宋吉

【摘? 要】近年來，國內機隊規(guī)模越來越大，航空業(yè)發(fā)展非常迅速，飛機的燃油系統(tǒng)也越來越復雜，這就使故障處理成為保持系統(tǒng)正常工作的關鍵。論文主要對飛機燃油系統(tǒng)故障進行分析，把燃油系統(tǒng)故障分為元件級故障和系統(tǒng)級故障兩類分別研究，從而提高飛機的可靠性與安全性。

【Abstract】In recent years， the scale of domestic aircraft fleet is increasing， the aviation industry is developing rapidly and the fuel system of aircraft is becoming more and more complex， which makes fault handling the key to keep the system working normally. This paper mainly analyzes the faults of aircraft fuel system， and divides the fuel system faults into component level faults and system level faults respectively， so as to improve the reliability and safety of aircraft.

【關鍵詞】飛機維修;燃油系統(tǒng);故障

【Keywords】aircraft maintenance; fuel system; fault

【中圖分類號】V228.1? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文獻標志碼】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文章編號】1673-1069（2020）12-0090-02

1 引言

隨著科學技術的發(fā)展進度，飛機制造技術也越來越先進，包括多個學科，如機械、電子、計算機以及自動控制等。并且飛機結構復雜，系統(tǒng)眾多，涉及專業(yè)領域較多，這就加大了故障診斷的難度。通常在對民航飛機進行故障診斷的時間并不是很充裕，所以對診斷人員的水平要求較高。近年來，飛機維修工作量也在不斷增加，主要體現(xiàn)在兩個方面，一是由于我國經濟水平的升高，使得航空企業(yè)得到了突飛猛進的發(fā)展，同時一部分飛機已經開始出現(xiàn)老化現(xiàn)象，疲勞破壞越發(fā)突出，也使得維修任務越來越重，對飛機安全運營的影響越來越突出。

對飛機系統(tǒng)故障進行檢測時，通過目視檢查很難查出到底是哪個系統(tǒng)或是哪個部件發(fā)生了故障，有其不可預見性。如果飛行員在飛行中發(fā)現(xiàn)故障，在停場維修時又有可能檢測不出，而且目前在機務維修中人為因素還是占很大成分，在對飛機外場的故障進行檢測時，通常需要靠人工完成，首先第一步是查閱飛機手冊，然后按相應的故障隔離程序，再依據故障信息和各種外觀征兆，用替換法逐步排除出發(fā)生故障的部件。也就是說飛機故障有偶然性、周期性、不確定性等特點。雖然說排故手冊可以解決大部分的故障問題，但排故周期長，過程煩瑣，效率較低，給航空公司帶來損失。

目前國內機隊規(guī)模越來越大，這就使得飛機檢測維修的工作量也急劇增加，加之民航機務維修人員的數量不多，維修工作效率較低，所以民航飛機故障診斷方法的研究勢在必行。研究快速有效的故障診斷方法可以及時檢測設備的運行情況，發(fā)現(xiàn)潛在危險，防患于未然。對于在降低航空公司的維修成本，提高飛機的可靠性與安全性方面有著長遠的影響，能夠促進民航事業(yè)的快速健康發(fā)展。

燃油系統(tǒng)是飛機的主要系統(tǒng)，該系統(tǒng)運行性能對于飛機飛行的可靠性、安全性具有很大影響，其結構復雜，有很多傳感器、電磁閥、增壓泵等小的元器件，同時還包含眾多子系統(tǒng)，如加油系統(tǒng)、供油系統(tǒng)、分配、抽油系統(tǒng)和油箱通氣系統(tǒng)等。

通過對燃油系統(tǒng)的故障類型的研究，把燃油系統(tǒng)故障分為元件級故障和系統(tǒng)級故障兩類，由于傳感器、供油泵、閥門等元件引起的問題屬于元件級故障，由于燃油系統(tǒng)的子系統(tǒng)的多個附件失效所造成的故障屬于系統(tǒng)級故障。

2 元件級故障分析

2.1 燃油泵故障：故障模式為壓力值低

在起飛和著陸階段，飛機飛行過程中當油箱油量過低而飛機又處在顛簸的氣流中，可能會造成燃油泵出口壓力降低，隨之“油泵低壓燈”會閃亮。但此時是可以正常飛行的，這是由于該系統(tǒng)中設置了抽吸方式的供油;若油箱內全部增壓泵壓力都小于設定值，則飛機發(fā)動機功率將會降低，必須及時處理。

2.2 插板開關：故障模式為不能控制開關

插板開關是否故障主要靠反饋信號來判斷。燃油系統(tǒng)中的插板開關一般都有外接開關反饋信號，管理機產生開指令時，開反饋信號顯為高，反之則為低。

2.3 壓力加油控制活門：故障模式為壓力加油控制活門不能控制開關

壓力加油控制活門是否故障主要靠壓力加油時油箱內的油位的變化來判斷，如果活門不能開啟，系統(tǒng)運行時將無法正常提供燃油，油箱內油位不產生變化;若活門無法關閉，油位將高于標準值。

