■ 王畅/北京飞机维修工程有限公司
截至 2018 年底,大中华地区共计运营 512 架公务机,其中由波音737-700改装的BBJ公务机有159架。为满足客户世界范围点对点的飞行需求,BBJ公务机进行的重要改装是在原有货舱区域加装了辅助油箱,以增强飞机续航能力,使直飞距离达到12960km。加装辅助油箱工作主要包括:货舱区域结构加固;驾驶舱控制面板改装;航电系统更改;增加辅助燃油系统,包括燃油储存和排漏、燃油传输系统、通气系统、加油排油系统、燃油油量管理系统;与原燃油系统交联等。
随着BBJ公务机数量的增加,其维护和保障问题日益突出,掌握辅助油箱的构型及原理对机务人员来说十分必要,尤其是与波音原构型有显著区别的辅助燃油系统。本文主要对BBJ公务机辅助燃油系统和维护方法进行介绍,有助于机务人员全面了解辅助燃油系统。
辅助油箱加油位置与原燃油系统相同,都是通过右机翼下表面的P15面板进行操作,燃油通过加油口先加到1号油箱,再到加油总管,最后到辅助油箱。中央油箱与辅助油箱之间有辅助油箱加油管路和通气/传输管路(VENT/TRANSFER)两个主要管路。辅助油箱加油时,燃油经加油管路进入辅助油箱,通气/传输管路用于通气,保证加油顺利进行;辅助油箱传油时,通气/传输管路用于传输燃油,加油管路关断。
BBJ公务机在P15燃油面板内侧加装了隔离活门面板(P15A面板),包括指示灯和切换电门,如图1所示。改装过的P15燃油面板上显示前辅助油箱(FA)和后辅助油箱(AA)燃油量的总燃油量。切换电门扳到“AUX”位(辅助位)时,左机翼前梁处的隔离活门(ISOLATION VALVE)关闭,燃油不进入大翼油箱。将P15加油面板上的加油电门扳到“OPEN”位时,通气活门打开,位于中央油箱前表面的辅助油箱加油活门(FUEL VALVE)打开,燃油通过中央油箱进入辅助油箱。
辅助油箱本体分为内外两层,外层为防火金属层,用于防撞及保护内部燃油箱,内层装燃油。内外层之间有蜂窝壳体,用于排放渗漏的燃油。每个辅助油箱下方都有放油口,多个辅助油箱排出的燃油汇集到排放总管(DRAIN MAINFOLD)。排放总管的燃油通过货舱地板下方铺设的管路进入轮舱内经过改装的波音原排放管路,再通过排放桅杆(A/C DRAIN MAST)排到机外,如图2所示。
BBJ公务机优先使用原系统油箱(中央油箱)的燃油,当中央油箱燃油消耗一定量后,辅助油箱的燃油再传输到中央油箱供发动机使用,辅助油箱的燃油不能直接传向发动机。
BBJ公务机飞行前需将AFTSP的传输电门扳到“AUTO”位,前起落架离地10min以上,且当中央油箱燃油减少一定量后,辅助燃油处理组件(AFCU)才打开传输活门,辅助油箱燃油经传输活门和传输管路进入中央油箱。中央油箱经过改装的浮子电门包括上浮子电门和下浮子电门,当燃油量达到预选位时,上浮子电门给出AFCU信号,关闭传输活门,飞机燃油系统使用中央油箱燃油。随着中央油箱的燃油不断消耗、油面逐渐下降至下浮子电门位置时,下浮子电门给出AFCU信号,打开传输活门,将辅助油箱燃油传输至中央油箱;当辅助油箱的下浮子电门收到信号(辅助油箱无油时),不再传油,驾驶舱显示辅助油箱无燃油的信息,驾驶员将传油电门扳到“OFF”位,辅助油箱使用结束,如图3所示。
图1 改装过的P15燃油面板
图2 轮舱改装过的排放管路
辅助油箱燃油的传输和使用需要通过引气实现,通常依靠客舱压差将客舱或货舱压力引入到辅助油箱,帮助传输燃油。驾驶舱P5顶板经过改装,加装了AFTBSP和AFTSP两块面板。当起飞等压差小于4.5psi时,驾驶舱显示“AFT/FWD LOW PRESSURE”,将AFTBSP的引气电门扳到“OVRD”位,AFCU收到信号,引气伺服活门打开,从发动机引气帮助传油,通气活门关闭。辅助油箱有超压释放电门,当压差大于10psi时,超压释放活门内的弹簧作动,气体从辅助油箱上的引气管路释放;当压差减小至9psi后,超压释放活门关闭。
BBJ公务机在P15面板和驾驶舱加装了辅助燃油量显示面板(AFQI面板)以显示燃油量。AFPU根据辅助油箱内探测装置传输的燃油量信号持续计算燃油量,显示在驾驶舱和加油面板上,并将燃油量传输给原燃油系统和整个飞机系统。根据实际使用经验,P15加油面板的燃油量显示相对于驾驶舱燃油量显示稍有延迟。
辅助燃油系统在驾驶舱P1(正驾驶面板)、P3(副驾驶面板)上加装AFCDP面板,该面板显示两行8位数字或字母信息,航后可供飞机维护人员查看是否有告警和维护信息。如有告警信息,需参照相应手册进行排故,故障处理后按压“TEST”按钮,确认故障是否已解决。
在实际工作中,曾遇到AFCDP面板上显示“FWD A VENT”故障。正常情况下,飞机在地面时,辅助油箱排放活门(VENT VALVE)打开,使空气流动达到顺利排放燃油的目的;飞机在空中时排放活门关闭,保证燃油正常传输。活门的作动由AFCU控制,并将信号传至驾驶舱。排故时,将相应跳开关放置到位并供电,在电子舱查看AFCU现象,最后确定为排放活门故障,更换了不能作动的排放活门,故障顺利排除。
补充维修计划文件(MPD-S)要求每年通过AFCU对辅助燃油系统进行操作,无需拆卸辅助油箱,直接通过AFCU查看辅助燃油系统状态。排放辅助油箱内的燃油到14000磅,将跳开关放置到位,确认驾驶舱AFCDP面板上无故障信息,进入电子舱,将AFCU前面板上5个扳钮(X0~X4)放置到相应位置,按压“ENTER”按钮(再次按压“ENTER”按钮翻页),查看液晶屏上显示,与手册一致则视为通过。
图3 燃油传输原理图
加装辅助油箱的飞机在使用12年后以及之后每8年必须进行高级别定检,需将辅助油箱从货舱中拆下,进行结构、线路、部件检查和系统的全面检查。辅助油箱拆装用到的器材多达三十余件,在工作前需将相应器材准备齐全以保证检修工作顺利进行。辅助油箱拆下后需对货舱进行持续通风,保证燃油蒸气和氧气浓度符合要求,需对油箱本体进行真空测试。辅助油箱检查结束并重新安装后,需对系统管路进行真空渗漏及传油测试。
综上所述,BBJ公务机的辅助油箱系统对飞机商载、重心、系统、飞机操作及结构余度等各方面都产生影响。只有了解辅助油箱构型、组成及原理,才能保障飞机辅助燃油系统高性能运转。