某型飞机燃油量跳变现象分析

◎楼林

某型飞机燃油量跳变现象分析

◎楼林

某型飞机在试验中发现发动机开车的情况下出现燃油量跳变现象。本文通过对该型飞机燃油系统原理及设备原理分析研究，解释该现场出现的原因。

某型飞机在试验试飞时候，机务人员在发动机开车的情况下，打开左侧燃油增压泵，发现单侧燃油量发生跳变，左侧燃油从890kg跳变到390kg。

后续技术人员尝试对该故障现象进行复现，发现油量跳变现象无法稳定复现，历次复现中产生跳变幅度也存在较大区别。

本文通过对该型飞机燃油系统原理进行分析，从系统功能、设备原理入手，结合试验外部环境，对该故障现象进行了解析

系统原理

该型飞机燃油系统由储存、分配和指示三个分系统组成，其中燃油量显示功能由指示系统实现。

指示系统提供高精度的燃油量测量、低油位告警信号、温度指示和低油温告警信号，燃油温度显示在燃油系统简图页上，其它信息通过驾驶舱的EICAS进行显示。

燃油计算机包括两个独立的处理器，分别计算左右油箱油量，当燃油计算机检测到任何油量测量系统相关故障时，EICAS上油量显示将变为虚线，同时加/放油指示器上显示“FAIL”。两个处理器分别通过独立的ARINC429总线将油量信息、低油量告警信号、油量不平衡告警信号和燃油测量系统维护信息发送给航电系统。自动加油时，燃油计算机监视各油箱的油量，达到预设油量时，关闭加油切断阀。

左/右机翼油箱内各装有14个油量传感器用于燃油量测量。左右集油箱内各装有一个油量补偿传感器，以补偿燃油温度导致的燃油密度变化，提高测量精度。并且。系统原理见图1。

故障原因分析

根据系统原理可知，燃油量是燃油量计算机（FQC）根据各燃油量传感器提供的电容信号进行对比，得出油液高度，并通过燃油量补偿传感器测得油液真实密度后计算得出。当燃油量出现跳变时，可能的故障原因有以下几项：激励电压不稳；电容值短时间内出现大幅变化；FQC软件或硬件故障。

经工程人员现场排查，故障复现时，电源指示正常，电压稳定，FQC更换后跳变现场仍会出现，因此故障原因定位为电容值短时间内出现大幅变化。

电容的测量原理为：

从上述公式可以得出只有R的突变才回导致电容值的突变，且R值一般都是由于线路虚接时震动导致R值变大或者FQC内部的电路问题。

后续进入该架机集油箱种检查发现，油箱内存在多余物，包括胶带或者金属屑，清理多余物并且更换集油箱内的传感器后，燃油量跳变的现象没有复现。

从之前的现象可以看出只有在总油量降到一定的数量后才会发生油量的跳变，结合进入集油箱后发现的多余物，可以初步得出是在燃油泵打开的情况下，油箱内的燃油会形成一定的漩涡，并将金属冲入到油量传感器中，瞬间改变了传感器的介电常数ε，从而引起了燃油量的跳变。

（作者单位：上海飞机设计研究院）