某型飞机空中受油装置收起信号灯异常故障分析

2022-02-04谢建峰国营芜湖机械厂

航空维修与工程 2022年12期

■ 谢建峰/国营芜湖机械厂

0 引言

空中加油是现代化空军有效扩展空中作战范围和作战能力的重要手段，已经成为世界主要军事强国空中力量的“标准配置”。为加大航程，增加续航时间，一架航空器需在空中与另一架航空器进行对接，实现燃油加注。我国20世纪80年代自主设计的某型飞机已采用空中加油装置，但当时的空中加油装置为固定式，不能收入机体中。某型引进型飞机首次配备了收放式空中加油装置，空中加油装置的正常收放由液压系统完成，当液压系统无法完成放出时，可通过高压压缩氮气进行应急放出。

1 故障现象

一架该型飞机在外场进行空中加油装置收放系统日常维护时发现，当空中受油装置收起后，座舱内“探杆放出”信号灯不熄灭。多次收放，故障现象依旧。

2 原理分析

空中受油装置液压收放系统由位于前座舱的空中加油控制板上杆控制转换开关及下设备舱的电动液压开关、换向活门、双向节流器和空中受油装置内收放液压作动筒组成，系统原理如图1所示，信号系统电气原理图如图2所示。

图1 空中受油装置收放系统原理图

图2 信号系统电气原理图部分

当进行空中受油装置收放时，首先需接通1号飞机与动力系统配电装置和2号飞机与动力系统配电装置，此时主汇流条及左主汇流条中Г-У49、А-У49、Д-У49、В-У49、Б-У49电门均接通，27V直流电到达各继电器及开关。

当空中受油装置2-У49杆控制转换开关置于“ВЫПУСК”（放出）位置时，1#、2#闭合，加油控制27V直流电通过1-У16-Х3连接器9#进入飞机油量-耗量测量系统台架，1-У49加油控制电路4#、6#闭合，4-У49加油开关打开继电器通电，接通9-У49和10-У49加油开关，压力加油电动封闭开关打开，同时13-У49、14-У49压力传感器1#通27V直流电；2-У49开关4#、5#闭合，由于5-У49杆应急放出继电器4#、5#，10-У25油箱最小液面继电器2#、1#在默认状态下处于接通，17-У49杆放出-收回开关4#通电，电动液压开关通电，电磁铁工作，左边阀芯移动到中间位置，第二液压系统供油（即高压油）由电动液压开关控制流出，经换向活门、双向节流器到受油装置收放液压作动筒放出腔B，解锁后活塞杆移动伸出，带动空中受油装置放出。

当空中受油装置离开收起位置，22-У49杆收起位置终点电门1#、4#闭合，2#、3#断开，3-У49杆收回锁定继电器和7-У49杆位置继电器接通。当3-У49继电器接通时，5#、6#闭合，11-У49换气活门接通，从通气增压系统引入的气压进入空中受油装置，将原先残留的燃油经压力加油管路引流至1号油箱；当7-У49继电器接通时，12#、13#闭合，从主汇流条来的27V直流电到达16-У49“探杆放出”信号继电器的12#。22-У49杆收起位置终点电门2#、3#断开，武器控制系统联锁，武器无法发射。

当空中受油装置放出到位后，21-У49杆放出位置终点电门1#、4#闭合，16-У49“探杆放出”信号继电器、12-У49杆放出位置继电器接通。当16-У49继电器接通时：12#、13#闭合，此时经7-У49继电器来的27V直流电与16-У49继电器连通，形成双供电模式；22#、23#闭合，从图3可知，座舱内“探杆放出”信号灯燃亮。当12-У49继电器接通时：12#、13#闭合，加油控制27V直流电通过1-У16-Х2连接器15#进入飞机油量-耗量测量系统台架；22#、23#闭合，将空中受油信号传送至电传控制系统；因12-У49继电器与16-У49继电器串联，同样处于双供电模式。

图3 空中受油装置简图

当进行空中受油时，管路中压力达到要求后，13-У49、14-У49、18-У49压力传感器接通。13-У49、14-У49传感器接通，24-У49、25-У49继电器通电，2#、3#闭合、5#、6#闭合，座舱内“加油”信号灯燃亮。18-У49传感器接通，经飞机油量-耗量测量系统台架转换，1-У16-Х2连接器19#供电，20-У49的3号油箱输油控制电磁活门通电，切断3号油箱输油，17#供电，15-У49、23-У49的4号油箱输油控制电磁活门通电，切断4号油箱输油。

当加油结束时，9-У49和10-У49两个加油开关断电，电动封闭开关关闭。当管路中压力消失后，13-У49、14-У49、18-У49压力传感器断电，座舱内“加油”信号灯熄灭，24-У49、25-У49继电器断电，3号、4号油箱输油正常。

