A320大翼油箱燃油溢出原因分析 Cause Analysis of Fuel Overflow of A320s Fuel Tank

周威 ZHOU Wei

摘要：本文從飛機(jī)原理出發(fā)，簡述飛機(jī)加油的過程和非加油階段中與油箱油量增加相關(guān)的燃油系統(tǒng)部件的控制和保護(hù)機(jī)制及工作原理，指出加油階段和非加油階段飛機(jī)大翼油箱溢出可能出現(xiàn)的原因，說明了在這兩種情況下的應(yīng)對。

Abstract： This article briefly describes the process of aircraft refueling and non refueling stage， the control and protection and working principle of fuel system components， points out the possible causes of aircraft wing fuel tank overflow in refueling stage and non refueling stage， and explains the countermeasures in these two cases.

關(guān)鍵詞：加油;溢油;控制

Key words： refuel;fueloverflow;control

中圖分類號：V267+.41? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-957X（2021）22-0143-02

0? 引言

飛機(jī)大翼油箱燃油外溢，是飛機(jī)燃油系統(tǒng)偶發(fā)的狀況之一。突發(fā)的燃油外溢不僅對飛機(jī)的航班運(yùn)行造成影響，而且由于燃油溢出到機(jī)坪上，有時(shí)還會對機(jī)場的運(yùn)行造成影響。飛機(jī)大翼油箱燃油外溢可以發(fā)生在兩個階段，第一個階段是飛機(jī)加油階段;第二個階段是在非加油階段。下面分別就這兩種情況的溢出原因進(jìn)行分析。

1? 飛機(jī)加油階段（圖1）

飛機(jī)加油時(shí)，燃油通過加油站燃油接頭進(jìn)入加油總管，通過電控，燃油壓力打開的加油活門，進(jìn)入相應(yīng)的油箱。在自動加油模式，飛機(jī)燃油系統(tǒng)將預(yù)設(shè)的加油量分配到各個油箱。當(dāng)油箱油量達(dá)到預(yù)定值，系統(tǒng)控制加油活門關(guān)閉。飛機(jī)加油活門控制包含活門打開控制和關(guān)閉控制兩部分。當(dāng)加油活門滿足活門打開條件時(shí)，加油活門控制繼電器的活門打開觸點(diǎn)端有電，這時(shí)只要繼電器線圈有電，加油活門控制繼電器吸合，加油活門電磁閥就會工作。加油管路中的燃油壓力就會打開加油活門，完成加油過程。加油活門控制繼電器的線圈電路控制了加油活門的電控電路的工作。加油活門控制繼電器線圈正電通過加油活門選擇電門，確定相應(yīng)的加油方式。采用OPEN方式，正電直接連接到線圈;當(dāng)采用NORM方式時(shí)，線路通過燃油量計(jì)算機(jī)（FQIC），在計(jì)算機(jī)內(nèi)部，根據(jù)預(yù)加油量和各油箱燃油分配計(jì)劃決定計(jì)算機(jī)內(nèi)部線路的接通和斷開計(jì)劃，當(dāng)計(jì)劃向該油箱加油時(shí)，內(nèi)部電路接通，電源提供到加油活門繼電器的線圈電源端，加油活門繼電器閉合，觸點(diǎn)接通，加油活門通電，活門打開加油;當(dāng)該油箱油量滿足計(jì)劃要求的情況下，計(jì)算機(jī)斷開內(nèi)部電路，加油活門繼電器線圈電源端斷電，繼電器斷開，加油活門斷電關(guān)閉。在加油活門繼電器負(fù)電端，電路通過FLSCU中液面電門接地，此處液面電門提供油箱滿油保護(hù)，當(dāng)油箱滿油傳感器探測到油箱滿油，在FLSCU中切斷加油活門繼電器負(fù)電端電路，加油活門繼電器斷開，切斷加油活門電源，加油活門斷電關(guān)閉，保證在油箱滿油的情況下不會繼續(xù)向郵箱內(nèi)加油。整個加油控制和保護(hù)過程圍繞加油活門繼電器的控制完成。

加油活門（圖2）是油箱加油的直接控制部件，它是一個電控液動活門，每個油箱安裝一個，控制加油過程。當(dāng)電磁閥斷電時(shí)，加油活門活塞后面會形成一個液壓鎖（燃油）。該液壓鎖和壓縮彈簧將活塞保持在關(guān)閉位置。當(dāng)電磁閥通電時(shí)，液壓鎖釋放。燃油壓力隨后將活塞（頂住彈簧壓力）推到打開位置。形成液壓鎖的燃油通過電磁閥被推入加油通道。當(dāng)電磁閥斷電時(shí)，液壓鎖再次鎖定。活塞后面的燃油壓力增加，并（連同彈簧壓力）將活塞移到關(guān)閉位置。

