某型飞机燃油系统改进研究

赵志和

摘 要：针对某型飞机在地面试车起火事故，通过对飞机燃油系统原理分析，存在的缺陷，开展技术改进研究以提高装备使用的可靠性。

关键词：燃油系统；改进研究

引言：2006年某部一架某型飞机，地面试车时发生起火事故，飞机报废。事故的发生，严重影响了部队飞行训练任务的完成，为了解决飞机燃油外溢导致的飞机起火问题，2003年空装曾下发技术通报，对在役的某型飞机燃油系统实施了改装，改装后大大降低了外溢燃油进入发动机舱高温区的几率，提高了安全性，但随着使用时间的增长，燃油导管内胶圈逐渐老化，无法保证密封性，外溢燃油从此处可漏入发动机舱高温区，继而导致地面试车时发生起火事故。如何解决飞机燃油外溢、及改装后存在的不足，进一步完善改进研究势在必行。

一、原因分析

（一）故障机理分析。燃油系统未改时，当系统燃油外溢，可通过背鳍通气管路进入后机身环形通气管。当柔性接头内胶圈长时间在高温区工作使之老化时，外溢燃油经此可流入后机身内部、外溢燃油还可经机身油箱增压安全活门座的缝隙沿管壁流入后机身内部，流入后机身的燃油在高温作用下很容易爆燃起火，导致地面事故。

（二）飞机地面试车起火需要具备的条件。（1）燃油不正常的外溢；（2）外溢的燃油进入了发动机舱高温区。

（三）某型系列飞机燃油外溢的可能原因。（1）输油及控制系统有故障，导致燃油外溢。（2）加油控制系统失效，导致燃油外溢。

（四）导致外溢燃油起火的可能原因。（1）飞机结构设计不尽完善，存有使外溢燃油进入发动机舱的通道。改装前某型飞机机身增压安全活门是靠一个简易的口框，将安全活门与机身内部进行隔离。这种方式容易导致增压通气管路安装时错位、隔离口框变形、密封胶圈失效，从安全活门排出的燃油一部分会流入发动机舱。（2）管路连接件内的密封胶圈容易失效。某型系列飞机后机身52～53框之间安装有环形燃油增压通气管，一圈管路的连接处完全靠胶圈密封，而这一部位正好处在发动机的高温区，一旦胶圈密封失效，将会导致外溢燃油直接流到隔热蒙皮表面上。根据上述分析，导致燃油外溢具有不确定性和随机性，因而某型系列飞机在进行地面试车过程中可能发生飞机起火的事故。

二、改装方案

（一）改进机身增压安全活门安装口框。某型系列飞机在机身增压安全活门安装口框的上侧和下侧各安装了两个。下侧两个安全活门排出的油可通过安装处缝隙进入机身内部，因此需要改进，具体方法是：（1）在后机身53～54框下部、左26～27长桁之间开口，铆接一个新的安全活门安装口框； （2）在机身外表面对应新的增压安全活门安装口框处加装一个带不锈钢网的检查口盖；（3）将原机增压安全活门安装口框下侧的两个安全活门安装孔用堵盖铆接封死，并涂密封胶。

（二）改进有关增压通气导管。（1）拆除原安装在机身增压安全活门安装口框下侧的四通管；（2）拆除原机增压通气导管，换装重新设计制作的增压通气导管，该导管上增加了一段分支管路；（3）制作一根900弯管，由其替代原四通管的连接；（4）制作一根三通管，该导管一端与换装的导管上新增加的分支管路相连；（5）改进增压安全活门密封胶垫。将安全活门密封胶垫厚度增至为4mm，改善安全活门与口框之间的密封效果；（6）在副油箱输油控制管路中加装油滤，以防导致副油箱提前输油，从而降低燃油外溢几率。

三、某型飞机燃油系统改装新思路

（1）在左右机翼油箱输油单向活门进油接头处各加装一个塔形滤网，防止左右机翼油箱输油单向活门被杂物卡滞在常开位置，造成燃油外溢。（2）在通往后机身的增压通气管路上，加装应急排油系统，避免外溢燃油流入环形通气管内，从而达到防止外溢燃油流入发动机舱高温区引发起火事故的目的。（3）将后机身环形通气管连接柔性接头内装的胶圈，更换为氟橡胶材料的胶圈，氟橡胶材料具有耐高温性、使用周期长，使环形通气管连接处的密封可靠性大大提高，可达到避免外溢燃油流入后机身内部高温区之目的，以防止地面试车发生起火事故。（4）部队在飞机维护过程中，应利用飞机换发和脱尾部时机，用专用检查设备检查增压通气管路的密封性，发现问题及时解决。（5）在某型系列飞机做定检工作时，对飞机后机身燃油增压通气管柔性接头的所有胶圈和机身增压安全活门安装胶垫进行更换，且要保证柔性接头内胶圈、弹簧压紧垫圈安装顺序的正确性，防止外溢燃油流入后机身内部高温区。

结束语：某型系列飞机燃油系统的功用是储存燃油，保证在规定的飞行状态下，可靠地向发动机连续供油。燃油系统管路复杂、节流孔多、对飞机的清洁度要求高，在维护中应严格执行飞机维护规程。防止地面试车时外溢燃油流入发动机舱高温区，引发起火事故的改装方案，充分考虑了燃油系统的工作原理、和结构变化对飞机燃油系统的影响，改装后的某型系列飞机不影响飞机的使用和维护，能够避免外溢燃油流入发动机舱高温区，但原方案存在一定不足，为提高燃油系统的可靠性，彻底避免地面试车时发生起火事故，应在原方案的基础上采用本文所述的新思路，对某型系列飞机燃油系统进一步实施改装。

参考文献：

[1] 飞机技术说明书[S].航空工业部第六0一研究所.

[2] 某型飞机构造 [S].褚兰根主编