飛機壓力加油系統故障分析

王浩，李新軍，陳志濤，呂明

1中航飛機股份有限公司漢中飛機分公司設計研究院動力燃油所；2中航飛機股份有限公司漢中飛機分公司試飛廠

飛機壓力加油系統故障分析

王浩1，李新軍1，陳志濤1，呂明2

1中航飛機股份有限公司漢中飛機分公司設計研究院動力燃油所；2中航飛機股份有限公司漢中飛機分公司試飛廠

基于飛機壓力加油系統和附件的工作原理，對壓力加油系統的常見典型故障進行分析。

壓力加油；壓力加油控制活門；油面控制器；預檢開關

1 概述

壓力加油系統隸屬于燃油系統，是燃油系統的重要組成部分，機載燃油箱存儲的燃油通常情況下是通過壓力加油系統加入的(除壓力加油系統無法加油,只能靠重力加油的情況)。它由壓力加油接頭、壓力加油控制活門、油面控制器、預檢開關、真空活門、壓力信號器、放油開關和加油管路組成。它的主要功用是在地面安全快速的向飛機加注燃油以滿足飛行需要。

2 壓力加油系統工作原理

壓力加油系統按加油方式分為人工壓力加油系統和自動壓力加油系統。

2.1 自動壓力加油系統。在加油預選顯示器上設定加油量，通過燃油計算機和加耗油控制器自動控制壓力加油的整個過程。

2.2 人工壓力加油系統。當自動壓力加油系統故障時，人工操作電源開關控制壓力加油控制活門的開啟和關閉，對燃油箱進行壓力加油。

3 壓力加油系統附件和功能

3.1 壓力加油控制活門、油面控制器、預檢開關是壓力加油系統中的重要組成附件，通過它們之間的配合使用（見圖1），達到對飛機壓力加油系統的預檢功能、加油控制和應急油面控制。

圖1 燃油箱壓力加油系統圖

3.1.1 壓力加油控制活門。壓力加油控制活門由電磁活門、上柱塞活門、下柱塞活門和管接頭等組成。作為一個常開式燃油切斷閥，它設定有最小打開壓力，當壓力加油管路內加入一定壓力的燃油，壓力加油控制活門在燃油壓力的作用下打開，燃油通過壓力加油控制活門進入燃油箱。壓力加油控制活門設定有兩種關閉方式：當油量加到設定值時，燃油計算機發出指令給壓力加油控制活門通電，通過電磁活門切斷燃油通道，加油結束。當油量加至應急油面時，可通過油面控制器關閉壓力加油控制活門的控制管路，切斷燃油通道，加油結束。

3.1.2 油面控制器。油面控制器由機械浮子和磁浮子組成。機械浮子設置有浮子艙。油面控制器作為一個應急關斷的設備，它的工作油面高度必須高于燃油箱滿油面高度。

3.1.3 預檢開關。預檢開關由電磁活門、接頭、插座、殼體組成，安裝在壓力加油系統的預檢管路上，它的功用是打開和關斷預檢管路。

3.2 壓力加油系統功能

3.2.1 預檢功能。設置預檢功能是為在壓力加油開始階段時對應急關斷功能進行檢測，以防止故障后燃油在壓力加油過程中溢出燃油箱。它的工作原理如下：進行地面壓力加油時，將預檢開關打開，燃油通過預檢管路進入油面控制器，液動力作用下打開蓋板，燃油進入機械浮子艙內，隨著艙內油面的升高，機械浮子在燃油浮力的作用下浮起，當艙內然右面達到滿油面時，機械浮子關閉控制管路；壓力加油控制活門在加油壓力作用下，上柱塞腔內開始建壓，使下柱塞腔關閉，壓力加油控制活門關斷，此燃油箱停止加油。

3.2.2 加油控制功能。進行地面壓力加油時，預先設定加油量，啟動加油車，帶有一定壓力的燃油通過壓力加油接頭進入加油管路。此時壓力加油控制活門的控制管路暢通，上柱塞活門和下柱塞活門在燃油壓力的作用下先后開啟，燃油通過壓力加油控制活門進入燃油箱。油量達到設定值時，燃油計算機發出指令，關閉壓力加油控制活門，加油結束。

3.2.3 應急油面控制功能。進行地面壓力加油時，當燃油箱內油面已達規定值，正常油面控制失效，無法關斷壓力加油控制活門時。油面繼續上升至油面控制器的工作液面，燃油進入油面控制器的機械浮子腔內。機械浮子在燃油浮力的作用下浮起，關閉壓力加油控制活門的控制管路，壓力加油控制活門關斷，燃油箱停止加油。

4 典型故障分析

壓力加油系統在故障方面可以分為無法預檢、無法加油和無法關斷三種典型故障。

4.1 無法預檢。無法預檢是指在加油過程中壓力加油系統的預檢功能不能實現。導致這種故障發生的原因如下：

4.1.1 預檢開關故障

4.1.1.1 預檢開關不能通電，此故障由供電線路和開關故障引起，因此需對預檢開關的供電線路和開關進行排查。

4.1.1.2 預檢開關已通電但不能打開預檢管路。此故障為預檢開關產品故障，只能對其進行維修或更換。

4.1.2 油面控制器故障

預檢管路內燃油已通過預檢開關進入油面控制器機械浮子腔內，但無法關閉控制管路。此故障為油面控制器產品故障，只能對其進行維修或更換。

4.1.3 壓力加油控制活門故障

油面控制器已關閉壓力加油控制活門的控制管路，但壓力加油控制活門無法關斷燃油通道。此為壓力加油控制活門產品故障，只能對其進行維修或更換。

4.2 無法加油。無法加油是指燃油進入加油管路內，燃油箱上安裝的壓力加油控制活門無法在燃油壓力的作用下打開，燃油不能進入燃油箱內。本文介紹的壓力加油控制活門在設計上為常開式的燃油閥。它的打開壓力值遠低于正常壓力加油的壓力，因此在進行地面壓力加油時，不會出現無法加油的故障。

4.3 無法關斷。無法關斷是指在燃油箱內燃油加至預設值或應急油面高度時，無法自動關閉壓力加油控制活門，燃油從通氣系統溢出燃油箱。導致這種故障發生的原因如下：

4.3.1 壓力加油控制活門未通電，無法切斷燃油通道。故障出現后需對壓力加油活門的供電線路和開關進行排查。

4.3.2 通電后壓力加油控制活門的電磁活門無法切斷燃油通道。此為壓力加油控制活門產品故障，需能對其進行維修或更換。

4.3.3 當燃油箱內油面達到應急油面時，無法通過油面控制器機械關閉加油壓力加油控制活門。導致這種故障發生的原因如下：（1）油面控制器故障：燃油已進入機械浮子腔，但機械浮子不能關閉控制管路。此為油面控制器產品故障，需能對其進行維修或更換。（2）壓力加油控制活門故障：油面控制器已關閉壓力加油控制活門的控制管路，但壓力加油控制活門無法切斷燃油通道。此為壓力加油控制活門產品故障，需對其進行維修或更換。

5 結束語

本文以原理和功能為基礎，對壓力加油系統的典型故障進行了分析。飛機壓力加油系統在設計時可將上述故障模式及故障原因作為參考，對系統和附件的功能和原理進行完善，減少壓力加油系統的故障率和維修工作量。