浅谈某型飞机供油箱超压的排故方法

李海 刘森 薛毅宏

摘要：针对某型飞机空中报供油箱超压的故障现象，分析故障产生的引发因素，再结合实际经验和引发因素梳理排故思路，并通过飞参数据判读和该型飞机燃油系统的输油原理进行具体分析，针对可能性最大的故障因素实施有针对性的排故方案，并结合分析结果进行故障验证，最终确定了导致故障的真正原因，排除了故障，并总结了相关的经验。

关键词：燃油系统;超压;控制活门;副油箱

1 概述

某型飞机挂载左右机翼副油箱后，地面检查各项数据正常，但在飞行过程中，飞行员听到飞机后部传来“嘭嘭”的声音，同时“输油泵”告警灯闪亮，查看故障清单，发现清单里报“供油箱超压”，飞机空中放油后，故障未复现，飞机安全着陆。

通过飞行员的描述，本次故障有两个重要的故障线索，“输油泵”告警灯闪亮以及故障清单中报出的“供油箱超压”。根据《某型飞机燃油系统系统手册》，“输油泵”信号灯燃亮由以下三种情况之一引起：1）前组或机翼油箱无油;2）前组或机翼输油泵故障;3）供油箱超压。结合本次故障清单中报出的“供油箱超压”线索，可以考虑“输油泵”告警灯亮是由供油箱超压引起。因此，本次排故着重考虑供压箱超压的形成原因。

经过分析，引起供油箱超压故障，通常有几种可能：1）供油箱油量过多引起超压;2）供油箱气压过高引起超压;3）供油箱压力信号器故障;4）虚警误报。

基于以上思路，首先需要查看飞参数据，再根据飞参数据的判读结果进行具体分析。

2 飞行参数数据分析

根据以上排故思路，要分析这几种超压可能，需要查看飞参数据中的供油箱油量记录、左右机翼副油箱油量记录、左右机翼油箱油量记录、前组油箱油量记录、左右机翼副油箱油尽信号、供油箱超压信号等。

通过查看以上飞参数据，发现有供油箱超压信号间断报出，说明不是虚警误报;右翼副油箱油尽信号接通后又断开，然后又间歇性通断，属于异常信号。部分飞参数据如图1所示。

根据图1，从时间点2770s开始，右翼副油箱输出油尽信号，对照此时右翼副油箱剩余油量曲线刚好从高位平滑下降到低位，油量剩余54kg，表明此时右翼副油箱油量已经耗尽，但在4200～4900s之间，右翼副油箱油尽信号又间歇性通断，信号显示右翼副油箱油量未尽，而对照该时间段内右翼副油箱油量曲线，剩余油量一直在50kg上下波动，说明右翼副油箱确实油量已尽，该段信号的出现属于异常信号。

同时，在4200～4900s内，当右翼副油箱油尽信号出现异常时，供油箱间断报超压信号，表明本次故障就在该时间段内发生，但对照该段时间供油箱油量，油量数据在1060～1108kg之间波动，同时对比之前供油箱未超压时的油量，油量数据在1023～1102kg之间波动，表明在故障段时间内供油箱油量和未发生故障时间段内油量基本一致，证明不是由于供油箱油量过多而引起的供油箱超压。

经过对飞参数据的分析判读，已经排除虚警和供油箱油量过多两种可能，只需考虑供油箱气压过高和供油箱压力信号器故障两种可能。

由于异常飞参数据跟机翼副油箱有关，同时考虑到该架飞机之前未挂副油箱执行任务时处于正常工作状态，所以本次故障很可能是由挂载的机翼副油箱引起的。因此结合该型飞机燃油系统副油箱输油原理，分析挂载副油箱可能导致供油箱气压过高的原因。

3 副油箱输油原理简介

3.1 副油箱正常输油控制

副油箱靠引自环控系统的高压气体增压输油，按照先机翼副油箱后机身副油箱的输油顺序进行输油。副油箱输油原理如图2所示。

在副油箱输油时，环控系统引气经过单向活门、气滤，并通过副油箱通气增压活门减压后，再通过副油箱自封活门进入副油箱后舱，气体将后舱的燃油经过副油箱内部的通气管输至前舱，再由前舱沿输油管、机翼副油箱加输油控制活门、供油箱加油控制活门输往左右供油箱。

当副油箱输油（有悬挂信号且无副油箱油尽信号）时，机电管理计算机（USMC）将左右机翼油箱的加油控制活门上电关闭，并使相应副油箱的加输油控制活门的输油电磁阀上电打开。此时，前组油箱和供油箱中加油控制活门的开闭由相应油箱中的油面控制器信号控制。不带副油箱或副油箱均油尽时，USMC发出指令使前组、机翼和左右供油箱的加油控制活门均断电打开，加输油控制活门的输油电磁阀断电关闭。

