某型飛機燃油系統改進研究

趙志和

摘 要：針對某型飛機在地面試車起火事故，通過對飛機燃油系統原理分析，存在的缺陷，開展技術改進研究以提高裝備使用的可靠性。

關鍵詞：燃油系統；改進研究

引言：2006年某部一架某型飛機，地面試車時發生起火事故，飛機報廢。事故的發生，嚴重影響了部隊飛行訓練任務的完成，為了解決飛機燃油外溢導致的飛機起火問題，2003年空裝曾下發技術通報，對在役的某型飛機燃油系統實施了改裝，改裝后大大降低了外溢燃油進入發動機艙高溫區的幾率，提高了安全性，但隨著使用時間的增長，燃油導管內膠圈逐漸老化，無法保證密封性，外溢燃油從此處可漏入發動機艙高溫區，繼而導致地面試車時發生起火事故。如何解決飛機燃油外溢、及改裝后存在的不足，進一步完善改進研究勢在必行。

一、原因分析

（一）故障機理分析。燃油系統未改時，當系統燃油外溢，可通過背鰭通氣管路進入后機身環形通氣管。當柔性接頭內膠圈長時間在高溫區工作使之老化時，外溢燃油經此可流入后機身內部、外溢燃油還可經機身油箱增壓安全活門座的縫隙沿管壁流入后機身內部，流入后機身的燃油在高溫作用下很容易爆燃起火，導致地面事故。

（二）飛機地面試車起火需要具備的條件。（1）燃油不正常的外溢；（2）外溢的燃油進入了發動機艙高溫區。

（三）某型系列飛機燃油外溢的可能原因。（1）輸油及控制系統有故障，導致燃油外溢。（2）加油控制系統失效，導致燃油外溢。

（四）導致外溢燃油起火的可能原因。（1）飛機結構設計不盡完善，存有使外溢燃油進入發動機艙的通道。改裝前某型飛機機身增壓安全活門是靠一個簡易的口框，將安全活門與機身內部進行隔離。這種方式容易導致增壓通氣管路安裝時錯位、隔離口框變形、密封膠圈失效，從安全活門排出的燃油一部分會流入發動機艙。（2）管路連接件內的密封膠圈容易失效。某型系列飛機后機身52～53框之間安裝有環形燃油增壓通氣管，一圈管路的連接處完全靠膠圈密封，而這一部位正好處在發動機的高溫區，一旦膠圈密封失效，將會導致外溢燃油直接流到隔熱蒙皮表面上。根據上述分析，導致燃油外溢具有不確定性和隨機性，因而某型系列飛機在進行地面試車過程中可能發生飛機起火的事故。

二、改裝方案

（一）改進機身增壓安全活門安裝口框。某型系列飛機在機身增壓安全活門安裝口框的上側和下側各安裝了兩個。下側兩個安全活門排出的油可通過安裝處縫隙進入機身內部，因此需要改進，具體方法是：（1）在后機身53～54框下部、左26～27長桁之間開口，鉚接一個新的安全活門安裝口框； （2）在機身外表面對應新的增壓安全活門安裝口框處加裝一個帶不銹鋼網的檢查口蓋；（3）將原機增壓安全活門安裝口框下側的兩個安全活門安裝孔用堵蓋鉚接封死，并涂密封膠。

（二）改進有關增壓通氣導管。（1）拆除原安裝在機身增壓安全活門安裝口框下側的四通管；（2）拆除原機增壓通氣導管，換裝重新設計制作的增壓通氣導管，該導管上增加了一段分支管路；（3）制作一根900彎管，由其替代原四通管的連接；（4）制作一根三通管，該導管一端與換裝的導管上新增加的分支管路相連；（5）改進增壓安全活門密封膠墊。將安全活門密封膠墊厚度增至為4mm，改善安全活門與口框之間的密封效果；（6）在副油箱輸油控制管路中加裝油濾，以防導致副油箱提前輸油，從而降低燃油外溢幾率。

三、某型飛機燃油系統改裝新思路

（1）在左右機翼油箱輸油單向活門進油接頭處各加裝一個塔形濾網，防止左右機翼油箱輸油單向活門被雜物卡滯在常開位置，造成燃油外溢。（2）在通往后機身的增壓通氣管路上，加裝應急排油系統，避免外溢燃油流入環形通氣管內，從而達到防止外溢燃油流入發動機艙高溫區引發起火事故的目的。（3）將后機身環形通氣管連接柔性接頭內裝的膠圈，更換為氟橡膠材料的膠圈，氟橡膠材料具有耐高溫性、使用周期長，使環形通氣管連接處的密封可靠性大大提高，可達到避免外溢燃油流入后機身內部高溫區之目的，以防止地面試車發生起火事故。（4）部隊在飛機維護過程中，應利用飛機換發和脫尾部時機，用專用檢查設備檢查增壓通氣管路的密封性，發現問題及時解決。（5）在某型系列飛機做定檢工作時，對飛機后機身燃油增壓通氣管柔性接頭的所有膠圈和機身增壓安全活門安裝膠墊進行更換，且要保證柔性接頭內膠圈、彈簧壓緊墊圈安裝順序的正確性，防止外溢燃油流入后機身內部高溫區。

結束語：某型系列飛機燃油系統的功用是儲存燃油，保證在規定的飛行狀態下，可靠地向發動機連續供油。燃油系統管路復雜、節流孔多、對飛機的清潔度要求高，在維護中應嚴格執行飛機維護規程。防止地面試車時外溢燃油流入發動機艙高溫區，引發起火事故的改裝方案，充分考慮了燃油系統的工作原理、和結構變化對飛機燃油系統的影響，改裝后的某型系列飛機不影響飛機的使用和維護，能夠避免外溢燃油流入發動機艙高溫區，但原方案存在一定不足，為提高燃油系統的可靠性，徹底避免地面試車時發生起火事故，應在原方案的基礎上采用本文所述的新思路，對某型系列飛機燃油系統進一步實施改裝。

參考文獻：

[1] 飛機技術說明書[S].航空工業部第六0一研究所.

[2] 某型飛機構造 [S].褚蘭根主編