飞机燃油系统的故障分析.docx

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飞机燃油系统的故障分析

【摘要】：

飞机燃油系统工作好坏的主要标志是看它能否保证正常输油。

而燃油系统能否正常输油的关键在于燃油系统附件的工作和燃油增压系统的压力是否正常。

因此，在机务维修工作中，非常有必要深入研究飞机燃油系统输油部分的组成及工作原理，确定燃油系统常见的故障性质以及可能存在故障的部件，并根据常见故障现象深入分析它的机理和原因，从中得出正确、高效的维修方案。

关键词：

故障分析输油增压

Abstract：

Aircraftfuelsystemworkthemainindicatorofgoodorbadistoseewhetheritcanensurethenormalfuelsystemisthekeytowhetherthenormaloilfuelsystemaccessoriesworkandthepressureofthefuelpressurizationsystemarenormal.Therefore,inmaintenancerepairwork,istoexaminecarefullythepartofthefuelsystemoilcompositionandworkingprinciple,determinethefuelsystemcommonfaultsqualityandpossiblefailureofcomponents,andfailurebehaviorunderthecommon-depthanalysisofitsmechanismandreasons,drawnfromthecorrectandefficientmaintenanceprogram.

Keyword：

FailureAnalysisOilBoost

引言………………………………………………..………………………………………..….3

结束语………………………………………………………………………………………….16

谢辞…………………………………………………………………………………………….17

参考文献……………………………………………………………………………………….18

引言

随着航空技术的发展，飞机的安全系数不断提高，同时故障率也在降低。

飞机燃油系统的结构和检修方法发生了根本性的变化。

飞机燃油系统工作好坏的主要标志是看它能否保证正常输油。

而燃油系统能否正常输油的关键在于燃油系统附件的工作和燃油增压系统的压力是否正常。

因此，在机务维修工作中，非常有必要深入研究飞机燃油系统输油部分的组成及工作原理，确定燃油系统常见的故障性质以及可能存在故障的部件，并根据常见故障现象深入分析它的机理和原因，从中得出正确、高效的维修方案。

飞机燃油系统作为飞机直接动力供给系统，将对飞机的飞行安全和飞行品质起到决定性影响。

本文主要通过飞机输油系统的组成及工作原理、常见故障进行论述和分析，并参考了部分学术著作。

1飞机输油系统

输油部分的组成及工作原理

燃油系统输油部分由油箱、输油泵、输油管路等基本附件组成，燃油系统一般都有好几个油箱，通常都分别将各个油箱与一个装设在发动机附近的油箱串联起来，并按一定顺序将各油箱中的燃油经输油泵或增压空气输入这个油箱，然后再从该油箱通过输油泵，经输油管路输送给发动机。

这个直接与发动机接通的油箱，叫做消耗油箱。

采用这种方式输油，燃油在管路中的压力损失较小，有利于提高发动机燃油泵的进口油压。

如图1-1所示

低速飞机机翼的厚弦比较大，油箱通常都对称地配置在机翼内。

这样，在燃油消耗的过程中，飞机重心位置的移动量较小。

而现代高速飞机采用的是厚弦比较小的机翼，机翼内部可作为油箱的容积比较小，机翼油箱仅仅是储存燃油的油箱之一，而大部分油箱都配置在机身内。

为了尽量减小燃油消耗对飞机重心的影响，机身上的油箱都尽量安置在中部。

此外，为了增大航程和续航时间，歼击机常在机体外悬挂可投放的副油箱．副油箱多配置在机身腹部下面或机翼下面．因此，现代歼击机燃油系统油箱可达十几个．为了便于控制用油顺序，往往将这些油箱分成若干组，输油时每组油箱可看成是一个油箱．

燃油系统机身内各油箱向消耗油箱的输油动力以及消耗油箱向发动机的输抽动力，由输油泵来提供。

输油泵可根据供给能源的不同，分为电动油泵；液动油泵、液压涡轮泵和射流泵。

电动油泵在飞机上使用比较广泛，是一种以电力为能源的输油泵，它可分为直流电动油泵和交流电动油泵。

液动油泵则是一种由液压系统提供高压液体作为能源的输油泵；有些飞机上，为了保证燃油系统安全可靠地向发动机输油，一般采用两个不同驱动动力源的油泵（如直流电动泵和液动油泵、直流电动泵和交流电动泵、直流电动泵和液压涡轮泵）并联向发动机输油，即两个油泵同时向发动机输油。