2.4 油位傳感器：該傳感器通常會出現(xiàn)開路、短路、漂移、沖擊、偏置等類型的故障

結構簡單、分辨率高、靈敏度高、動態(tài)響應好的電容式油位傳感器被目前大多民航飛機所使用，雖然這種傳感器被廣泛應用，但其運行時很容易受到外界環(huán)境的影響，穩(wěn)定性不高，同時其運行性能受電磁干擾程度較大。油位傳感器有沖擊故障、偏置故障、漂移故障、短路故障、開路故障等故障模式。

2.5 油量表：故障模式為油量表指示誤差大

油量表指示誤差大主要是由于油面振動、信號機械傳動機構摩擦過大等原因引起的。在飛行過程中，計算續(xù)航時間與航程時主要以依據加油量、飛行時間與平均耗油量進行計算的“時間基準計算法”來計算，油量表不能作為唯一依據。

3 系統(tǒng)級故障分析

加油、輸油管路及油箱故障屬于燃油系統(tǒng)的系統(tǒng)級故障。

3.1 油箱故障

油箱的故障涉及油泵、加油活門、引射泵、油位傳感器等裝置，加油管路、輸油管路等也會產生故障，模式相互關聯(lián)，非常復雜，必須進行系統(tǒng)的分析與判斷，逐步排除，單獨判斷的結果是不準確的。

滲漏故障是指輸油過程中，油箱內燃油沿管接頭、油箱、油泵底座等漏出，該類型的故障在油箱故障中發(fā)生頻率較高，發(fā)生概率較高。放飛前必須認真檢查。針對飛機燃油系統(tǒng)油箱滲漏問題，有相應的放行標準。

3.2 滲漏等級

機務維修人員從多年維護工作中總結出有些滲漏是不嚴重的，不必急于處理，所以將燃油滲漏按照在15min后濕區(qū)尺寸大小分為4個等級，分別是微滲、滲漏、嚴重滲漏和流淌滲漏。

第一級：微滲，通常不需處理，濕區(qū)寬不超過1.5in，但要經常檢查。第二級稱為滲漏：濕區(qū)的寬度大于1.5in，小于4in，需在下次飛機停場時進行處理。第三級稱為嚴重滲漏：濕區(qū)的寬度大于4in，小于6in，必須馬上處理，也可作臨時修理，但臨時修理后應能達到第一級或第二級滲漏標準。第四階段被稱為漏流：15min干燥后，將濕的區(qū)域比寬度更大的6in，必須馬上處理，處理后不能有滲漏。在對各級滲漏進行處理時，還應注意滲漏點所在的具體位置。如在不通風和容易聚集燃油蒸汽的部位，需特別注意。

3.3 滲漏的形式

外漏：外漏是指燃油滲漏到油箱結構外和加油管外。內漏：內漏指內部燃油管路滲漏，容易造成油箱之間串油。電氣導線導管滲漏：導線導管損壞，使燃油滲入導管內，造成導線和燃油接觸。燃油箱密封：燃油箱與外界結合處容易發(fā)生泄漏，必須封嚴，封嚴的方式有膠、墊圈和封圈等。

3.4 輸油管路

輸油管路的故障模式主要為堵塞和泄露。加油管路的油管可分為預消耗油箱-消耗油箱、備份油箱-消耗油箱、輔助油箱-消耗油箱三個部分。

3.5 腐蝕油箱

油箱內部環(huán)境合適時，將會導致其內部環(huán)境中產生大量細菌，油箱內碳氫化合物、溶解在燃油中的各種物質都是誘導細菌產生的主要因素，同時由于燃油內含有大量水分，從而為細菌生長提供了適宜條件，在燃油和水的交界面最容易滋生細菌。水進入油箱的途徑有兩條，一是燃油溶解后，會產生水分，二則為大氣內含有的水分吸附在油箱內壁時，液化后形成水滴，從而融入燃油內。

油箱內包含的大量水分為細菌滋生奠定了良好基礎，同時其會導致產生靜電，最終使燃油指示系統(tǒng)產生故障，游離水會導致飛機燃料系統(tǒng)結冰，形成一種類似膠凍的物質。水分太多還會引起飛機發(fā)動機的性能下降甚至造成發(fā)動機停車。

飛機的燃油系統(tǒng)復雜、結構較多，故障發(fā)生率高，任何一部分發(fā)生故障，都會影響整個燃油系統(tǒng)的工作可靠性。為更好地實現(xiàn)飛機燃油系統(tǒng)的管理，保障飛行安全，提高飛機的生存能力，對燃油系統(tǒng)進行故障診斷方法的研究是非常必要的。