飞机燃油系统故障检验

刘兆瑞,王乾鑫

摘要：近年来随着科技的不断进步，航空工业的发展日益成熟，航空机械、电子、计算机、自动控制等多个领域发展迅速。因此，飞机结构和系统的复杂性逐渐提高，系统故障涉及到的专业知识范围增大，飞机故障诊断变得更加困难。通常在飞机上进行故障诊断的过程时间有限，因此需要不断提高故障诊断技术以适应航空产品的发展。

关键词：飞机燃油系统； 故障分析； 诊断检验技术

引言：飞机燃油系统在适航取证中发挥着非常重要的作用，只有飞机燃油系统稳定运转，才能够保证飞机长时间安全飞行。飞机燃油系统本身具有复杂性，但它却对飞机飞行的稳定性及可靠性起着关键作用，所以这就需要对飞机燃油系统可能出现的故障进行检测并诊断，同时也需要对飞机的重心进行调整，保障飞行过程中对燃油的供给需求。飞机燃油系统除了最主要的燃油箱以外，还有其他的系统，例如，供油系统、加油系统、燃油箱的通气系统等等。通过以上阐述需要要对飞机燃油系统故障诊断进行合理、科学的分析，从而保障飞机飞行安全。

一、飞机燃油系统的特点

（一）飞机燃油系统的功用

飞机在飞行时离不开燃油系统的支持，飞机燃油系统即根据飞机飞行情况向发动机平稳供油的系统。而飞机在规定高度、压力下飞行时，必须根据相关规定进行供油。但是，因为飞机燃油系统较为繁杂，不仅储油量大、输油管道多，而且通气管道复杂，这对于飞机燃油系统的技术支持和故障排查提出了更高要求。

（二）飞机燃油系统故障概述

通常来说，飞机燃油系统故障主要包括元器件控制失效和漏油。其中，元器件控制失效主要体现在飞机电磁阀和与之匹配的组件方面，严重失控的情况下飞机会瞬间失去燃油支持。而元器件控制失效产生的故障主要包括加油时副油箱自动进油故障、飞机油门卡滞故障、飞机输油故障、燃油系统中快卸卡箍断裂故障、飞机燃油管破裂故障等等。此外，飞机在飞行时会受到惯性负荷，即飞机忽然加速或减速、忽然升高或降低等较大的飞行振动，也可能会使飞机的紧固件受挤压而变形或松动，导致飞机密封材料剥离而发生漏油的故障。在本文中，主要分析飞机元器件控制失效产生的燃油系统故障及其维护措施。

二、飞机燃油系统故障表现及维护措施

（一）加油时副油箱自动进油故障及维护

这一故障即飞机飞行时需要给油时，副油箱在未接通加油气门的情况下自动进油。之所以发生这一故障是由于副油箱加油的控制阀处于“打开”状态，飞机加油时副油箱电门便自动打开，而没有按规定处于“中立”状态，导致副油箱的加油控制阀始终处于“通电打开”位置。

针对这一故障，飞机维修员应定期对飞机输油控制阀检查和维修，或定期更换新的飞机输油控制阀。

（二）飞机油门卡滞故障及维护

这一故障发生的因素有下列几种：一为卡箍位置不合适或凸轮箱联轴器安装失误导致；二为S接头卡滞或控制杆与导管卡箍互相抨击；三为燃油的流量调控期或者凸轮箱内卡滞。等等。

针对这一故障，飞机维修员应在联轴器正常工作时，确保卡箍不与其旁边零件撞击；确保S接头不会出现卡滞状态。此外，飞机维修员还应该定期换新的加力燃油流量调节器等等。

（三）飞机输油故障及维护

这一故障即飞机在飞行时发生机翼邮箱或副油箱输油不稳定状态。之所以产生这一故障，是因为飞机输油控制阀活门没有紧闭，抑或燃油系统导线短路、断路导致燃油直流配电系统出现问题等。

针对这一故障，飞机维修员应定期对飞机输油阀活门进行维护检查，确保其正常工作；定期对燃油系统导线、燃油直流配电盒进行故障检查和相关部件维护。

（四）燃油系统中快卸卡箍断裂故障及维护

这一故障即飞机燃油系统里T型螺杆根部的快卸卡箍断裂。之所以产生这一故障，是由于飞机燃油系统的T型螺杆受到侵蚀或拧紧转矩过大导致其发生断裂。

针对这一故障，飞机维修员应把T型螺杆定期维护，防止其受到较多的侵蚀，必要时还应该针对螺杆做好防腐蚀的工作。此外，针对已经腐蚀较重或拧紧转矩大的螺杆，飞机维修员一定要及时更换。