电动油泵和液动油泵最大的优点是便于实施自动控制，但这两种油泵一旦飞机电源系统或液压系统发生故障后，就会失去输油动力，从而影响发动机的工作。

因此，目前飞机上开始采用以燃油本身作为能源的油泵，常见的有液压涡轮泵，射流泵和引射器。

副油箱和机翼油箱的输油通常利用发动机来的增压空气，其原理是利用增压空气把燃油从油箱中压出。

有些飞机为了解决因机翼油箱结构强度和刚度的限制，机翼油箱增压压力；小而使输油流量小的问题，采用了增压空气和电动油泵同时输油。

燃油系统输油部分大都采用“余度设计”原则，即系统中的关键附件和通路（如油泵、输油管路）至少配置两套，一旦系统中某一附件有故障时，备用附件或通路就会接替工作。

2飞机燃油系统输油故障

副油箱输油不正常

故障现象

副油箱不输油或用不完或提前输油或两边副油箱输油不一致。

原因分析

副油箱的燃油是利用增压空气压力先输送到2油箱，再由一油泵输送到3油箱，由二油泵（强5飞机是经二油箱）输送到发动机的。

如果增压空气压力不正常或输油管路有故障，那么就会出现副油箱输油不正常的故障。

因此，引起副油箱输油不正常的主要原因是增压压力不正常或输油管路故障。

具体原因有以下几方面：

（1）副油箱增压压力不正常

增压空气经副油箱增压单向活门，直径2mm的节流孔、副油箱增压安全活门后分为二路：

一路经防真空活门通向副油箱后舱，将后舱燃油压到前舱，经输油管路输入2油箱，另一路经直径1mm的节流孔通向副油箱压力信号器。

如果副油箱内增压空气压力不正常，输油压力不足导致输油缓慢或不输油。

引起副油箱增压不正常的具体部位有：

a副油箱增压安全活门有故障

副油箱增压安全活门不密封、弹簧张力调得过小或活门被卡在打开位置，造成副油箱内增压压力过小。

b副油箱增压单向活门故障

副油箱增压单向活门被堵塞，或锈蚀打不开，增压空气进不到副油箱内，副油箱内没有增压空气。

导致副油箱不能输油。

c副油箱增压管路故障

副油箱增压管路上直径2mm的节流孔被金属堵塞；副油箱的负压活门不密封或被卡在打开位置，导致副油箱内气压力小。

d副油箱安装不正

副油箱安装不正，在增压气路连接处脱开以及歼7E型飞机的副油箱加油通气电磁阀卡在打开位置，导致副油箱内增压空气压力小或没有增压空气。

（2）副油箱输油管路故障

a2号钢珠活门有故障

歼7B、E型飞机的1油箱中和歼7C、D型飞机的7油箱中的浮子活门内密封胶垫破损，使2号钢珠活门关闭后难以密封；或者浮子活门中2号钢珠活门被赃物卡在打开位置；或钢珠活门的顶杆锈死等，输油活门控制腔压力很小，输油活门打不开或开度很小，影响副油箱输油。

