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摘要：某型飞机燃油系统压力加油过程中接通右Ⅱ—Ⅲ组预检开关时不能正常中断加油，本文针对该故障进行分析，找出故障源并进行相应的排除，使燃油加油系统恢复正常工作；梳理相关故障排除路线，总结归纳地面维护人员需注意的事项和建议。
关键词：燃油；加油系统；预检；故障分析
Keywords：fuel；refueling system；pre-inspection；fault analysis
0 引言
燃油系统主要为飞机正常飞行提供持续动力。相对于供油系统，燃油加油系统故障的验证过程需要消耗大量燃油，因此故障分析必须严谨、全面，以精准找到故障源。本文通过对某型飞机燃油加油系统故障的分析，找出故障源并进行相应排除，使燃油加油系统恢复正常工作。
1 故障现象
某型飞机在燃油系统压力加油过程中，同时给左右Ⅰ组、Ⅱ—Ⅲ组油箱加油，当对各组油箱“应急油面”控制装置进行预检时，接通右Ⅱ—Ⅲ组预检开关，发现该组油量表数值及光环百分数仍在变化，加油电磁开关不能正常中断加油。
2 故障分析
2.1 燃油加油系统
该型飞机加油系统包括压力加油和重力加油两部分。压力加油通过安装于左起落架舱内右侧壁的压力加油自封接头和配电盒进行，重力加油通过位于Ⅰ、Ⅲ组油箱上表面的加油口进行。
压力加油系统的功用是对地面加油进行控制，既可同时对各组油箱加油也可单独对某一组油箱加油。压力加油系统由压力加油接头GJB60-85、临界压力信号器XY3.5-2、危险压力信号器XY-2、预检电磁开关RDF-23A、浮子活门RFF-14、加油电磁开关RDK-13A、真空活门QYF-32、重力加油口4A4-170以及导管、检查仪表和操纵开关组成。
采用压力加油系统將油箱加满时，油量表传感器发出满油信号，自动接通黄色满油信号灯，同时关闭加油电磁开关，停止加油。此时油量表传感器发出满油信号的油面称为“正常油面”，“正常油面”距离油箱顶部70mm，加油量约为3600kg。当油量表传感器故障不能发出满油信号时，机械浮子活门应急关闭压力加油电磁开关，此时机械浮子活门工作的油面称为“应急油面”，“应急油面”距离油箱顶部30mm，加油量约为4000kg。
该型飞机压力加油系统还设有“预检”功能。飞机开始加油时，对各组油箱应急油面控制装置进行预检。在配电盒上将4个预检开关接通，油量表转换开关置于总组指示位置，地面加油指示器上总油量数值及光环百分数不变，说明各油箱应急油面控制装置工作全部正常。将预检开关断开，油箱继续加油。若需分组预检，可将油量表转换开关置于所需预检油箱组，观察指示器上该组油箱油量数值及光环百分数变化情况。本次故障即是在进行分组预检时发现该组油量表数值及光环百分数仍在变化，说明右Ⅱ—Ⅲ组油箱应急油面控制装置无法正常工作。
2.2 故障原因分析
根据接通预检电磁开关不能正常中断加油，可以认定该故障为“应急油面”控制系统工作故障。该控制系统由预检电磁开关RDF-23A、浮子活门RFF-14和加油电磁开关RDK-13A组成。
飞机压力加油过程中，燃油进入加油电磁开关后分为三路：第一路，在加油压力作用下，燃油打开薄膜式活门进入油箱，给飞机加油；第二路，燃油经中心管孔进入“正常感压腔A”，当燃油油面未达“正常油面”，即油量表传感器未发出满油信号时，电磁阀打开，进入A腔的燃油经过单向活门和电磁阀进入油箱；第三路，燃油经中心管孔进入“应急感压腔B”，当燃油油面未达到“应急油面”，即浮子未浮起使钟罩式活门处于打开状态时，进入B腔的燃油经过引导管和浮子活门进入油箱。
