飛機非常規(guī)排油現(xiàn)象分析

周 樣

（中航技進出口有限責任公司，北京 102600）

0 引言

軍用飛機大修，是指飛機在用完規(guī)定壽命時，按照技術標準對飛機進行全面技術狀態(tài)的檢查和修理，并對飛機各系統(tǒng)進行調試、檢查和測試，是飛機裝備最高等級的、技術最復雜的修理。理論上，經(jīng)過大修的飛機可以完全恢復到飛機原有的性能。

飛機在地面試車或者執(zhí)行飛行任務后，某些特定位置出現(xiàn)排油現(xiàn)象屬于合理現(xiàn)象，通常稱之為常規(guī)排油現(xiàn)象。然而，當某些常規(guī)位置排油情況特殊，如排油量大、排油時間長、非常規(guī)排油位置出現(xiàn)排油現(xiàn)象時，則其稱之為非常規(guī)排油。非常規(guī)排油屬于非常規(guī)現(xiàn)象，需要對其加以分析判斷。尋找產(chǎn)生非常規(guī)排油現(xiàn)象的原因，從而分析非常規(guī)排油現(xiàn)象會給飛行安全帶來何種影響，并采取相應的措施。

研究某飛機在大修后出現(xiàn)的非常規(guī)排油現(xiàn)象，分析其產(chǎn)生的原因、判斷其對飛機飛行可能帶來的影響，并針對此現(xiàn)象給出了維護和處置建議。

1 排油位置及現(xiàn)象

某飛機在完成第三次大修后，在飛行前的地面試車工作完成后，發(fā)現(xiàn)了3 處非常規(guī)排油現(xiàn)象：1 處常規(guī)排油位置，排油時間較長且排油量大；2 處超常規(guī)排油位置，出現(xiàn)了輕微的排油現(xiàn)象。

一處常規(guī)排油位置如圖1 所示。29 框下的U 形排油管，是常規(guī)排油位置；但是經(jīng)觀察，該處排油時間持續(xù)了約3～5 min，總排油量約3 L。雖然相關技術文件中并未規(guī)定排油時間的長短以及排油量的大小，但是其他同型號飛機同種情況下的排油持續(xù)時間不足1 min，排油量為0.5 L 左右。通過對比不難發(fā)現(xiàn)，此處常規(guī)排油位置的排油時間明顯較長、排油量明顯較大。

圖1 某飛機常規(guī)排油位置

2 處非常規(guī)排油分別產(chǎn)生在機身副油箱增壓口和液壓沉淀器（圖2）。通過觀察發(fā)現(xiàn)，在飛機完成地面開車任務后，機身副油箱增壓口處會出現(xiàn)斷斷續(xù)續(xù)的排油現(xiàn)象，持續(xù)約1 min，總排油量約100 mL（圖3）。通過觀察發(fā)現(xiàn)，在飛機完成地面開車任務后，機身副油箱沉淀器處會出現(xiàn)斷斷續(xù)續(xù)的排油現(xiàn)象，持續(xù)大約1 min，總排油量大約50 mL。雖然這2 處非常規(guī)排油位置的排油時間短、排油量較小，但是由于出現(xiàn)在非常規(guī)排油位置，因此需要分析其排油原因，并判斷其是否會影響安全飛行。

圖2 某型號飛機機身副油箱增壓口

圖3 某型號飛機液壓沉淀器

2 非常規(guī)排油現(xiàn)象產(chǎn)生的原因及過程

根據(jù)燃油系統(tǒng)原理圖可知，29 框U 形排油管為常規(guī)排油位置，其作用就是用于排除飛機停車后燃油系統(tǒng)中多余的燃油；而機身副油箱增壓口以及液壓沉淀器，從理論上來說不應該有燃油排出（圖4）。

結合排油現(xiàn)象以及對燃油工作系統(tǒng)原理分析，再回顧飛機整個大修過程中的各項工序，基本上確定出了該現(xiàn)象的產(chǎn)生機理。

2.1 機翼滾膠工序

在飛機的每次大修過程中，有1 道工序是對機翼油箱內(nèi)部進行滾膠，目的是確保油箱的油密性完好，不會出現(xiàn)漏油和滲油的情況。然而，這種采用滾膠的方法有1 個弊端：在滾膠過程中，膠液將在機翼油箱內(nèi)表面隨機流動，不可避免地流入并堵塞油箱上表面用于排氣的縫隙（圖5）。

由于機翼油箱本身的類梯形結構，通氣縫隙被堵塞后，直接造成的結果是在加油過程中，機翼油箱中部分氣體無法正常排出，從而在油箱內(nèi)形成了不同體積的密閉氣室。

2.2 機翼油箱增壓氣室的形成

圖4 某型號飛機燃油系統(tǒng)

圖5 機翼油箱內(nèi)部通氣縫隙被堵塞

經(jīng)進一步研究，氣室的數(shù)量和體積，一般和大修（機翼滾膠）的次數(shù)有直接關，即大修（機翼滾膠）的次數(shù)越多，則通氣縫隙被堵塞的可能性也越大、被堵塞的數(shù)量也越多，相應地在加油過程中機翼油箱中形成氣室的數(shù)量和概率也越大。