（五）飞机燃油管破裂故障及维护

这一故障即飞机燃油系统工作时管道破裂或磨穿，之所以发生这一故障可能是由于飞机燃油管道固定支架破裂。

针对这一故障，飞机维修员应确保飞机燃油管和固定支架彼此间隙符合规定。此外，针对已有裂纹或破裂严重的固定支架应予以更换。

（六）燃油系统其它故障及维护

除此之外，飞机燃油系统故障还表现在油箱的腐蚀上。油箱的腐蚀主要由于细菌附着在水和油表面。而且，在热和潮的环境中，细菌的滋生会越来越快，这就会严重污染燃油，更甚至会在油箱内产生泥状的颗粒物，这些颗粒物不但附着在油箱的四周，还会把油箱内的过滤器、排水口等堵住，导致油箱表传感器发生故障，从而产生严重的后果。

针对这一问题，一方面飞机维修员要定期把燃油箱里的水排放干净（最少每天要排放一次），定期对燃油箱内的微生物含量进行检测，一旦发现超标就要使用杀菌剂全面清理燃油箱；另一方面飞机维修员发现油内滋生细菌时，还要把燃油箱内的油彻底放干净，用油滤全面过滤，并使用浓度较高的杀菌剂彻底清洁燃油箱。

3飞机燃油系统故障检验诊断方法

3.1专家诊断法

（1)专家系统工作原理。该系统包括知识库、推理机、综合数据库、知识获取系统、解释系统、人机界面等。它的工作原理是：在故障诊断阶段，将知识库中的信号信息发送到推理机器，由推理引擎依据信号进行搜索，如果查询不到，就向推理程序发送更多的信号，再由计算机进行分析，最后由人机界面反馈。另外，知识采集系统还承担着知识库建立和维护过程中，将专业知识存储在知识库中的作用，而解释子系统可以根据现有的数据库信息对诊断结果进行合理的解释。（2)专家系统在飞机燃油系统中的应用。了解航空发动机的常见故障类型和故障特征，首先要了解飞机的燃油系统，广泛收集常见的故障类型，建立故障树，分析故障类型和影响，为故障的发生提供基础。同时，了解飞机燃油系统经常出现的大概率故障，并咨询相关的维修专家和燃油系统工程师，最后整理、归纳、形成数据库。

3.2小波分析法

（1)小波分析法工作原理。小波分析方法分为两种，一种是连续的，一种是离散的，一是利用小波分析的多分辨率分析，二是对传感器的变化进行分析，首先要把数据输入小波变换，进行一维的离散化，然后根据这些细节系数的最大值，来寻找突变点，这样，我们就可以根据公式推导出该变异点的位置，根据不同的条件，得出不同的故障类型，如果要判断故障的程度，只需要分析极值，就可以将最大值减到最大值，然后返回原点，寻找其他的突变点，直到所有的突变点都被发现为止。

（2)小波分析法在燃油系统中的应用，小波分析方法在传感器故障诊断中的应用非常广泛，比如油量传感器，它在飞机燃油系统中起着至关重要的作用，它的正常运行可以确保油位的测量精度，为飞行员的飞行提供参考，如果有较大的误差，那么它就会给飞行安全带来极大的隐患。所以小波分析在故障诊断中的作用就体现出来了，它可以根据油量传感器的数据，根据油量传感器的最大值来判断故障的严重性。

3.3神经网络诊断法

人工神经网络是一门以神经生理与心理学为基本理论的交叉学科，它以平行运算的方式模拟大脑的结构与功能，层次分明，能够很好地适应平行信息的处理。飞机燃料系统的分层结构如同人的神经系统，其故障呈现出层次化的特点。

结语

综上所述，随着航空工业技术的发展，各种先进的技术和材料不断地被运用到航空工业中，航空发动机的燃油系统必然会朝着数字化、综合化、集成化、智能化的方向发展，同时也会引起各种故障类型和机制的变化，给飞机的故障检测带来了新的挑战。
参考文献
 

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