某型飛機左右機翼輸油不平衡故障分析

■ 趙春陽 張新珂/石家莊海山實業發展總公司

燃油系統作為某型飛機的關鍵系統之一，其維修和使用維護工作量較大，日常維修過程中故障多發，且同一故障現象存在不同故障原因。本文以典型故障為例展開分析，為后續排除類似故障提供參考。

1 典型故障

一架某型飛機地面檢查燃油系統各項功能均正常，首次試飛時，飛機空中報“左右機翼輸油不平衡”，故障代碼為4631AAA1。

2 報故機理及原因分析

2.1 報故機理

左右機翼油箱中各裝有一個機翼輸油泵，機翼油箱以機翼輸油泵和增壓系統在油箱中建立的增壓壓力為動力源輸油。左右機翼油箱的燃油分別沿輸油管路，經左右機翼油箱輸油斷氣活門后匯合，進入流量比例器的一個入口，與另一個入口來自前組油箱的燃油一起輸往供油箱。

機翼油箱開始輸油時，殘留在輸油管路中的氣體經排氣單向活門排至出口端。燃油流經入口時，電容信號器感受燃油發出的通電信號，電磁活門通電打開。輸油引壓單向活門引進活門腔的燃油經電磁活門排至低壓區泄出，活門腔泄壓，活門在輸油壓力作用下克服彈簧的作用打開，燃油經活門輸油。

當機翼油箱內有增壓空氣進入時，電容信號器感受空氣，發出斷電信號，電磁活門斷電關閉，泄壓通道堵塞，活門腔壓力升高，在彈簧力作用下活門關閉，防止大量空氣進入供油箱。

當油量測量系統測得左右機翼油箱油量之差大于350kg時，油量測量計算機將燃油不平衡信息送往NAMP，經NAMP送往航空電子系統，使安裝在座艙儀表板右上方狀態盒上的“提示”燈燃亮，并進行字幕顯示和故障記錄。電氣原理示意如圖1所示。

2.2 原因分析

根據機理分析，造成機翼油箱輸油不平衡的原因有以下幾種，故障樹如圖2所示。

圖2 機翼輸油不平衡故障樹

3 飛機檢查

3.1 油量檢查

飛機著陸后檢查油量，發現左機翼剩余油量320kg，右機翼剩余油量0kg。

3.2 視頻判讀

32分52秒時，飛行員調出油量畫面，飛機總油量為4840kg，油量分布如圖3所示。

圖3 32分52秒時飛機油量情況

1小時43分01秒，飛行員故障清單中出現“左右機翼輸油不平衡”故障信息，此時總油量約為2521kg，油量分布如圖4所示。

圖4 空中報故時油量情況

1小時54分31秒，飛機返航，飛行員進行應急處置；返航過程中調出油量畫面，此時總油量為1421kg，油量分布如圖5所示。

圖5 返航時油量情況

3.3 飛參判讀

32分52秒，飛機總油量為4840kg；1小時18分58秒，飛機總油量為3360kg，左橫滾角-35°；1小時19分58秒，飛機由左橫滾角-35°改為平飛；1小時20分10秒，飛機由平飛改為左橫滾角-40°；1小時18分58秒至1小時43分，飛行姿態一直處于左坡度盤旋飛行狀態，如圖6所示；1小時54分31秒，飛機返航。全程飛參未報燃油系統相關故障。

圖6 飛機空中姿態曲線飛參圖

4 故障排查過程

根據機翼輸油不平衡故障樹，由易而難開展排故分析工作。

1）油量指示系統檢查

檢查油量指示系統正常，未報故障。對飛機進行輸油順序檢查，由滿油到油盡各油箱油量指示均正常，無報故。排除油量指示系統故障的可能性。

2）油箱串油相關檢查

機翼油箱不加油，前組和左右供油箱正常滿油，停放8h，檢查各組油箱油量沒有明顯變化。

對飛機進行地面壓力加油試驗，油壓預檢和電氣預檢均工作正常，證明在加油狀態下機翼油箱加油控制活門工作正常。掛副油箱時，座艙燃油控制盒電門在輸油位，測量機翼油箱加油控制活門79XPS的D和88XPS的D，來電正常。通過視頻檢查該機試飛時機翼油箱為超載加油狀態，副油箱輸油時不存在機翼油箱油量增加現象。排除油箱串油故障的可能性。

3）油箱增壓管路密封性相關檢查

檢查機翼油箱負壓活門工作靈活無卡滯。燃油氣密試驗檢查符合規定（增壓壓力0.025MPa，15min基本不下降）；地面試車測試各組油箱增壓值正常（左機翼油箱0.053MPa，右機油油箱0.054MPa）。機翼下排氣口無噴油現象。排除油箱增壓管路不密封造成油箱增壓壓力不一致故障的可能性。

4）左右機翼輸油泵效率不一致相關檢查

測量左右機翼輸油泵出口壓力值正常（在流量為零時，左右機翼輸油泵出口壓力基本一致，約為0.25～0.26MPa），檢查履歷本出場數據，對比左右機翼輸油泵增壓值和消耗電流差值很小。排除左右機翼輸油泵RLB-18效率不一致的可能性。

5）輸油管路相關檢查

孔探檢查：左右機翼輸油泵入口處無多余物，輸油泵出口到左右機翼輸油管路、再到流量比例器入口前交匯處管路，無多余物、蝶形活門無卡滯。排除輸油管路堵塞故障的可能性。

6）機翼輸油斷氣活門及線路檢查

地面檢查過程中，在未更換機件的情況下故障不復現，說明左機翼輸油斷氣活門自身性能無問題。測量機翼輸油斷氣活門線路115QXA的4號線對地正常，2號線來電正常，3號線到燃油繼電器盒II導通正常，輸油斷氣活門線路正常。排除機翼輸油斷氣活門及線路故障的可能性。

7）機翼輸油斷氣活門氣塞

對故障架次飛參進行研判，結合視頻中油量變化，認為1小時18分58秒至1小時43分01秒飛行一直處于左坡度盤旋狀態，1小時43分01秒報左右機翼輸油不平衡故障。

根據工作原理分析，機翼油箱中燃油消耗后，飛機長時間處于盤旋狀態，左機翼輸油斷氣活門長時間感受到氣體，使左機翼輸油斷氣活門關閉；飛機姿態改平后，管路內的氣體未及時排出，可能導致左機翼輸油斷氣活門氣塞。

地面檢查時不具備模擬空中狀態的條件，故障不復現，進一步說明了存在左機翼輸油斷氣活門氣塞的可能性。

因此判定，機翼油箱在燃油消耗時因長時間處于左坡度盤旋，左機翼輸油斷氣活門長時間感受氣體，使左機翼輸油斷氣活門關閉不輸油，最終導致輸油不平衡。

5 結論

本文從報故機理入手，結合故障樹對某型飛機左右機翼輸油不平衡故障原因進行梳理排查，最終定位和排除了故障。

該型飛機燃油箱數量多，燃油加灌時間較長，飛行中各油箱燃油大量消耗會引起飛機中心位置顯著移動，從而影響飛機的配平。飛行狀態改變時，油箱內燃油可能甩離出油口，造成供油中斷。燃油系統作為該型飛機的關鍵系統之一，日常使用過程中故障多發，日常維護工作需特別注意清潔，如遇故障需結合飛參、視頻數據等輔助手段綜合分析原因。本文介紹的故障分析可為類似排故工作提供參考。