飛機加油完成后，發(fā)動機開車啟動，發(fā)動機引氣對飛機上各油箱進行增壓，這種增壓也會作用在機翼油箱，使機翼油箱中的氣室體積被壓縮，氣室的壓力增大，形成增壓氣室。

2.3 燃油系統(tǒng)工作原理

在正常工作情況下，飛機燃油系統(tǒng)按照設定的燃油消耗順序，在機身各油箱消耗特定量的燃油后，機翼油箱和機翼副油箱特種活門打開，優(yōu)先由機翼副油箱開始輸油，在機翼副油箱中的燃油完全消耗后，再啟用機翼油箱中的燃油（圖4）。但在實際使用過程中，如果機翼副油箱中的燃油完全消耗，機翼油箱中的燃油得以啟用、油面降低，則油箱中的增壓氣室不再需要排氣縫隙，而室通過通氣孔直接連通、增壓氣體釋放。但是，在機翼副油箱中的燃油沒有消耗完、機翼油箱內(nèi)的燃油未啟用之前，機翼油箱內(nèi)增壓氣室的壓力無法釋放。

在正常工作情況下，發(fā)動機停車后，發(fā)動機增壓管路封閉，飛機泄壓管路打開，通過29 框U 形排油管釋放燃油系統(tǒng)壓力，同時帶出部分燃油，泄壓時間約1.5 min，僅有少量的燃油與空氣混合排出飛機。但是，如果因為燃油消耗不充分（機翼油箱中的燃油未消耗到一定的量），機翼油箱中增壓氣室仍然存在，此時發(fā)動機停車，飛機燃油系統(tǒng)內(nèi)部泄壓時間更長、泄壓量更大，排出的燃油也會更多。同時，由于泄壓來油速度大于29 框U 形排油管排油速度，少量燃油被迫進入與29 框U 形排油管相連通的機身副油箱增壓管路和液壓系統(tǒng)增壓管路，從而導致機身副油箱增壓口和液壓系統(tǒng)沉淀器處出現(xiàn)了輕微排油現(xiàn)象。

2.4 非常規(guī)排油機理小結

根據(jù)以上分析可知，29 框U 形排油管排油時間較長且排油量大，機身副油箱增壓口和液壓系統(tǒng)門戶沉淀器出現(xiàn)輕微排油現(xiàn)象的原因。簡單來說，非常規(guī)排油現(xiàn)象產(chǎn)生原因一般有以下6 個步驟。

（1）飛機經(jīng)過大修（機翼滾膠）維修后，機翼油箱中部分的通氣縫隙被堵塞。

（2）在飛機加油過程中，機翼油箱內(nèi)產(chǎn)生了氣室。

（3）在飛機燃油系統(tǒng)輸油過程中，機翼油箱內(nèi)的氣室被壓縮，氣室內(nèi)壓力升高，形成增壓氣室。

（4）根據(jù)輸油順序，飛機優(yōu)先啟用機翼副油箱中的燃油，機翼油箱中的燃油未被消耗，增壓氣室未被消除。

（5）此時發(fā)動機停車、燃油系統(tǒng)泄壓，機翼油箱內(nèi)的增壓氣室也隨之泄壓。

（6）由于增壓氣室的泄壓，燃油系統(tǒng)內(nèi)部泄壓時間更長、泄壓量更大，導致飛機排出的燃油也會更多，因此29 框U 形排油管排油時間更長、排油量更大，機身副油箱增壓口和液壓系統(tǒng)沉淀器處少量排油。

3 維護和處置措施

通過上面的分析，可得出以下結論：

（1）該非常規(guī)排油現(xiàn)象是因飛機經(jīng)過多次大修后，飛機燃油工況較原始工況出現(xiàn)了微小偏離所致。

（2）該非常規(guī)排油現(xiàn)象發(fā)生后，燃油能及時、安全地排出，既沒有影響燃油系統(tǒng)本身的工作，也沒有給其他系統(tǒng)帶來問題，不屬于修理質量和飛機故障范疇。

（3）該非常規(guī)排油現(xiàn)象當且僅當在飛機攜帶2 個機翼副油箱、短時間地面開車并停車后才會發(fā)生；在執(zhí)行正常地面開車任務或飛行任務時，均不會產(chǎn)生此現(xiàn)象，不會對飛機安全產(chǎn)生影響。

但是，為了進一步規(guī)范使用、規(guī)避風險，建議采取如下地面維護和處置措施：

（1）日常做好保持油路系統(tǒng)清潔工作，定期排查29 框U 形排油管的堵塞情況，確保排油通路順暢、無外來物。

（2）提前考慮天氣等因素，做好地面試車或飛行任務計劃，盡量避免應急停車。

（3）在發(fā)生飛機不得已短時間開車并停車的情況后，地勤人員可緩慢打開機翼副油箱口蓋和機身2 號油箱口蓋，加速燃油系統(tǒng)內(nèi)部的壓力排放，以避免非常規(guī)排油現(xiàn)象出現(xiàn)。