某型飛機(jī)左右機(jī)翼輸油不平衡故障分析

■ 趙春陽(yáng) 張新珂/石家莊海山實(shí)業(yè)發(fā)展總公司

燃油系統(tǒng)作為某型飛機(jī)的關(guān)鍵系統(tǒng)之一，其維修和使用維護(hù)工作量較大，日常維修過(guò)程中故障多發(fā)，且同一故障現(xiàn)象存在不同故障原因。本文以典型故障為例展開(kāi)分析，為后續(xù)排除類似故障提供參考。

1 典型故障

一架某型飛機(jī)地面檢查燃油系統(tǒng)各項(xiàng)功能均正常，首次試飛時(shí)，飛機(jī)空中報(bào)“左右機(jī)翼輸油不平衡”，故障代碼為4631AAA1。

2 報(bào)故機(jī)理及原因分析

2.1 報(bào)故機(jī)理

左右機(jī)翼油箱中各裝有一個(gè)機(jī)翼輸油泵，機(jī)翼油箱以機(jī)翼輸油泵和增壓系統(tǒng)在油箱中建立的增壓壓力為動(dòng)力源輸油。左右機(jī)翼油箱的燃油分別沿輸油管路，經(jīng)左右機(jī)翼油箱輸油斷氣活門后匯合，進(jìn)入流量比例器的一個(gè)入口，與另一個(gè)入口來(lái)自前組油箱的燃油一起輸往供油箱。

機(jī)翼油箱開(kāi)始輸油時(shí)，殘留在輸油管路中的氣體經(jīng)排氣單向活門排至出口端。燃油流經(jīng)入口時(shí)，電容信號(hào)器感受燃油發(fā)出的通電信號(hào)，電磁活門通電打開(kāi)。輸油引壓?jiǎn)蜗蚧铋T引進(jìn)活門腔的燃油經(jīng)電磁活門排至低壓區(qū)泄出，活門腔泄壓，活門在輸油壓力作用下克服彈簧的作用打開(kāi)，燃油經(jīng)活門輸油。

當(dāng)機(jī)翼油箱內(nèi)有增壓空氣進(jìn)入時(shí)，電容信號(hào)器感受空氣，發(fā)出斷電信號(hào)，電磁活門斷電關(guān)閉，泄壓通道堵塞，活門腔壓力升高，在彈簧力作用下活門關(guān)閉，防止大量空氣進(jìn)入供油箱。

當(dāng)油量測(cè)量系統(tǒng)測(cè)得左右機(jī)翼油箱油量之差大于350kg時(shí)，油量測(cè)量計(jì)算機(jī)將燃油不平衡信息送往NAMP，經(jīng)NAMP送往航空電子系統(tǒng)，使安裝在座艙儀表板右上方狀態(tài)盒上的“提示”燈燃亮，并進(jìn)行字幕顯示和故障記錄。電氣原理示意如圖1所示。

2.2 原因分析

根據(jù)機(jī)理分析，造成機(jī)翼油箱輸油不平衡的原因有以下幾種，故障樹如圖2所示。

圖2 機(jī)翼輸油不平衡故障樹

3 飛機(jī)檢查

3.1 油量檢查

飛機(jī)著陸后檢查油量，發(fā)現(xiàn)左機(jī)翼剩余油量320kg，右機(jī)翼剩余油量0kg。

3.2 視頻判讀

32分52秒時(shí)，飛行員調(diào)出油量畫面，飛機(jī)總油量為4840kg，油量分布如圖3所示。

圖3 32分52秒時(shí)飛機(jī)油量情況

1小時(shí)43分01秒，飛行員故障清單中出現(xiàn)“左右機(jī)翼輸油不平衡”故障信息，此時(shí)總油量約為2521kg，油量分布如圖4所示。

圖4 空中報(bào)故時(shí)油量情況

1小時(shí)54分31秒，飛機(jī)返航，飛行員進(jìn)行應(yīng)急處置；返航過(guò)程中調(diào)出油量畫面，此時(shí)總油量為1421kg，油量分布如圖5所示。

圖5 返航時(shí)油量情況

3.3 飛參判讀

32分52秒，飛機(jī)總油量為4840kg；1小時(shí)18分58秒，飛機(jī)總油量為3360kg，左橫滾角-35°；1小時(shí)19分58秒，飛機(jī)由左橫滾角-35°改為平飛；1小時(shí)20分10秒，飛機(jī)由平飛改為左橫滾角-40°；1小時(shí)18分58秒至1小時(shí)43分，飛行姿態(tài)一直處于左坡度盤旋飛行狀態(tài)，如圖6所示；1小時(shí)54分31秒，飛機(jī)返航。全程飛參未報(bào)燃油系統(tǒng)相關(guān)故障。

圖6 飛機(jī)空中姿態(tài)曲線飛參圖

4 故障排查過(guò)程

根據(jù)機(jī)翼輸油不平衡故障樹，由易而難開(kāi)展排故分析工作。

1）油量指示系統(tǒng)檢查

檢查油量指示系統(tǒng)正常，未報(bào)故障。對(duì)飛機(jī)進(jìn)行輸油順序檢查，由滿油到油盡各油箱油量指示均正常，無(wú)報(bào)故。排除油量指示系統(tǒng)故障的可能性。

