直升机燃油系统故障的分析及排查

吴双

摘要：本论文系统地论述了直升机燃油系统的原理，以及结合长期科研、批生产试飞及日常维护过程中遇到的典型故障经验总结，从原理上对故障进行分析，总结分析方法。使大家不仅对直升机燃油系统的原理有一个具体的了解，还能通过分析在实践中解决一些具体问题，排除相应常见故障。

关键词：燃油系统 故障分析 原理 传感器

引言

直升机在军事和民用领域得到了飞速发展，然而飞机的安全问题一直被人们所关注。燃油系统可以说是飞机的重要组成部分，燃油显示系统的可靠性直接决定着飞机的安全，只有保证燃油显示系统性能的良好才能确保飞行的安全，因此燃油显示系统在飞机航电系统中占据至关重要的地位。

燃油显示系统涉及的仪表指示不多，但出现的故障比较多，排除也比较困难。但是在经过长期的排故经验积累总结了一些常见的典型故障，本文将对常见的典型故障从原理上进行分析，以对今后在生产实践中出现的故障有指导作用。

1 直升机燃油系统概述

某型机油箱的位置在机身下部，总体分为左油箱及右油箱，分别给左发动机及右发动机输送燃油。供给左发动机的油箱组由以下三个油箱组成：一个左中油箱，一个左前油箱，一个右前油箱。这三个油箱由位于这些油箱的上部和下部的流口相互连通。通过位于左中油箱上的加油口对这个油箱组进行加油。

供给右发动机的油箱组由以下两个油箱组成：一个右中油箱，一个后油箱。这两个油箱由位于这两个油箱上部和下部的流口相互连通。加油口在后油箱上。

左、右油箱中共存在4个燃油油量传感器，分别布置在左前油箱、左中油箱、右中油箱和后油箱，用于测量燃油的油位，油位信号传送到燃油油量放大器，由放大器解算出相应的燃油量并输出给油量表及发动机参数采集器，再由发动机参数采集器发送给左右显示器进行显示。

2 燃油系统问题的分析及排查

2.1油量显示数值受干扰跳变

故障现象：

在某型机客户接收过程中发现，当按压伺服与行李仓过热检查按钮时，左侧燃油指示数值存在小幅度跳变，涨幅最大12kg，然后数值会慢慢回到原来油量值。如果再次快速按压改按钮，则数值会在当前油量值基础上再次发生跳变，涨幅依旧为10kg左右。根据此现象及接线图展开分析。

燃油测量系统及过热检查工作原理及故障分析：

飞机上左、右系统的4根油量传感器将油箱中的油量液面高度转变为电容信号，通过同轴电缆等接线将信号传递给燃油放大器，放大器经过解算电容信号计算出每个油箱中的燃油量，将数据发送至油量表及发参采集器再传递至综显系统，这样，在油量表上及综显发参页面中可以查看左、右系统的燃油量及总燃油量。

首先对左燃油测量放大器2Q成品线缆及2Q至左测量传感器的同轴导线进行检查，检查线芯的接触与导通是否良好，检查线芯是否存在与机体地信号搭接的情况。插头屏蔽皮的接线与机体地信号的接触对于同轴线缆的保护起到非常重要的作用。

在检查中没有发现异常的情况，用铝箔纸对传感器及插头进行包裹接地保护后，现象没有明显改善，再考虑放大器到显示系统这一部分的干扰点。燃油放大器的位置在右侧驾驶员地板下靠外侧，放大器固定面的另一面就是24α继电器盒，考虑到继电器工作时可能对周围磁场产生影响，于是将继电器盒拆下后，用铝箔纸进行包裹并接地，将燃油放大器也拆下，远离继电器盒并同样包裹接地。经过通电检查左燃油量被干扰情况依然存在。

经过以上检查及试验后分析，干扰原因不是由于空间上的电磁环境产生的，可能是由于线路传递过来的微弱信号导致的。两个系统的交集为6N接地模块。于是将左，右系统显示信号的屏蔽线ED110N与ED112N从6N接地模块取出，再将伺服与货仓过热检查系统的DWW62N从接地模块中取出，将三个接地线分别通过导线接入其他接地模块。经过几次不同的试验最终燃油的干扰量由10Kg左右减小到1Kg左右，干扰的影响已经降到了最低值。

2.2飛机加满油后，左右不均衡

故障现象：

某新型科研机在地面加满油后，左右相差约80Kg，无法达到左右平衡。由于该型机油箱分布布局发生变化，需重新根据布局重新分析。

该型机燃油系统分为左、右两个大油箱，分别有左、右两个重力加油口，每个油箱上部均有通气阀，在两个油箱中下部有一个连通管，左、右油箱的燃油可以通过低连通管进行流动。由此结构对飞机加油过程进行分析，由于飞机左、右油箱具有连通作用，故机务加油时通过对其中一个油箱进行加油就可以实现两侧加油，无需将加油车开至飞机另一侧进行再次加油。根据此分析将右侧油箱加油口打开后，由于连通器原理保证了左、右油箱上部空气压力平衡，右侧油箱液面上升至两侧持平，左、右油箱燃油量一致，问题排除。经过与设计人员反馈，得出一致结论，在一侧进行加油时，需将另一侧加油口盖打开，保持两侧油箱压力平衡可实现左、右油箱燃油量均衡。

2.3飞机无法进行校正油量

故障现象：

在飞行进行燃油系统校正工作时，左、右油量有指示，但左、右油箱输入调零、调满指令后无反应，不能进行油量的校正工作。通过接线原理进行分析，油量数值有显示，说明传感器供电是正常的。若一侧油箱不能调零及调满，可能为单通道的信号故障，但此时为左、右油箱同时不能调零及调满，传感器同时出现故障的可能性比较小，因此决定从控制燃油测量系统的机电管理系统进行入手分析。

检查燃油测量传感器89Q和90Q到中间4CH8综合电子设备架再到机电管理计算机1T之间的信号线，测量结果均正常，没有异常搭接。因此怀疑由于机电管理计算机燃油测量模块出现问题，在更换了测量模块后，发现故障现象依然存在。排故工作陷入了僵局，依据图纸对燃油系统所有导线测量结果均正常，传感器可以显示出油量值，同时出现调零调满功能失效的可能性很低。通过对设计图纸进行对比发现传感器接收地信号的13号针角被设计成传感器插头的屏蔽线，没有实际接入机体地信号。经过机上测量也确定了13号点没有接地，是悬空的。这种连接方式导致调零及调满信号没有构成回路，指令发送无效，不能实现调零及调满功能。再次与厂家确认13号点的定义后，将现阶段的情况反馈给了设计人员，在设计人员查看图纸及与厂家沟通后承认图纸接线存在问题，并及时下发手续对13号点接线进行接地处理，连接到18Ne-Y点。更改后，调零调满功能正常，燃油系统试验得以正常进行。

3 结束语

排故过程中一定要实事求是，是哪的问题就在哪解决，不能说做起来困难就应付了事，航空精神有许多但就是没有“差不多”，必须是精益求精。航空安全是最重要的，每个人都应该细心并严肃对待每一个故障，同事之间需要多交流中多学习，只有将知识用在实践中才是有用的，才能不断提高业务水平，多做贡献。

参考文献

1.哈尔滨飞机制造公司。布线图册。 哈尔滨飞机制造公司，1992

2.王成豪，航空仪表[M]。科学出版社，2005.5.1

3.孙元福，周凯旋。航空电子电气基础。科学出版社，1997