飛機非常規排油現象分析

周 樣

（中航技進出口有限責任公司，北京 102600）

0 引言

軍用飛機大修，是指飛機在用完規定壽命時，按照技術標準對飛機進行全面技術狀態的檢查和修理，并對飛機各系統進行調試、檢查和測試，是飛機裝備最高等級的、技術最復雜的修理。理論上，經過大修的飛機可以完全恢復到飛機原有的性能。

飛機在地面試車或者執行飛行任務后，某些特定位置出現排油現象屬于合理現象，通常稱之為常規排油現象。然而，當某些常規位置排油情況特殊，如排油量大、排油時間長、非常規排油位置出現排油現象時，則其稱之為非常規排油。非常規排油屬于非常規現象，需要對其加以分析判斷。尋找產生非常規排油現象的原因，從而分析非常規排油現象會給飛行安全帶來何種影響，并采取相應的措施。

研究某飛機在大修后出現的非常規排油現象，分析其產生的原因、判斷其對飛機飛行可能帶來的影響，并針對此現象給出了維護和處置建議。

1 排油位置及現象

某飛機在完成第三次大修后，在飛行前的地面試車工作完成后，發現了3 處非常規排油現象：1 處常規排油位置，排油時間較長且排油量大；2 處超常規排油位置，出現了輕微的排油現象。

一處常規排油位置如圖1 所示。29 框下的U 形排油管，是常規排油位置；但是經觀察，該處排油時間持續了約3～5 min，總排油量約3 L。雖然相關技術文件中并未規定排油時間的長短以及排油量的大小，但是其他同型號飛機同種情況下的排油持續時間不足1 min，排油量為0.5 L 左右。通過對比不難發現，此處常規排油位置的排油時間明顯較長、排油量明顯較大。

圖1 某飛機常規排油位置

2 處非常規排油分別產生在機身副油箱增壓口和液壓沉淀器（圖2）。通過觀察發現，在飛機完成地面開車任務后，機身副油箱增壓口處會出現斷斷續續的排油現象，持續約1 min，總排油量約100 mL（圖3）。通過觀察發現，在飛機完成地面開車任務后，機身副油箱沉淀器處會出現斷斷續續的排油現象，持續大約1 min，總排油量大約50 mL。雖然這2 處非常規排油位置的排油時間短、排油量較小，但是由于出現在非常規排油位置，因此需要分析其排油原因，并判斷其是否會影響安全飛行。

圖2 某型號飛機機身副油箱增壓口

圖3 某型號飛機液壓沉淀器

2 非常規排油現象產生的原因及過程

根據燃油系統原理圖可知，29 框U 形排油管為常規排油位置，其作用就是用于排除飛機停車后燃油系統中多余的燃油；而機身副油箱增壓口以及液壓沉淀器，從理論上來說不應該有燃油排出（圖4）。

結合排油現象以及對燃油工作系統原理分析，再回顧飛機整個大修過程中的各項工序，基本上確定出了該現象的產生機理。

2.1 機翼滾膠工序

在飛機的每次大修過程中，有1 道工序是對機翼油箱內部進行滾膠，目的是確保油箱的油密性完好，不會出現漏油和滲油的情況。然而，這種采用滾膠的方法有1 個弊端：在滾膠過程中，膠液將在機翼油箱內表面隨機流動，不可避免地流入并堵塞油箱上表面用于排氣的縫隙（圖5）。

由于機翼油箱本身的類梯形結構，通氣縫隙被堵塞后，直接造成的結果是在加油過程中，機翼油箱中部分氣體無法正常排出，從而在油箱內形成了不同體積的密閉氣室。

2.2 機翼油箱增壓氣室的形成

圖4 某型號飛機燃油系統

圖5 機翼油箱內部通氣縫隙被堵塞

經進一步研究，氣室的數量和體積，一般和大修（機翼滾膠）的次數有直接關，即大修（機翼滾膠）的次數越多，則通氣縫隙被堵塞的可能性也越大、被堵塞的數量也越多，相應地在加油過程中機翼油箱中形成氣室的數量和概率也越大。