從上述系統(tǒng)原理來看，飛機(jī)加油過程需加油準(zhǔn)備，正常的按預(yù)設(shè)油量進(jìn)行定量加油，當(dāng)油箱滿油，系統(tǒng)有滿油保護(hù)，自動關(guān)閉加油活門，所以，在加油階段出現(xiàn)大翼油箱溢出，是一種故障情況。

2? 非加油階段

飛機(jī)大翼油箱燃油溢出情況還有發(fā)生在非加油階段。在正常加油完成后，飛機(jī)使用燃油過程中出現(xiàn)大翼燃油溢出，這種情況與加油階段溢出情況是不同的，在加油階段溢出，是外部燃油加入量超過該油箱最大容量并且未能按設(shè)計(jì)要求關(guān)閉燃油加油活門而導(dǎo)致的燃油溢出，而非加油階段燃油溢出是在正常完成飛機(jī)加油工作，飛機(jī)各個油箱按預(yù)選油量完成加油，油量未超出油箱容量;但在燃油使用過程中發(fā)生溢出，這說明出現(xiàn)了油箱燃油轉(zhuǎn)移，其他油箱燃油進(jìn)入滿油的油箱，導(dǎo)致溢出。

燃油正常供油使用，燃油泵系統(tǒng)將大翼油箱燃油通過飛機(jī)供油管路增壓供給發(fā)動機(jī)或APU供其運(yùn)轉(zhuǎn)。同時(shí)通過交叉供油活門，將兩側(cè)的供油管路連接到一起。當(dāng)它處于關(guān)閉位，供油管路分成左右獨(dú)立的兩部分，分別獨(dú)立的為同側(cè)發(fā)動機(jī)或APU的供油;當(dāng)交叉供油活門打開，左右兩側(cè)供油管路連接一體，一側(cè)的燃油泵可以增壓向左右兩側(cè)的供油管供給燃油。控制交叉供油活門的電門位于駕駛艙頂板。燃油供油管路通過抽油轉(zhuǎn)換活門也可以與加油管路連接，通過加油活門為相應(yīng)油箱注油（圖3）。

鑒于這種供油管路和加油管路連接和控制構(gòu)型，如果相關(guān)部件有故障不能正確的完成其功能，就可能造成故障導(dǎo)致的非加油階段的燃油溢出。但是在特定情況下，當(dāng)飛機(jī)加完油，大翼油箱滿油。例如如果用右大翼油箱為APU供油，采用了打開燃油交叉供油活門，打開右翼油箱燃油泵，APU工作的方式，一段時(shí)間后，會有燃油從左大翼油箱溢出。在這種情況下，燃油的溢出并非是部件故障所致，這是由于在在燃油供油管路內(nèi)，每測設(shè)計(jì)有一個發(fā)動機(jī)供油空氣釋放活門，它用來釋放發(fā)動機(jī)供油管中的空氣同時(shí)也可以防止空氣進(jìn)入，活門安裝在泵和低壓活門之間的高點(diǎn)。這個活門雖然是空氣釋放活門，但它也允許110KG/30MIN的燃油通過空氣釋放活門從供油管進(jìn)入油箱，這樣在正常情況下就有從供油管進(jìn)入油箱的通道，而且這樣的燃油轉(zhuǎn)移是在一側(cè)燃油增壓的情況下，才會出現(xiàn)這樣比較明顯的燃油轉(zhuǎn)移;如果兩側(cè)的燃油均增壓的情況下，則基本上不會有這樣明顯的燃油轉(zhuǎn)移。正常的情況下，飛機(jī)兩側(cè)的燃油均處于增壓狀態(tài)，所以這樣的串油并不常見。在非加油階段，如出現(xiàn)大翼油箱溢出情況，需要確認(rèn)當(dāng)時(shí)飛機(jī)燃油的使用方式，首先確認(rèn)該使用方式是否會造成正常情況下的燃油溢出，在排除了由于使用方式導(dǎo)致的溢出可能后，再按正常的程序進(jìn)行排故。

綜上所述，在加油階段出現(xiàn)大翼油箱燃油溢出，一定是飛機(jī)加油系統(tǒng)控制部分或執(zhí)行部件出現(xiàn)故障所致，需進(jìn)行排故使飛機(jī)恢復(fù)正常狀態(tài);但如果在加油完成后，尤其是大翼油箱滿油的情況下，則需要關(guān)注在特殊的操作下，這種串油的情況的。飛機(jī)燃油系統(tǒng)出現(xiàn)故障導(dǎo)致燃油溢出是無法徹底避免的，但我們應(yīng)該了解并避免出現(xiàn)這樣正常狀態(tài)下的燃油溢出，更好地保障飛機(jī)運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：

[1]A320s Maitenance Document Supplement，2021.

[2]A320s AirN@v Maintenance CCA ，2021.

[3]A320s Airplane Flight Manual，2021.