2）油箱串油相關(guān)檢查

機(jī)翼油箱不加油，前組和左右供油箱正常滿油，停放8h，檢查各組油箱油量沒(méi)有明顯變化。

對(duì)飛機(jī)進(jìn)行地面壓力加油試驗(yàn)，油壓預(yù)檢和電氣預(yù)檢均工作正常，證明在加油狀態(tài)下機(jī)翼油箱加油控制活門工作正常。掛副油箱時(shí)，座艙燃油控制盒電門在輸油位，測(cè)量機(jī)翼油箱加油控制活門79XPS的D和88XPS的D，來(lái)電正常。通過(guò)視頻檢查該機(jī)試飛時(shí)機(jī)翼油箱為超載加油狀態(tài)，副油箱輸油時(shí)不存在機(jī)翼油箱油量增加現(xiàn)象。排除油箱串油故障的可能性。

3）油箱增壓管路密封性相關(guān)檢查

檢查機(jī)翼油箱負(fù)壓活門工作靈活無(wú)卡滯。燃油氣密試驗(yàn)檢查符合規(guī)定（增壓壓力0.025MPa，15min基本不下降）；地面試車測(cè)試各組油箱增壓值正常（左機(jī)翼油箱0.053MPa，右機(jī)油油箱0.054MPa）。機(jī)翼下排氣口無(wú)噴油現(xiàn)象。排除油箱增壓管路不密封造成油箱增壓壓力不一致故障的可能性。

4）左右機(jī)翼輸油泵效率不一致相關(guān)檢查

測(cè)量左右機(jī)翼輸油泵出口壓力值正常（在流量為零時(shí)，左右機(jī)翼輸油泵出口壓力基本一致，約為0.25～0.26MPa），檢查履歷本出場(chǎng)數(shù)據(jù)，對(duì)比左右機(jī)翼輸油泵增壓值和消耗電流差值很小。排除左右機(jī)翼輸油泵RLB-18效率不一致的可能性。

5）輸油管路相關(guān)檢查

孔探檢查：左右機(jī)翼輸油泵入口處無(wú)多余物，輸油泵出口到左右機(jī)翼輸油管路、再到流量比例器入口前交匯處管路，無(wú)多余物、蝶形活門無(wú)卡滯。排除輸油管路堵塞故障的可能性。

6）機(jī)翼輸油斷氣活門及線路檢查

地面檢查過(guò)程中，在未更換機(jī)件的情況下故障不復(fù)現(xiàn)，說(shuō)明左機(jī)翼輸油斷氣活門自身性能無(wú)問(wèn)題。測(cè)量機(jī)翼輸油斷氣活門線路115QXA的4號(hào)線對(duì)地正常，2號(hào)線來(lái)電正常，3號(hào)線到燃油繼電器盒II導(dǎo)通正常，輸油斷氣活門線路正常。排除機(jī)翼輸油斷氣活門及線路故障的可能性。

7）機(jī)翼輸油斷氣活門氣塞

對(duì)故障架次飛參進(jìn)行研判，結(jié)合視頻中油量變化，認(rèn)為1小時(shí)18分58秒至1小時(shí)43分01秒飛行一直處于左坡度盤旋狀態(tài)，1小時(shí)43分01秒報(bào)左右機(jī)翼輸油不平衡故障。

根據(jù)工作原理分析，機(jī)翼油箱中燃油消耗后，飛機(jī)長(zhǎng)時(shí)間處于盤旋狀態(tài)，左機(jī)翼輸油斷氣活門長(zhǎng)時(shí)間感受到氣體，使左機(jī)翼輸油斷氣活門關(guān)閉；飛機(jī)姿態(tài)改平后，管路內(nèi)的氣體未及時(shí)排出，可能導(dǎo)致左機(jī)翼輸油斷氣活門氣塞。

地面檢查時(shí)不具備模擬空中狀態(tài)的條件，故障不復(fù)現(xiàn)，進(jìn)一步說(shuō)明了存在左機(jī)翼輸油斷氣活門氣塞的可能性。

因此判定，機(jī)翼油箱在燃油消耗時(shí)因長(zhǎng)時(shí)間處于左坡度盤旋，左機(jī)翼輸油斷氣活門長(zhǎng)時(shí)間感受氣體，使左機(jī)翼輸油斷氣活門關(guān)閉不輸油，最終導(dǎo)致輸油不平衡。

5 結(jié)論

本文從報(bào)故機(jī)理入手，結(jié)合故障樹對(duì)某型飛機(jī)左右機(jī)翼輸油不平衡故障原因進(jìn)行梳理排查，最終定位和排除了故障。

該型飛機(jī)燃油箱數(shù)量多，燃油加灌時(shí)間較長(zhǎng)，飛行中各油箱燃油大量消耗會(huì)引起飛機(jī)中心位置顯著移動(dòng)，從而影響飛機(jī)的配平。飛行狀態(tài)改變時(shí)，油箱內(nèi)燃油可能甩離出油口，造成供油中斷。燃油系統(tǒng)作為該型飛機(jī)的關(guān)鍵系統(tǒng)之一，日常使用過(guò)程中故障多發(fā)，日常維護(hù)工作需特別注意清潔，如遇故障需結(jié)合飛參、視頻數(shù)據(jù)等輔助手段綜合分析原因。本文介紹的故障分析可為類似排故工作提供參考。