某型飞机左右机翼输油不平衡故障分析

■ 赵春阳 张新珂/石家庄海山实业发展总公司

燃油系统作为某型飞机的关键系统之一，其维修和使用维护工作量较大，日常维修过程中故障多发，且同一故障现象存在不同故障原因。本文以典型故障为例展开分析，为后续排除类似故障提供参考。

1 典型故障

一架某型飞机地面检查燃油系统各项功能均正常，首次试飞时，飞机空中报“左右机翼输油不平衡”，故障代码为4631AAA1。

2 报故机理及原因分析

2.1 报故机理

左右机翼油箱中各装有一个机翼输油泵，机翼油箱以机翼输油泵和增压系统在油箱中建立的增压压力为动力源输油。左右机翼油箱的燃油分别沿输油管路，经左右机翼油箱输油断气活门后汇合，进入流量比例器的一个入口，与另一个入口来自前组油箱的燃油一起输往供油箱。

机翼油箱开始输油时，残留在输油管路中的气体经排气单向活门排至出口端。燃油流经入口时，电容信号器感受燃油发出的通电信号，电磁活门通电打开。输油引压单向活门引进活门腔的燃油经电磁活门排至低压区泄出，活门腔泄压，活门在输油压力作用下克服弹簧的作用打开，燃油经活门输油。

当机翼油箱内有增压空气进入时，电容信号器感受空气，发出断电信号，电磁活门断电关闭，泄压通道堵塞，活门腔压力升高，在弹簧力作用下活门关闭，防止大量空气进入供油箱。

当油量测量系统测得左右机翼油箱油量之差大于350kg时，油量测量计算机将燃油不平衡信息送往NAMP，经NAMP送往航空电子系统，使安装在座舱仪表板右上方状态盒上的“提示”灯燃亮，并进行字幕显示和故障记录。电气原理示意如图1所示。

2.2 原因分析

根据机理分析，造成机翼油箱输油不平衡的原因有以下几种，故障树如图2所示。

图2 机翼输油不平衡故障树

3 飞机检查

3.1 油量检查

飞机着陆后检查油量，发现左机翼剩余油量320kg，右机翼剩余油量0kg。

3.2 视频判读

32分52秒时，飞行员调出油量画面，飞机总油量为4840kg，油量分布如图3所示。

图3 32分52秒时飞机油量情况

1小时43分01秒，飞行员故障清单中出现“左右机翼输油不平衡”故障信息，此时总油量约为2521kg，油量分布如图4所示。

图4 空中报故时油量情况

1小时54分31秒，飞机返航，飞行员进行应急处置；返航过程中调出油量画面，此时总油量为1421kg，油量分布如图5所示。

图5 返航时油量情况

3.3 飞参判读

32分52秒，飞机总油量为4840kg；1小时18分58秒，飞机总油量为3360kg，左横滚角-35°；1小时19分58秒，飞机由左横滚角-35°改为平飞；1小时20分10秒，飞机由平飞改为左横滚角-40°；1小时18分58秒至1小时43分，飞行姿态一直处于左坡度盘旋飞行状态，如图6所示；1小时54分31秒，飞机返航。全程飞参未报燃油系统相关故障。

图6 飞机空中姿态曲线飞参图

4 故障排查过程

根据机翼输油不平衡故障树，由易而难开展排故分析工作。

1）油量指示系统检查

检查油量指示系统正常，未报故障。对飞机进行输油顺序检查，由满油到油尽各油箱油量指示均正常，无报故。排除油量指示系统故障的可能性。

2）油箱串油相关检查

机翼油箱不加油，前组和左右供油箱正常满油，停放8h，检查各组油箱油量没有明显变化。

对飞机进行地面压力加油试验，油压预检和电气预检均工作正常，证明在加油状态下机翼油箱加油控制活门工作正常。挂副油箱时，座舱燃油控制盒电门在输油位，测量机翼油箱加油控制活门79XPS的D和88XPS的D，来电正常。通过视频检查该机试飞时机翼油箱为超载加油状态，副油箱输油时不存在机翼油箱油量增加现象。排除油箱串油故障的可能性。

3）油箱增压管路密封性相关检查

检查机翼油箱负压活门工作灵活无卡滞。燃油气密试验检查符合规定（增压压力0.025MPa，15min基本不下降）；地面试车测试各组油箱增压值正常（左机翼油箱0.053MPa，右机油油箱0.054MPa）。机翼下排气口无喷油现象。排除油箱增压管路不密封造成油箱增压压力不一致故障的可能性。

4）左右机翼输油泵效率不一致相关检查

测量左右机翼输油泵出口压力值正常（在流量为零时，左右机翼输油泵出口压力基本一致，约为0.25～0.26MPa），检查履历本出场数据，对比左右机翼输油泵增压值和消耗电流差值很小。排除左右机翼输油泵RLB-18效率不一致的可能性。

5）输油管路相关检查

孔探检查：左右机翼输油泵入口处无多余物，输油泵出口到左右机翼输油管路、再到流量比例器入口前交汇处管路，无多余物、蝶形活门无卡滞。排除输油管路堵塞故障的可能性。

6）机翼输油断气活门及线路检查

地面检查过程中，在未更换机件的情况下故障不复现，说明左机翼输油断气活门自身性能无问题。测量机翼输油断气活门线路115QXA的4号线对地正常，2号线来电正常，3号线到燃油继电器盒II导通正常，输油断气活门线路正常。排除机翼输油断气活门及线路故障的可能性。

7）机翼输油断气活门气塞

对故障架次飞参进行研判，结合视频中油量变化，认为1小时18分58秒至1小时43分01秒飞行一直处于左坡度盘旋状态，1小时43分01秒报左右机翼输油不平衡故障。

根据工作原理分析，机翼油箱中燃油消耗后，飞机长时间处于盘旋状态，左机翼输油断气活门长时间感受到气体，使左机翼输油断气活门关闭；飞机姿态改平后，管路内的气体未及时排出，可能导致左机翼输油断气活门气塞。

地面检查时不具备模拟空中状态的条件，故障不复现，进一步说明了存在左机翼输油断气活门气塞的可能性。

因此判定，机翼油箱在燃油消耗时因长时间处于左坡度盘旋，左机翼输油断气活门长时间感受气体，使左机翼输油断气活门关闭不输油，最终导致输油不平衡。

5 结论

本文从报故机理入手，结合故障树对某型飞机左右机翼输油不平衡故障原因进行梳理排查，最终定位和排除了故障。

该型飞机燃油箱数量多，燃油加灌时间较长，飞行中各油箱燃油大量消耗会引起飞机中心位置显著移动，从而影响飞机的配平。飞行状态改变时，油箱内燃油可能甩离出油口，造成供油中断。燃油系统作为该型飞机的关键系统之一，日常使用过程中故障多发，日常维护工作需特别注意清洁，如遇故障需结合飞参、视频数据等辅助手段综合分析原因。本文介绍的故障分析可为类似排故工作提供参考。