当机翼副油箱油尽時，油位信号传感器中的油尽信号器发出信号至USMC，USMC发出指令分别关闭相应的机翼副油箱加输油控制活门的输油电磁阀，堵塞控制腔泄压通道，增压空气沿输油引压单向活门进入控制腔，在控制腔压力作用下活门关闭，防止增压空气进入供油箱。

当机翼副油箱油尽时，USMC在延时60s后使电磁活门通电打开，增压空气经电磁活门进入机身副油箱并建立起增压压力，使机身副油箱开始输油。燃油沿输油管，经机身加输油控制活门、加油控制活门输往左右供油箱。机身副油箱的输油控制方式与机翼副油箱相同，油尽时，油位信号传感器中的油尽信号器发出信号，使加输油控制活门关闭。

3.2 副油箱超压故障控制

在副油箱输油时，当油面控制器和加油控制活门的机械和电气联合工作均失效时，供油箱出现超压，则压力信号器发出信号至USMC，USMC发出信号至灯光告警计算机，燃亮座舱告警板上的“输油泵”信号灯，并将“供油箱超压”信息发送至飞行员故障清单和维护故障清单，同时，USMC断电关闭三个副油箱加输油控制活门。

当超压信号消失，USMC恢复对副油箱加输油控制活门的供电，活门打开，副油箱又开始输油。副油箱输油控制原理框图如图3所示。

由图3可知，当供油箱油量信号处于正常状态，USMC收到供油箱超压、供油箱满油或副油箱油尽信号时，USMC发出信号至机电系统功率驱动盒1，关闭副油箱加输油活门和供油箱加油控制活门，使副油箱停止输油。当供油箱油量较少需要加大输油时，USMC发出信号打开电磁活门，使机身副油箱也同时输油。

4 故障原因分析

根据上述副油箱输油原理可以看出，能使供油箱气压过高的原因只能是副油箱增压空气进入了供油箱。在正常情况下，当副油箱燃油输尽时，副油箱中的油尽信号器发出信号给USMC，关闭副油箱加输油活门和供油箱加油控制活门，从而使环控系统的增压气路不能进入供油箱。但是，通过飞参数据可以看出，右翼副油箱油尽信号器在副油箱油尽接通后又断续切断，发出副油箱有油的异常信号。根据副油箱输油控制原理框图，当副油箱油尽信号器发出油尽信号时，副油箱加输油活门关闭，而其他信号正常，当副油箱油尽信号未发出时，USMC又再次接通副油箱加输油活门和供油箱加油控制活门，这就为环控系统的增压空气进入供油箱提供了通道。

由于副油箱输油的增压空气压力较高，进入供油箱后很快引起供油箱超压，供油箱的超压信号使USMC发出信号至灯光告警计算机，燃亮座舱告警板上的“输油泵”信号灯，并将“供油箱超压”信息发送至飞行员故障清单和维护故障清单。同时，USMC断电关闭三个副油箱加输油控制活门。这就是在4200～4900s时间段内，右翼副油箱油尽信号断续工作时，供油箱超压信号频繁发出的原因。供油箱空气超压后，增压空气沿通气管进入通气箱，再经过通气箱的通气增压活门，或超压安全活门排出机外，由于超压安全活门工作，通气箱增压气体较多，导致飞行员在空中听到“嘭嘭”的声音。

综上所述，认为本次故障是由于右翼副油箱油尽信号器故障引起了副油箱加输油活门异常打开，进而使增压空气进入供油箱，最终导致供油箱超压报故和输油泵告警灯燃亮的故障现象。

根据分析结果，工作人员更换了右侧机翼副油箱，并进行了副油箱校零位满位工作，然后进行试车检查，故障未再复现。

5 总结

通过以上故障的分析和相应的排故方法，最终排除了故障。对于外场来说，工作人员对飞机状态的把控，对飞参数据的熟练运用，以及对飞机相关系统的了解，都有助于快速排除故障。关键在于能够熟练运用各种信息，迅速形成排故思路，然后带着问题思考故障产生的因素，再通过分析，针对可能性最大的因素实施有针对性的排故方案，并结合分析结果进行故障验证，就能快速排除故障，提高保障效率。本文在此次排故中所進行的排故思路和逐步深入解决问题的方法，对该型飞机外场维护有着积极的指导意义。

同时，值得注意的是，此次飞机挂载的副油箱在挂装之前一直停放在露天场地，停放时间有半年之久，虽然停放时对相关外露管路及插头做了包扎，并且也在上面盖了塑料布遮蔽，但长期停放在外，风吹日晒，难免会出现故障。在挂载副油箱之前，飞机燃油系统工作正常，但在挂载之后，执行相关科目任务时就因副油箱油尽信号发生故障，这对日后开展维护工作有一定的教育意义。因此，建议副油箱在停放时应该放在专用库房内，用专用堵头堵好相关外露管路和插头，并铺上专用的副油箱蒙布，否则此类因存放不当产生的故障还会再次发生。