当油箱内油面达到正常满油油面时，电控系统工作，由油量表传感器发出满油信号（压力加油配电盒的黄色信号灯亮），同时接通RDK-13A燃油电磁开关上的电磁阀，电磁阀中的活门关闭，致使RDK-13A燃油电磁开关中的“正常感压腔A”内的压力上升，由于压力传递和弹簧作用，使薄膜式活门关闭，切断油路。
当油箱内油面达到应急满油油面时，浮子浸在燃油中，浮子浮起使钟罩式活门关闭，即引导管路关闭，致使RDK-13A燃油电磁开关中的“应急感压腔B”内的压力上升，由于压力传递和弹簧作用，使薄膜式活门关闭，切断油路。
操纵压力加油配电盒上的预检开关，接通预检电磁开关电路，预检电磁开关内部电磁铁的电磁力克服弹簧力使衔铁上移与挡铁吻合，此时衔铁上的孔与活门座上的孔相通，使活门处于打开位置，燃油经过预检电磁开关进入预检管，从而进入浮子活门内腔，使浮子活门内腔很快被燃油注满，模拟油箱加满油状态。由于浮子浸在燃油中，浮子浮起使钟罩式活门关闭，即引导管关闭，致使加油电磁开关中“应急感压腔B”内的压力上升，依靠压力传递和弹簧的共同作用，使薄膜式活门关闭，切断加油。燃油加油系统原理如图1所示。
经过对“应急油面”控制系统工作原理的分析，初步认定产生此故障的原因有以下几种：
1）预检电磁开关内部故障或预检电磁开关控制线路故障；
2）浮子活门卡滞或活门密封性不好，导致不能正常关闭引导口；
3）浮子活门上预检管或引导管安装错误；
4）加油电磁开关“应急感压腔”薄膜破损或安全活门异常打开；
5）预检管堵塞或引导管断裂、脱开。
3 故障源排查
针对上述故障原因，结合系统自身特点和安装部位（浮子活门和引导管安装于油箱内部，检查工作难以实施），制定出故障源排查顺序：预检电磁开关及线路→预检管→加油电磁开关→浮子活门→引导管。
3.1 预检电磁开关及线路和预检管故障排查
燃油加油系统线路图如图2所示。将右Ⅱ-Ⅲ组预检开关159Q置于“打开”位置，则正电传输路径为：压力加油配电盒的断路器121Q→右Ⅱ—Ⅲ组预检开关159Q→右Ⅱ—Ⅲ组预检电磁活门160Q插头1号孔→2号孔→地，使右Ⅱ—Ⅲ组预检电磁活门通电而打开。给飞机加油，检查预检电磁开关所连接的预检管末端是否有燃油流出，分为两种情况。 1）如果有燃油流出，说明预检电磁开关及线路和预检管工作正常。
2）如果无燃油流出，依次通过下列方法找出故障源：
a.测量导线Q166-22与预检电磁活门160Q相连的插头1号孔对地电压值是否为28.5V。若是28.5V，说明预检电磁活门控制电路正常，若不是则说明预检电磁活门控制电路故障，故障原因可能是电路中存在断路、短路；
b.更换预检电磁活门。若预检功能未恢复正常，说明预检电磁活门工正常，若恢复正常则说明预检电磁活门故障，故障原因可能是预检电磁活门内部线路故障、活门卡滞等；
c.检查导管内部是否存在堵塞现象。
3.2 加油电磁开关故障排查
将加油电磁开关引导口堵死，模拟浮子活门“关闭”状态。将压力加油配电盒面板上的加油控制开关左Ⅰ组133Q、左Ⅱ—Ⅲ组123Q、右Ⅰ组143Q置于“关闭”位置，右Ⅱ—Ⅲ组153Q置于“打开”位置，则正电传输路径为：压力加油配电盒的断路器121Q→加油控制开关123Q、133Q、143Q→右Ⅱ—Ⅲ组加油电磁活门128Q、138Q、148Q插头4号孔→1号孔→地，使左Ⅰ组、左Ⅱ—Ⅲ组、右Ⅰ组加油电磁活门通电而关闭，只有右Ⅱ—Ⅲ组加油电磁活门未通电可以依靠加油压力打开。给飞机加油，检查右Ⅱ—Ⅲ组油量表数值及光环百分数是否仍在变化（在条件允许的情况下，也可以通过更换加油电磁开关的方法进行排查），分为两种情况。