飛機加油完成后，發動機開車啟動，發動機引氣對飛機上各油箱進行增壓，這種增壓也會作用在機翼油箱，使機翼油箱中的氣室體積被壓縮，氣室的壓力增大，形成增壓氣室。

2.3 燃油系統工作原理

在正常工作情況下，飛機燃油系統按照設定的燃油消耗順序，在機身各油箱消耗特定量的燃油后，機翼油箱和機翼副油箱特種活門打開，優先由機翼副油箱開始輸油，在機翼副油箱中的燃油完全消耗后，再啟用機翼油箱中的燃油（圖4）。但在實際使用過程中，如果機翼副油箱中的燃油完全消耗，機翼油箱中的燃油得以啟用、油面降低，則油箱中的增壓氣室不再需要排氣縫隙，而室通過通氣孔直接連通、增壓氣體釋放。但是，在機翼副油箱中的燃油沒有消耗完、機翼油箱內的燃油未啟用之前，機翼油箱內增壓氣室的壓力無法釋放。

在正常工作情況下，發動機停車后，發動機增壓管路封閉，飛機泄壓管路打開，通過29 框U 形排油管釋放燃油系統壓力，同時帶出部分燃油，泄壓時間約1.5 min，僅有少量的燃油與空氣混合排出飛機。但是，如果因為燃油消耗不充分（機翼油箱中的燃油未消耗到一定的量），機翼油箱中增壓氣室仍然存在，此時發動機停車，飛機燃油系統內部泄壓時間更長、泄壓量更大，排出的燃油也會更多。同時，由于泄壓來油速度大于29 框U 形排油管排油速度，少量燃油被迫進入與29 框U 形排油管相連通的機身副油箱增壓管路和液壓系統增壓管路，從而導致機身副油箱增壓口和液壓系統沉淀器處出現了輕微排油現象。

2.4 非常規排油機理小結

根據以上分析可知，29 框U 形排油管排油時間較長且排油量大，機身副油箱增壓口和液壓系統門戶沉淀器出現輕微排油現象的原因。簡單來說，非常規排油現象產生原因一般有以下6 個步驟。

（1）飛機經過大修（機翼滾膠）維修后，機翼油箱中部分的通氣縫隙被堵塞。

（2）在飛機加油過程中，機翼油箱內產生了氣室。

（3）在飛機燃油系統輸油過程中，機翼油箱內的氣室被壓縮，氣室內壓力升高，形成增壓氣室。

（4）根據輸油順序，飛機優先啟用機翼副油箱中的燃油，機翼油箱中的燃油未被消耗，增壓氣室未被消除。

（5）此時發動機停車、燃油系統泄壓，機翼油箱內的增壓氣室也隨之泄壓。

（6）由于增壓氣室的泄壓，燃油系統內部泄壓時間更長、泄壓量更大，導致飛機排出的燃油也會更多，因此29 框U 形排油管排油時間更長、排油量更大，機身副油箱增壓口和液壓系統沉淀器處少量排油。

3 維護和處置措施

通過上面的分析，可得出以下結論：

（1）該非常規排油現象是因飛機經過多次大修后，飛機燃油工況較原始工況出現了微小偏離所致。

（2）該非常規排油現象發生后，燃油能及時、安全地排出，既沒有影響燃油系統本身的工作，也沒有給其他系統帶來問題，不屬于修理質量和飛機故障范疇。

（3）該非常規排油現象當且僅當在飛機攜帶2 個機翼副油箱、短時間地面開車并停車后才會發生；在執行正常地面開車任務或飛行任務時，均不會產生此現象，不會對飛機安全產生影響。

但是，為了進一步規范使用、規避風險，建議采取如下地面維護和處置措施：

（1）日常做好保持油路系統清潔工作，定期排查29 框U 形排油管的堵塞情況，確保排油通路順暢、無外來物。

（2）提前考慮天氣等因素，做好地面試車或飛行任務計劃，盡量避免應急停車。

（3）在發生飛機不得已短時間開車并停車的情況后，地勤人員可緩慢打開機翼副油箱口蓋和機身2 號油箱口蓋，加速燃油系統內部的壓力排放，以避免非常規排油現象出現。