当空中受油装置2-У49收放转换电门放在“УБОРКА”（收起）位置时，1#、3#闭合，加油控制27V直流电通过1-У16-Х2连接器10#进入飞机油量-耗量测量系统台架，4#、6#闭合，断开17-У49开关的放出线路，杆放出开关27V直流电通过1-У16-Х1连接器7#进入飞机油量-耗量测量系统台架。经台架转换后，1-У16-Х2连接器13#供电，27V直流电经5-У49、10-У25继电器进入17-У49开关的收起线路，电动液压开关右边阀芯移动到中间位置，第二液压系统供油（即高压油）由电动液压开关控制流出后分两路，一路去探管液压解锁“З”腔，另一路直接到探管收放液压作动筒收回腔，在“З”腔压力下解锁后，活塞杆移动收回带动空中受油装置收回，液压油相对“УБОРКА”（收起）过程反向流动至电动液压开关，回到液压油箱。

当空中受油装置离开放出位置，21-У49杆放出位置终点电门1#、4#断开，12-У49继电器处于双供电模式，去往飞机油量-耗量测量系统台架1-У16-Х2连接器15#线路不断电；由于此时16-У49继电器处于双供电模式，尽管加油控制的27V直流电无法通过21-У49继电器的1#、4#向16-У49继电器供电，但仍可以通过7-У49继电器的12#、13#及16-У49继电器的12#、13#进行供电，“探杆放出”信号不消失。

当空中受油装置收起到位后，22-У49杆收起位置终点电门1#、4#断开，3-У49、7-У49继电器断电，11-У49换气活门停止向空中受油装置供气，16-У49继电器断电，座舱内“探杆放出”信号消失；2#、3#闭合，加油控制27V直流电通过1-У16-Х2连接器16#进入飞机油量-耗量测量系统台架。同时，12-У49继电器断电，空中受油去往电传控制系统的信号被切断。

当液压系统无法正常放出时，将杆应急放出开关6-У49放在“АВАР ВЫПУСК”（应急放出）位置，此时1#、2#闭合，5-У49继电器接通：5#、4#断开，2#、1#断开，液压油无法进入17-У49杆放出-收回开关；17#、18#闭合，电动气动活门19-У49接通，压缩氮气从氮气瓶供出，经换向活门、双向节流器输送到放出空中受油探管的液压腔В内，此时液压管路被切断，然后输送到打开受油装置收回位置钢珠锁的管路和受油装置的管路。

综上所述，座舱内“探杆放出”信号灯熄灭有两个前提条件，一是22-У49杆收起位置终点电门上1#、4#断开，二是21-У49杆放出位置终点电门上1#、4#断开，两个条件同时具备时，座舱内“探杆放出”信号灯才熄灭。

3 故障排查

因21-У49、22-У49终点电门均位于空中受油装置上（见图3）。当空中受油装置处于收起位置时，空间狭小，无法直接对其进行检查，可通过开关闭合或断开形成的回路中的其他信号来判断其供断情况。从燃油加注控制系统电气原理图可知，当22-У49终点电门1#、4#断开时，2#、3#闭合，台架1-У16-Х2连接器16#应有27V电压，而测量发现16#无27V电压，说明22-У49终点电门1#、4#仍处于闭合状态。由于12-У49继电器在空中受油装置放出后，始终处于供电模式，无法通过测量台架1-У16-Х2连接器15#来确定21-У49终点电门的供断情况，因此暂不测量。

为进一步判断故障原因，测量空中受油装置终点电门的工作情况。通过转接电缆将终点电门机构插座信号引出空中受油装置外，空中受油装置终点电门机构线路图如图4所示。若22-У49终点电门1#、4#闭合，则连接器Ш3-61上7#、8#连通；若21-У49终点电门1#、4#闭合，则连接器Ш3-61上3#、4#连通。重新连接液压系统，将空中受油装置收起到位，检查发现连接器Ш3-61上3#、4#断开，7#、8#连通。

图4 终点电门机构线路图

由电气线路可知，在收起位置，若22-У49杆放出位置终点电门1#、4#处于闭合状态，7-У49继电器仍能给16-У49继电器通电，从而22#、23#闭合，“探杆放出”信号灯继续燃亮，不会熄灭。至此，故障复现。

4 原因分析

进一步检查发现，终点电门机构安装支架受外力出现变形，造成终点电门机构摇臂和触杆之间相对位置发生变化。当空中受油装置处于收上位置时，22-У49杆收起位置终点电门中微动开关无法有效压缩，1#、4#仍保持在闭合状态，造成座舱内“探杆放出”信号灯不熄灭。将支架校形后，重新安装空中受油装置，进行收放试验，故障现象消失。