b节流孔堵塞

如果输油活门前节流孔堵塞，控制腔就没有压力，输油活门打不开，副油箱则不能输油。

（3）副油箱提前输油的主要原因则是由于输油活门的薄膜破裂所致。

机翼油箱输油不正常

故障现象

机翼油箱输油缓慢，不输油或两边输油不一致。

原因分析

机翼油箱的燃油是利用增压空气压力先输到2油箱，再由一油泵输送到3油箱，由二油泵输送到发动机的。

如果增压空气压力不正常或输油管路有故障，则会导致机翼油箱输油故障。

因此，引起机翼输油故障的主要原因是增压空气压力不正常或输油管路故障。

具体分析如下：

（1）机翼油箱增压压力不正常

a机翼油箱增压安全活门有故障

机翼油箱增压安全活门的密封外罩与机身油箱的增压管路相通；活门与机翼油箱增压管路相通。

当机翼油箱的增压压力比机身油箱的增压压力大~×10³×10²Pa时，机翼油箱增压安全活门开始打开放气。

以保证机翼油箱的增压压力比机身油箱的增压压力大~×10³×10²Pa，给机翼油箱正常输油提供足够的输油动力。

如果机翼油箱增压安全活门不密封；弹簧疲乏，张力变小；活门卡在打开位置；增压安全活门的外罩不密封等，导致机翼油箱增压值（相对于机身油箱增压值）减小，甚至和机身油箱增压值相等，机翼油箱失去输油动力而不输油或输油缓慢。

b机翼油箱增压单向活门故障

为了防止机翼油箱增压空气倒流，在增压管路上安装了增压单向活门。

如果机翼油箱增压单向活门锈死打不开，则增压空气不能进入机翼油箱内，从而失去输油动力，机翼油箱不能输油。

c机翼油箱的耗油通气活门故障

燃油系统的用油顺序，主要是靠安装在1、3油箱上的两组浮子活门，依次控制各个特种活门和耗油通气活门的开、闭来实现的。

当油箱内油面较高时，浮子浮起，通过顶杆将钢珠活门打开。

当二、三油泵工作时，一小部分油液经单向活门、油滤流入管路后，即分成两路：

一路经特种活门上的单向活门和节流孔后，再经钢珠活门2流回油箱；另一种经耗油通气活门前的节流孔和钢珠活门1流回油箱。

由于油液不断流过节流孔产生压力损失，所以在这种情况下，特种活门和耗油通气活门薄膜一侧（控制腔）的油压很小，不能克服另一侧弹簧的张力。

因此，特种活门是关闭的，不能输入燃油；耗油通气活门则是打开的，它使机翼油箱增压管路与机身油箱增压管路沟通，增压压力相等，所以机翼油箱不向机身油箱输油。

当油箱内油面下降时，浮子下落，首先钢珠活门2关闭，停止流油。

于是特种活门压力腔内的油压增大，作用在薄膜上的油液作用力即可克服弹簧张力，推开活门，使其他油箱的燃油可以由此输入。

如果油面继续下降，浮子继续下落，则钢珠活门1随之关闭，耗油通气活门控制腔内的油压增大，克服弹簧张力，将活门关闭。

于是机翼油箱内的增压压力就可以增大于机身油箱内的增压压力，从而使机翼油箱的燃油经特种活门输入机身油箱。

如果机翼油箱的耗油通气活门卡在打开位置或未能关闭；歼7B、E型飞机1号油箱（歼7C、D型飞机7号油箱）中的浮子活门的密封胶垫老化、裂纹，1号钢珠活门难以密封；1号钢珠活门被赃物卡在打开位置；钢珠活门顶杆锈蚀；控制管路中节流孔堵塞等，使耗油通气活门不能关闭，机翼油箱增压值与机身油箱增压值相等，机翼油箱不能输油。

d机翼油箱地面增压接管嘴不密封

机翼油箱地面增压接管嘴的堵盖内胶圈老化、裂纹、接管嘴漏气，油箱增压值减小。

导致输油缓慢或不输油。

e增压气路上的节流孔堵塞

歼7B型飞机增压气路上的2mm节流孔（歼7C、D、E型飞机为）堵塞，增压空气不能进入油箱。

造成机翼油箱不输油或输油缓慢。

（2）机翼油箱输油管路不畅通

燃油系统能否正常输油除了要有足够的输油动力外，还应保持输油管路畅通。

从以往燃油系统所发生的故障情况来看，引起输油管路方面的故障原因主要是输油管路被堵塞。

堵塞物来源这主要是由于机翼油箱内表面的封严胶（XM-15）长期受燃油的侵泡、腐蚀而变成胶块状，脱落后堵塞了机翼油箱出口或输油通道，机翼油箱的燃油输不出去。

（3）两边机翼油箱输油不一致的原因

a增压管路上有一边的7mm节流孔被堵塞

在机翼油箱增压管路上安装两个直径7mm节流孔的作用是当一边机翼油箱的煤油先用完时，防止增压压力过分降低，而保证另一边