飞机压力加油系统故障分析

王浩，李新军，陈志涛，吕明

1中航飞机股份有限公司汉中飞机分公司设计研究院动力燃油所；2中航飞机股份有限公司汉中飞机分公司试飞厂

飞机压力加油系统故障分析

王浩1，李新军1，陈志涛1，吕明2

1中航飞机股份有限公司汉中飞机分公司设计研究院动力燃油所；2中航飞机股份有限公司汉中飞机分公司试飞厂

基于飞机压力加油系统和附件的工作原理，对压力加油系统的常见典型故障进行分析。

压力加油；压力加油控制活门；油面控制器；预检开关

1 概述

压力加油系统隶属于燃油系统，是燃油系统的重要组成部分，机载燃油箱存储的燃油通常情况下是通过压力加油系统加入的(除压力加油系统无法加油,只能靠重力加油的情况)。它由压力加油接头、压力加油控制活门、油面控制器、预检开关、真空活门、压力信号器、放油开关和加油管路组成。它的主要功用是在地面安全快速的向飞机加注燃油以满足飞行需要。

2 压力加油系统工作原理

压力加油系统按加油方式分为人工压力加油系统和自动压力加油系统。

2.1 自动压力加油系统。在加油预选显示器上设定加油量，通过燃油计算机和加耗油控制器自动控制压力加油的整个过程。

2.2 人工压力加油系统。当自动压力加油系统故障时，人工操作电源开关控制压力加油控制活门的开启和关闭，对燃油箱进行压力加油。

3 压力加油系统附件和功能

3.1 压力加油控制活门、油面控制器、预检开关是压力加油系统中的重要组成附件，通过它们之间的配合使用（见图1），达到对飞机压力加油系统的预检功能、加油控制和应急油面控制。

图1 燃油箱压力加油系统图

3.1.1 压力加油控制活门。压力加油控制活门由电磁活门、上柱塞活门、下柱塞活门和管接头等组成。作为一个常开式燃油切断阀，它设定有最小打开压力，当压力加油管路内加入一定压力的燃油，压力加油控制活门在燃油压力的作用下打开，燃油通过压力加油控制活门进入燃油箱。压力加油控制活门设定有两种关闭方式：当油量加到设定值时，燃油计算机发出指令给压力加油控制活门通电，通过电磁活门切断燃油通道，加油结束。当油量加至应急油面时，可通过油面控制器关闭压力加油控制活门的控制管路，切断燃油通道，加油结束。

3.1.2 油面控制器。油面控制器由机械浮子和磁浮子组成。机械浮子设置有浮子舱。油面控制器作为一个应急关断的设备，它的工作油面高度必须高于燃油箱满油面高度。

3.1.3 预检开关。预检开关由电磁活门、接头、插座、壳体组成，安装在压力加油系统的预检管路上，它的功用是打开和关断预检管路。

3.2 压力加油系统功能

3.2.1 预检功能。设置预检功能是为在压力加油开始阶段时对应急关断功能进行检测，以防止故障后燃油在压力加油过程中溢出燃油箱。它的工作原理如下：进行地面压力加油时，将预检开关打开，燃油通过预检管路进入油面控制器，液动力作用下打开盖板，燃油进入机械浮子舱内，随着舱内油面的升高，机械浮子在燃油浮力的作用下浮起，当舱内然右面达到满油面时，机械浮子关闭控制管路；压力加油控制活门在加油压力作用下，上柱塞腔内开始建压，使下柱塞腔关闭，压力加油控制活门关断，此燃油箱停止加油。

3.2.2 加油控制功能。进行地面压力加油时，预先设定加油量，启动加油车，带有一定压力的燃油通过压力加油接头进入加油管路。此时压力加油控制活门的控制管路畅通，上柱塞活门和下柱塞活门在燃油压力的作用下先后开启，燃油通过压力加油控制活门进入燃油箱。油量达到设定值时，燃油计算机发出指令，关闭压力加油控制活门，加油结束。

3.2.3 应急油面控制功能。进行地面压力加油时，当燃油箱内油面已达规定值，正常油面控制失效，无法关断压力加油控制活门时。油面继续上升至油面控制器的工作液面，燃油进入油面控制器的机械浮子腔内。机械浮子在燃油浮力的作用下浮起，关闭压力加油控制活门的控制管路，压力加油控制活门关断，燃油箱停止加油。

4 典型故障分析

压力加油系统在故障方面可以分为无法预检、无法加油和无法关断三种典型故障。

4.1 无法预检。无法预检是指在加油过程中压力加油系统的预检功能不能实现。导致这种故障发生的原因如下：

4.1.1 预检开关故障

4.1.1.1 预检开关不能通电，此故障由供电线路和开关故障引起，因此需对预检开关的供电线路和开关进行排查。

4.1.1.2 预检开关已通电但不能打开预检管路。此故障为预检开关产品故障，只能对其进行维修或更换。

4.1.2 油面控制器故障

预检管路内燃油已通过预检开关进入油面控制器机械浮子腔内，但无法关闭控制管路。此故障为油面控制器产品故障，只能对其进行维修或更换。

4.1.3 压力加油控制活门故障

油面控制器已关闭压力加油控制活门的控制管路，但压力加油控制活门无法关断燃油通道。此为压力加油控制活门产品故障，只能对其进行维修或更换。

4.2 无法加油。无法加油是指燃油进入加油管路内，燃油箱上安装的压力加油控制活门无法在燃油压力的作用下打开，燃油不能进入燃油箱内。本文介绍的压力加油控制活门在设计上为常开式的燃油阀。它的打开压力值远低于正常压力加油的压力，因此在进行地面压力加油时，不会出现无法加油的故障。

4.3 无法关断。无法关断是指在燃油箱内燃油加至预设值或应急油面高度时，无法自动关闭压力加油控制活门，燃油从通气系统溢出燃油箱。导致这种故障发生的原因如下：

4.3.1 压力加油控制活门未通电，无法切断燃油通道。故障出现后需对压力加油活门的供电线路和开关进行排查。

4.3.2 通电后压力加油控制活门的电磁活门无法切断燃油通道。此为压力加油控制活门产品故障，需能对其进行维修或更换。

4.3.3 当燃油箱内油面达到应急油面时，无法通过油面控制器机械关闭加油压力加油控制活门。导致这种故障发生的原因如下：（1）油面控制器故障：燃油已进入机械浮子腔，但机械浮子不能关闭控制管路。此为油面控制器产品故障，需能对其进行维修或更换。（2）压力加油控制活门故障：油面控制器已关闭压力加油控制活门的控制管路，但压力加油控制活门无法切断燃油通道。此为压力加油控制活门产品故障，需对其进行维修或更换。

5 结束语

本文以原理和功能为基础，对压力加油系统的典型故障进行了分析。飞机压力加油系统在设计时可将上述故障模式及故障原因作为参考，对系统和附件的功能和原理进行完善，减少压力加油系统的故障率和维修工作量。