某型飛機燃油量跳變現(xiàn)象分析

◎樓林

某型飛機燃油量跳變現(xiàn)象分析

◎樓林

某型飛機在試驗中發(fā)現(xiàn)發(fā)動機開車的情況下出現(xiàn)燃油量跳變現(xiàn)象。本文通過對該型飛機燃油系統(tǒng)原理及設(shè)備原理分析研究，解釋該現(xiàn)場出現(xiàn)的原因。

某型飛機在試驗試飛時候，機務(wù)人員在發(fā)動機開車的情況下，打開左側(cè)燃油增壓泵，發(fā)現(xiàn)單側(cè)燃油量發(fā)生跳變，左側(cè)燃油從890kg跳變到390kg。

后續(xù)技術(shù)人員嘗試對該故障現(xiàn)象進行復(fù)現(xiàn)，發(fā)現(xiàn)油量跳變現(xiàn)象無法穩(wěn)定復(fù)現(xiàn)，歷次復(fù)現(xiàn)中產(chǎn)生跳變幅度也存在較大區(qū)別。

本文通過對該型飛機燃油系統(tǒng)原理進行分析，從系統(tǒng)功能、設(shè)備原理入手，結(jié)合試驗外部環(huán)境，對該故障現(xiàn)象進行了解析

系統(tǒng)原理

該型飛機燃油系統(tǒng)由儲存、分配和指示三個分系統(tǒng)組成，其中燃油量顯示功能由指示系統(tǒng)實現(xiàn)。

指示系統(tǒng)提供高精度的燃油量測量、低油位告警信號、溫度指示和低油溫告警信號，燃油溫度顯示在燃油系統(tǒng)簡圖頁上，其它信息通過駕駛艙的EICAS進行顯示。

燃油計算機包括兩個獨立的處理器，分別計算左右油箱油量，當(dāng)燃油計算機檢測到任何油量測量系統(tǒng)相關(guān)故障時，EICAS上油量顯示將變?yōu)樘摼€，同時加/放油指示器上顯示“FAIL”。兩個處理器分別通過獨立的ARINC429總線將油量信息、低油量告警信號、油量不平衡告警信號和燃油測量系統(tǒng)維護信息發(fā)送給航電系統(tǒng)。自動加油時，燃油計算機監(jiān)視各油箱的油量，達(dá)到預(yù)設(shè)油量時，關(guān)閉加油切斷閥。

左/右機翼油箱內(nèi)各裝有14個油量傳感器用于燃油量測量。左右集油箱內(nèi)各裝有一個油量補償傳感器，以補償燃油溫度導(dǎo)致的燃油密度變化，提高測量精度。并且。系統(tǒng)原理見圖1。

故障原因分析

根據(jù)系統(tǒng)原理可知，燃油量是燃油量計算機（FQC）根據(jù)各燃油量傳感器提供的電容信號進行對比，得出油液高度，并通過燃油量補償傳感器測得油液真實密度后計算得出。當(dāng)燃油量出現(xiàn)跳變時，可能的故障原因有以下幾項：激勵電壓不穩(wěn)；電容值短時間內(nèi)出現(xiàn)大幅變化；FQC軟件或硬件故障。

經(jīng)工程人員現(xiàn)場排查，故障復(fù)現(xiàn)時，電源指示正常，電壓穩(wěn)定，F(xiàn)QC更換后跳變現(xiàn)場仍會出現(xiàn)，因此故障原因定位為電容值短時間內(nèi)出現(xiàn)大幅變化。

電容的測量原理為：

從上述公式可以得出只有R的突變才回導(dǎo)致電容值的突變，且R值一般都是由于線路虛接時震動導(dǎo)致R值變大或者FQC內(nèi)部的電路問題。

后續(xù)進入該架機集油箱種檢查發(fā)現(xiàn)，油箱內(nèi)存在多余物，包括膠帶或者金屬屑，清理多余物并且更換集油箱內(nèi)的傳感器后，燃油量跳變的現(xiàn)象沒有復(fù)現(xiàn)。

從之前的現(xiàn)象可以看出只有在總油量降到一定的數(shù)量后才會發(fā)生油量的跳變，結(jié)合進入集油箱后發(fā)現(xiàn)的多余物，可以初步得出是在燃油泵打開的情況下，油箱內(nèi)的燃油會形成一定的漩渦，并將金屬沖入到油量傳感器中，瞬間改變了傳感器的介電常數(shù)ε，從而引起了燃油量的跳變。

（作者單位：上海飛機設(shè)計研究院）