某型飛機空中受油裝置收起信號燈異常故障分析

■ 謝建峰/國營蕪湖機械廠

0 引言

空中加油是現代化空軍有效擴展空中作戰范圍和作戰能力的重要手段，已經成為世界主要軍事強國空中力量的“標準配置”。為加大航程，增加續航時間，一架航空器需在空中與另一架航空器進行對接，實現燃油加注。我國20世紀80年代自主設計的某型飛機已采用空中加油裝置，但當時的空中加油裝置為固定式，不能收入機體中。某型引進型飛機首次配備了收放式空中加油裝置，空中加油裝置的正常收放由液壓系統完成，當液壓系統無法完成放出時，可通過高壓壓縮氮氣進行應急放出。

1 故障現象

一架該型飛機在外場進行空中加油裝置收放系統日常維護時發現，當空中受油裝置收起后，座艙內“探桿放出”信號燈不熄滅。多次收放，故障現象依舊。

2 原理分析

空中受油裝置液壓收放系統由位于前座艙的空中加油控制板上桿控制轉換開關及下設備艙的電動液壓開關、換向活門、雙向節流器和空中受油裝置內收放液壓作動筒組成，系統原理如圖1所示，信號系統電氣原理圖如圖2所示。

圖1 空中受油裝置收放系統原理圖

圖2 信號系統電氣原理圖部分

當進行空中受油裝置收放時，首先需接通1號飛機與動力系統配電裝置和2號飛機與動力系統配電裝置，此時主匯流條及左主匯流條中Г-У49、А-У49、Д-У49、В-У49、Б-У49電門均接通，27V直流電到達各繼電器及開關。

當空中受油裝置2-У49桿控制轉換開關置于“ВЫПУСК”（放出）位置時，1#、2#閉合，加油控制27V直流電通過1-У16-Х3連接器9#進入飛機油量-耗量測量系統臺架，1-У49加油控制電路4#、6#閉合，4-У49加油開關打開繼電器通電，接通9-У49和10-У49加油開關，壓力加油電動封閉開關打開，同時13-У49、14-У49壓力傳感器1#通27V直流電；2-У49開關4#、5#閉合，由于5-У49桿應急放出繼電器4#、5#，10-У25油箱最小液面繼電器2#、1#在默認狀態下處于接通，17-У49桿放出-收回開關4#通電，電動液壓開關通電，電磁鐵工作，左邊閥芯移動到中間位置，第二液壓系統供油（即高壓油）由電動液壓開關控制流出，經換向活門、雙向節流器到受油裝置收放液壓作動筒放出腔B，解鎖后活塞桿移動伸出，帶動空中受油裝置放出。

當空中受油裝置離開收起位置，22-У49桿收起位置終點電門1#、4#閉合，2#、3#斷開，3-У49桿收回鎖定繼電器和7-У49桿位置繼電器接通。當3-У49繼電器接通時，5#、6#閉合，11-У49換氣活門接通，從通氣增壓系統引入的氣壓進入空中受油裝置，將原先殘留的燃油經壓力加油管路引流至1號油箱；當7-У49繼電器接通時，12#、13#閉合，從主匯流條來的27V直流電到達16-У49“探桿放出”信號繼電器的12#。22-У49桿收起位置終點電門2#、3#斷開，武器控制系統聯鎖，武器無法發射。

當空中受油裝置放出到位后，21-У49桿放出位置終點電門1#、4#閉合，16-У49“探桿放出”信號繼電器、12-У49桿放出位置繼電器接通。當16-У49繼電器接通時：12#、13#閉合，此時經7-У49繼電器來的27V直流電與16-У49繼電器連通，形成雙供電模式；22#、23#閉合，從圖3可知，座艙內“探桿放出”信號燈燃亮。當12-У49繼電器接通時：12#、13#閉合，加油控制27V直流電通過1-У16-Х2連接器15#進入飛機油量-耗量測量系統臺架；22#、23#閉合，將空中受油信號傳送至電傳控制系統；因12-У49繼電器與16-У49繼電器串聯，同樣處于雙供電模式。

圖3 空中受油裝置簡圖

當進行空中受油時，管路中壓力達到要求后，13-У49、14-У49、18-У49壓力傳感器接通。13-У49、14-У49傳感器接通，24-У49、25-У49繼電器通電，2#、3#閉合、5#、6#閉合，座艙內“加油”信號燈燃亮。18-У49傳感器接通，經飛機油量-耗量測量系統臺架轉換，1-У16-Х2連 接 器19#供 電，20-У49的3號油箱輸油控制電磁活門通電，切斷3號油箱輸油，17#供電，15-У49、23-У49的4號油箱輸油控制電磁活門通電，切斷4號油箱輸油。

當加油結束時，9-У49和10-У49兩個加油開關斷電，電動封閉開關關閉。當管路中壓力消失后，13-У49、14-У49、18-У49壓力傳感器斷電，座艙內“加油”信號燈熄滅，24-У49、25-У49繼電器斷電，3號、4號油箱輸油正常。