1）如果油量表数值及光环百分数不再变化，说明加油电磁开关工作正常。
2）如果油量表数值及光环百分数仍在变化，说明加油电磁开关故障，故障原因可能是“应急感壓腔”薄膜破损、安全活门异常打开等。
3.3 浮子活门和引导管故障排查
浮子活门上的预检口通过预检管与预检电磁活门相连，浮子活门上的引导口通过引导管与加油电磁活门相连，检查两根导管是否安装正确。
检查浮子活门有无卡滞现象和钟罩式活门关闭时的密封性。在条件允许的情况下，也可以通过更换浮子活门的方法进行排查。
检查引导管是否存在断裂、脱开现象。
经上述排查，发现故障原因为引导管连接浮子活门端根部断裂，更换断裂引导管后重新加油，对右Ⅱ—Ⅲ组油箱“应急油面”控制装置进行预检，油量表数值及光环百分数不再变化，“应急油面”控制系统工作正常，故障排除。
3.4 故障排除线路
通过本次故障的排除，为固化成熟排故经验，绘制出“应急油面”控制系统故障分析图如图3所示。
4 总结
日常拆卸加油电磁开关过程中，需先将加油电磁开关从机翼油箱内取出再断开与其相连的引导管，取出加油电磁开关时引导管会随之产生相应的形变，反复拆装加油电磁开关易造成引导管根部断裂，因此建议地面维护人员在拆卸加油电磁开关时应慢慢将加油电磁开关取出，防止引导管形变量过大产生断裂。另外，在安装加油电磁开关前也应该对引导管进行相应外观检查，检查合格后再进行安装。
该故障是飞机维护时出现的疑难故障，通过本次故障的排除，增强了对燃油加油系统了解，梳理了相关故障排除路线，总结并固化了成熟排故经验，可对今后类似故障的分析提供借鉴。
作者简介
毕海亮，工程师，专业领域为航空机械工程。
关键词：燃油；加油系统；预检；故障分析
Keywords：fuel；refueling system；pre-inspection；fault analysis
0 引言
燃油系统主要为飞机正常飞行提供持续动力。相对于供油系统，燃油加油系统故障的验证过程需要消耗大量燃油，因此故障分析必须严谨、全面，以精准找到故障源。本文通过对某型飞机燃油加油系统故障的分析，找出故障源并进行相应排除，使燃油加油系统恢复正常工作。
1 故障现象
某型飞机在燃油系统压力加油过程中，同时给左右Ⅰ组、Ⅱ—Ⅲ组油箱加油，当对各组油箱“应急油面”控制装置进行预检时，接通右Ⅱ—Ⅲ组预检开关，发现该组油量表数值及光环百分数仍在变化，加油电磁开关不能正常中断加油。
2 故障分析
2.1 燃油加油系统
该型飞机加油系统包括压力加油和重力加油两部分。压力加油通过安装于左起落架舱内右侧壁的压力加油自封接头和配电盒进行，重力加油通过位于Ⅰ、Ⅲ组油箱上表面的加油口进行。
压力加油系统的功用是对地面加油进行控制，既可同时对各组油箱加油也可单独对某一组油箱加油。压力加油系统由压力加油接头GJB60-85、临界压力信号器XY3.5-2、危险压力信号器XY-2、预检电磁开关RDF-23A、浮子活门RFF-14、加油电磁开关RDK-13A、真空活门QYF-32、重力加油口4A4-170以及导管、检查仪表和操纵开关组成。
