；

c.檢查導管內部是否存在堵塞現象。

3.2 加油電磁開關故障排查

將加油電磁開關引導口堵死，模擬浮子活門“關閉”狀態。將壓力加油配電盒面板上的加油控制開關左Ⅰ組133Q、左Ⅱ—Ⅲ組123Q、右Ⅰ組143Q置于“關閉”位置，右Ⅱ—Ⅲ組153Q置于“打開”位置，則正電傳輸路徑為：壓力加油配電盒的斷路器121Q→加油控制開關123Q、133Q、143Q→右Ⅱ—Ⅲ組加油電磁活門128Q、138Q、148Q插頭4號孔→1號孔→地，使左Ⅰ組、左Ⅱ—Ⅲ組、右Ⅰ組加油電磁活門通電而關閉，只有右Ⅱ—Ⅲ組加油電磁活門未通電可以依靠加油壓力打開。給飛機加油，檢查右Ⅱ—Ⅲ組油量表數值及光環百分數是否仍在變化（在條件允許的情況下，也可以通過更換加油電磁開關的方法進行排查），分為兩種情況。

1）如果油量表數值及光環百分數不再變化，說明加油電磁開關工作正常。

2）如果油量表數值及光環百分數仍在變化，說明加油電磁開關故障，故障原因可能是“應急感壓腔”薄膜破損、安全活門異常打開等。

3.3 浮子活門和引導管故障排查

浮子活門上的預檢口通過預檢管與預檢電磁活門相連，浮子活門上的引導口通過引導管與加油電磁活門相連，檢查兩根導管是否安裝正確。

檢查浮子活門有無卡滯現象和鐘罩式活門關閉時的密封性。在條件允許的情況下，也可以通過更換浮子活門的方法進行排查。

檢查引導管是否存在斷裂、脫開現象。

經上述排查，發現故障原因為引導管連接浮子活門端根部斷裂，更換斷裂引導管后重新加油，對右Ⅱ—Ⅲ組油箱“應急油面”控制裝置進行預檢，油量表數值及光環百分數不再變化，“應急油面”控制系統工作正常，故障排除。

3.4 故障排除線路

通過本次故障的排除，為固化成熟排故經驗，繪制出“應急油面”控制系統故障分析圖如圖3所示。

4 總結

日常拆卸加油電磁開關過程中，需先將加油電磁開關從機翼油箱內取出再斷開與其相連的引導管，取出加油電磁開關時引導管會隨之產生相應的形變，反復拆裝加油電磁開關易造成引導管根部斷裂，因此建議地面維護人員在拆卸加油電磁開關時應慢慢將加油電磁開關取出，防止引導管形變量過大產生斷裂。另外，在安裝加油電磁開關前也應該對引導管進行相應外觀檢查，檢查合格后再進行安裝。

該故障是飛機維護時出現的疑難故障，通過本次故障的排除，增強了對燃油加油系統了解，梳理了相關故障排除路線，總結并固化了成熟排故經驗，可對今后類似故障的分析提供借鑒。

作者簡介

畢海亮，工程師，專業領域為航空機械工程。