當空中受油裝置2-У49收放轉換電門放在“УБОРКА”（收起）位置時，1#、3#閉合，加油控制27V直流電通過1-У16-Х2連接器10#進入飛機油量-耗量測量系統臺架，4#、6#閉合，斷開17-У49開關的放出線路，桿放出開關27V直流電通過1-У16-Х1連接器7#進入飛機油量-耗量測量系統臺架。經臺架轉換后，1-У16-Х2連接器13#供電，27V直流電經5-У49、10-У25繼電器進入17-У49開關的收起線路，電動液壓開關右邊閥芯移動到中間位置，第二液壓系統供油（即高壓油）由電動液壓開關控制流出后分兩路，一路去探管液壓解鎖“З”腔，另一路直接到探管收放液壓作動筒收回腔，在“З”腔壓力下解鎖后，活塞桿移動收回帶動空中受油裝置收回，液壓油相對“УБОРКА”（收起）過程反向流動至電動液壓開關，回到液壓油箱。

當空中受油裝置離開放出位置，21-У49桿放出位置終點電門1#、4#斷開，12-У49繼電器處于雙供電模式，去往飛機油量-耗量測量系統臺架1-У16-Х2連接器15#線路不斷電；由于此時16-У49繼電器處于雙供電模式，盡管加油控制的27V直流電無法通過21-У49繼電器的1#、4#向16-У49繼電器供電，但仍可以通過7-У49繼電器的12#、13#及16-У49繼電器的12#、13#進行供電，“探桿放出”信號不消失。

當空中受油裝置收起到位后，22-У49桿收起位置終點電門1#、4#斷開，3-У49、7-У49繼 電 器 斷 電，11-У49換氣活門停止向空中受油裝置供氣，16-У49繼電器斷電，座艙內“探桿放出”信號消失；2#、3#閉合，加油控制27V直流電通過1-У16-Х2連接器16#進入飛機油量-耗量測量系統臺架。同時，12-У49繼電器斷電，空中受油去往電傳控制系統的信號被切斷。

當液壓系統無法正常放出時，將桿應急放出開關6-У49放在“АВАР ВЫПУСК”（應急放出）位置，此時1#、2#閉合，5-У49繼電器接通：5#、4#斷開，2#、1#斷開，液壓油無法進入17-У49桿放出-收回開關；17#、18#閉合，電動氣動活門19-У49接通，壓縮氮氣從氮氣瓶供出，經換向活門、雙向節流器輸送到放出空中受油探管的液壓腔В內，此時液壓管路被切斷，然后輸送到打開受油裝置收回位置鋼珠鎖的管路和受油裝置的管路。

綜上所述，座艙內“探桿放出”信號燈熄滅有兩個前提條件，一是22-У49桿收起位置終點電門上1#、4#斷開，二是21-У49桿放出位置終點電門上1#、4#斷開，兩個條件同時具備時，座艙內“探桿放出”信號燈才熄滅。

3 故障排查

因21-У49、22-У49終 點 電 門 均位于空中受油裝置上（見圖3）。當空中受油裝置處于收起位置時，空間狹小，無法直接對其進行檢查，可通過開關閉合或斷開形成的回路中的其他信號來判斷其供斷情況。從燃油加注控制系統電氣原理圖可知，當22-У49終點電門1#、4#斷開時，2#、3#閉合，臺架1-У16-Х2連接器16#應有27V電壓，而測量發現16#無27V電壓，說明22-У49終點電門1#、4#仍處于閉合狀態。由于12-У49繼電器在空中受油裝置放出后，始終處于供電模式，無法通過測量臺架1-У16-Х2連接器15#來確定21-У49終點電門的供斷情況，因此暫不測量。

為進一步判斷故障原因，測量空中受油裝置終點電門的工作情況。通過轉接電纜將終點電門機構插座信號引出空中受油裝置外，空中受油裝置終點電門機構線路圖如圖4所示。若22-У49終點電門1#、4#閉合，則連接器Ш3-61上7#、8#連 通；若21-У49終點電門1#、4#閉合，則連接器Ш3-61上3#、4#連通。重新連接液壓系統，將空中受油裝置收起到位，檢查發現連接器Ш3-61上3#、4#斷開，7#、8#連通。

圖4 終點電門機構線路圖

由電氣線路可知，在收起位置，若22-У49桿放出位置終點電門1#、4#處于閉合狀態，7-У49繼電器仍能給16-У49繼電器通電，從而22#、23#閉合，“探桿放出”信號燈繼續燃亮，不會熄滅。至此，故障復現。

4 原因分析

進一步檢查發現，終點電門機構安裝支架受外力出現變形，造成終點電門機構搖臂和觸桿之間相對位置發生變化。當空中受油裝置處于收上位置時，22-У49桿收起位置終點電門中微動開關無法有效壓縮，1#、4#仍保持在閉合狀態，造成座艙內“探桿放出”信號燈不熄滅。將支架校形后，重新安裝空中受油裝置，進行收放試驗，故障現象消失。

5 故障潛在影響

空中受油是一項危險操作，對飛機員技能要求極高。在受油過程中，飛機員需全神貫注保持與加油機的對接和相對位置，任何異常信號均有可能影響飛行員的判斷，從而造成不可預知的后果。

為保證空中受油的安全，飛機要求在受油裝置離開收上位置時，武器控制系統即進入聯鎖狀態，各型武器均無法發射和投放。安裝支架變形后，導致桿收起位置終點電門中微動開關無法有效壓縮，1#、4#保持在閉合狀態，將導致受油裝置收起后武器控制系統仍不能解鎖，無法完成作戰任務，只能返航。

6 總結

通過微動開關電門壓縮來觸動信號轉換的產品，因在制造和修理中已對微動開關的工作行程進行調整，相應控制元件的長度及角度均應調整到位。在產品運輸、安裝及維護過程中，應注意對產品的防護，對產品固定架也應予以關注，以防止變形等損傷對微動開關的工作造成影響，杜絕潛在風險。