采用压力加油系统將油箱加满时，油量表传感器发出满油信号，自动接通黄色满油信号灯，同时关闭加油电磁开关，停止加油。此时油量表传感器发出满油信号的油面称为“正常油面”，“正常油面”距离油箱顶部70mm，加油量约为3600kg。当油量表传感器故障不能发出满油信号时，机械浮子活门应急关闭压力加油电磁开关，此时机械浮子活门工作的油面称为“应急油面”，“应急油面”距离油箱顶部30mm，加油量约为4000kg。
该型飞机压力加油系统还设有“预检”功能。飞机开始加油时，对各组油箱应急油面控制装置进行预检。在配电盒上将4个预检开关接通，油量表转换开关置于总组指示位置，地面加油指示器上总油量数值及光环百分数不变，说明各油箱应急油面控制装置工作全部正常。将预检开关断开，油箱继续加油。若需分组预检，可将油量表转换开关置于所需预检油箱组，观察指示器上该组油箱油量数值及光环百分数变化情况。本次故障即是在进行分组预检时发现该组油量表数值及光环百分数仍在变化，说明右Ⅱ—Ⅲ组油箱应急油面控制装置无法正常工作。
2.2 故障原因分析
根据接通预检电磁开关不能正常中断加油，可以认定该故障为“应急油面”控制系统工作故障。该控制系统由预检电磁开关RDF-23A、浮子活门RFF-14和加油电磁开关RDK-13A组成。
飞机压力加油过程中，燃油进入加油电磁开关后分为三路：第一路，在加油压力作用下，燃油打开薄膜式活门进入油箱，给飞机加油；第二路，燃油经中心管孔进入“正常感压腔A”，当燃油油面未达“正常油面”，即油量表传感器未发出满油信号时，电磁阀打开，进入A腔的燃油经过单向活门和电磁阀进入油箱；第三路，燃油经中心管孔进入“应急感压腔B”，当燃油油面未达到“应急油面”，即浮子未浮起使钟罩式活门处于打开状态时，进入B腔的燃油经过引导管和浮子活门进入油箱。
当油箱内油面达到正常满油油面时，电控系统工作，由油量表传感器发出满油信号（压力加油配电盒的黄色信号灯亮），同时接通RDK-13A燃油电磁开关上的电磁阀，电磁阀中的活门关闭，致使RDK-13A燃油电磁开关中的“正常感压腔A”内的压力上升，由于压力传递和弹簧作用，使薄膜式活门关闭，切断油路。
当油箱内油面达到应急满油油面时，浮子浸在燃油中，浮子浮起使钟罩式活门关闭，即引导管路关闭，致使RDK-13A燃油电磁开关中的“应急感压腔B”内的压力上升，由于压力传递和弹簧作用，使薄膜式活门关闭，切断油路。
操纵压力加油配电盒上的预检开关，接通预检电磁开关电路，预检电磁开关内部电磁铁的电磁力克服弹簧力使衔铁上移与挡铁吻合，此时衔铁上的孔与活门座上的孔相通，使活门处于打开位置，燃油经过预检电磁开关进入预检管，从而进入浮子活门内腔，使浮子活门内腔很快被燃油注满，模拟油箱加满油状态。由于浮子浸在燃油中，浮子浮起使钟罩式活门关闭，即引导管关闭，致使加油电磁开关中“应急感压腔B”内的压力上升，依靠压力传递和弹簧的共同作用，使薄膜式活门关闭，切断加油。燃油加油系统原理如图1所示。
经过对“应急油面”控制系统工作原理的分析，初步认定产生此故障的原因有以下几种：
1）预检电磁开关内部故障或预检电磁开关控制线路故障；
2）浮子活门卡滞或活门密封性不好，导致不能正常关闭引导口；
3）浮子活门上预检管或引导管安装错误；
4）加油电磁开关“应急感压腔”薄膜破损或安全活门异常打开；
5）预检管堵塞或引导管断裂、脱开。
3 故障源排查
针对上述故障原因，结合系统自身特点和安装部位（浮子活门和引导管安装于油箱内部，检查工作难以实施），制定出故障源排查顺序：预检电磁开关及线路→预检管→加油电磁开关→浮子活门→引导管。
3.1 预检电磁开关及线路和预检管故障排查
燃油加油系统线路图如图2所示。将右Ⅱ-Ⅲ组预检开关159Q置于“打开”位置，则正电传输路径为：压力加油配电盒的断路器121Q→右Ⅱ—Ⅲ组预检开关159Q→右Ⅱ—Ⅲ组预检电磁活门160Q插头1号孔→2号孔→地，使右Ⅱ—Ⅲ组预检电磁活门通电而打开。给飞机加油，检查预检电磁开关所连接的预检管末端是否有燃油流出，分为两种情况。 1）如果有燃油流出，说明预检电磁开关及线路和预检管工作正常。
2）如果无燃油流出，依次通过下列方法找出故障源：
a.测量导线Q166-22与预检电磁活门160Q相连的插头1号孔对地电压值是否为28.5V。若是28.5V，说明预检电磁活门控制电路正常，若不是则说明预检电磁活门控制电路故障，故障原因可能是电路中存在断路、短路；
b.更换预检电磁活门。若预检功能未恢复正常，说明预检电磁活门工正常，若恢复正常则说明预检电磁活门故障，故障原因可能是预检电磁活门内部线路故障、活门卡滞等；
c.检查导管内部是否存在堵塞现象。
3.2 加油电磁开关故障排查
将加油电磁开关引导口堵死，模拟浮子活门“关闭”状态。将压力加油配电盒面板上的加油控制开关左Ⅰ组133Q、左Ⅱ—Ⅲ组123Q、右Ⅰ组143Q置于“关闭”位置，右Ⅱ—Ⅲ组153Q置于“打开”位置，则正电传输路径为：压力加油配电盒的断路器121Q→加油控制开关123Q、133Q、143Q→右Ⅱ—Ⅲ组加油电磁活门128Q、138Q、148Q插头4号孔→1号孔→地，使左Ⅰ组、左Ⅱ—Ⅲ组、右Ⅰ组加油电磁活门通电而关闭，只有右Ⅱ—Ⅲ组加油电磁活门未通电可以依靠加油压力打开。给飞机加油，检查右Ⅱ—Ⅲ组油量表数值及光环百分数是否仍在变化（在条件允许的情况下，也可以通过更换加油电磁开关的方法进行排查），分为两种情况。
1）如果油量表数值及光环百分数不再变化，说明加油电磁开关工作正常。
2）如果油量表数值及光环百分数仍在变化，说明加油电磁开关故障，故障原因可能是“应急感壓腔”薄膜破损、安全活门异常打开等。
3.3 浮子活门和引导管故障排查
浮子活门上的预检口通过预检管与预检电磁活门相连，浮子活门上的引导口通过引导管与加油电磁活门相连，检查两根导管是否安装正确。
检查浮子活门有无卡滞现象和钟罩式活门关闭时的密封性。在条件允许的情况下，也可以通过更换浮子活门的方法进行排查。
检查引导管是否存在断裂、脱开现象。
经上述排查，发现故障原因为引导管连接浮子活门端根部断裂，更换断裂引导管后重新加油，对右Ⅱ—Ⅲ组油箱“应急油面”控制装置进行预检，油量表数值及光环百分数不再变化，“应急油面”控制系统工作正常，故障排除。
3.4 故障排除线路
通过本次故障的排除，为固化成熟排故经验，绘制出“应急油面”控制系统故障分析图如图3所示。
4 总结
日常拆卸加油电磁开关过程中，需先将加油电磁开关从机翼油箱内取出再断开与其相连的引导管，取出加油电磁开关时引导管会随之产生相应的形变，反复拆装加油电磁开关易造成引导管根部断裂，因此建议地面维护人员在拆卸加油电磁开关时应慢慢将加油电磁开关取出，防止引导管形变量过大产生断裂。另外，在安装加油电磁开关前也应该对引导管进行相应外观检查，检查合格后再进行安装。
该故障是飞机维护时出现的疑难故障，通过本次故障的排除，增强了对燃油加油系统了解，梳理了相关故障排除路线，总结并固化了成熟排故经验，可对今后类似故障的分析提供借鉴。
作者简介
毕海亮，工程师，专业领域为航空机械工程。