国产民航飞机燃油系统故障诊断方法探究

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1、国产民航飞机燃油系统故障诊断方法探究中图分类号：TP277文献标识码：A文章编号：1007-0745(2012)08-0068-02摘要：飞机燃油系统是影响飞机性能、飞行安全和适航取证的关键系统。飞机燃油系统的结构日趋复杂，对飞机燃油系统的可靠性提出了越来越高的要求。针对燃油系统中主要部件进行了详细的故障模式分析，根据燃油系统的特点，提出适合于燃油系统的故障诊断方法，是国产民用飞机健康管理系统不可或缺的组成部分。关键词：燃油系统故障模式健康管理飞机燃油系统是影响飞行安全、飞机性能和试航取证的关键系统。飞机燃油系统是飞机上的一个非常重要的系统，由于飞机综合性能的需要，燃油系统结构日渐复杂

2、，故障类别也越来越多。这就要求飞机燃油系统具有良好的故障诊断和隔离能力，以提高飞机燃油系统的可维修性。一、飞机燃油系统构成现代飞机的燃油系统，从功能上来划分，主要包括贮存、分配和机上燃油指示等部分。1•贮存(1)燃油箱燃油箱系统的功能是储存燃油，以供发动机和APU使用。(1)燃油箱通气系统燃油箱通气系统是保证飞机在地面和各种飞行状态下向各油箱提供有效的通气，将油箱压力维持在规定的范围内，并且防止燃油的虹吸和溢出。(2)连续除水系统设置连续除水系统，用以将油箱低洼处的燃油和水排走，防止由于水分聚集而引起腐蚀和结冰，并减少油箱不可用油量。2.分配(1)压力加油/抽油系统压力加油/抽油系统的

3、功能是快速为飞机加油使飞机能正常投入使用。并且，该系统也能快速抽出油箱内的燃油，以便于进行维护修理。(2)发动机供油系统发动机供油系统的功能是将燃油从飞机两个燃油箱输往发动机和APU,保证飞机在各种飞行姿态和运行条件下均可正常工作。(3)APU供油系统APU供油系统用于APU起动和空中备份供油。3.指不指示系统实现数字式油量指示、低油面告警、高油面告警、燃油不平衡告警、燃油增压泵低压告警和燃油温度指示等功能。二、燃油系统故障模式分析飞机燃油系统在实际应用中所发生的故障一般表现在两个方面：一是飞机燃油系统部附件的故障，由于操作性机件发生机械故障所致；二是燃油系统子系统故障，由子系统的多个

4、部附件故障，造成子系统的功能下降或完全丧失，进而影响整个系统功能。因此对燃油系统的主要部附件作必要的故障模式分析是很有必要的。在做故障模式分析时，假设飞机处于平飞状态，系统处于正常运行状态，且其他部件无故障。1.元件级故障模式分析(1)交流泵、直流泵故障形式有四种：油泵反转、油泵转子脱落、油泵油尽、电压高。(2)压力加油控制活门故障形式有：无法关闭、无法打开。2.系统级故障模式分析飞机燃油系统是及其复杂的非线性系统，单个测量元件或燃油部附件的故障会间接或直接影响到其他部附件的故障诊断，这样就会影响到最终的诊断结果。上面已进行了部附件级的故障模式分析，其故障模式已相当清楚，由于燃油部附件

5、的故障诊断相对独立，这为燃油系统系统级模式分析打下了基础，使系统级故障模式分析得以简化。系统级故障模式分析主要是为解决油箱及加油输油管路的故障诊断问题。(1)油箱故障模式：泄露判断依据1)油箱内直交流泵和引射泵正常工作；2)加油控制活门正常工作；3)油箱内油位传感器正常工作。如果上面几项成立，而油箱油量显示异常，则判定油箱是泄露故障。(2)输油管路故障模式为：正常、堵塞、泄露。三、燃油系统故障诊断方法飞机故障诊断是鉴别飞机设备的状态是否正常，确定故障部位、故障起因和造成的损害，给出相应维修策略以排除飞机故障的过程。故障诊断技术是保证航班正点和飞机安全的重要的手段。利用飞行过程中的数

6、据来分析飞机各部附件的故障原因、隔离故障部件，极大地提高了飞机的安全性。1.故障诊断方法比较目前用于故障检测与诊断的方法很多，常用的有以下几种。1.1基于故障树的诊断方法故障树是一种体现故障传播关系的有向图，它以诊断对象最不希望发生的事件作为顶事件，按照对象的结构和功能关系逐层展开，直到不可分事件（底事件）为止。优点是诊断速度快，知识易动态修复，并能保持一致性，诊断技术与领域无关，只要相应的故障树给定就可以实现诊断。缺点是诊断结果严重依赖故障树信息的完整性，不能诊断不可预知的故障。1.2基于手册的故障诊断方法基于手册的故障诊断方法基本功能包括：通过输入故障的相关信息（至少包括故障代码、

7、故障描述、ATA章节号），快速进入故障隔离程序，并且能够方便地链接到所需查询的相关文件、通告，按照提示逐一排查，最终定位故障；预留与飞机系统部附件可靠性数据（包括设计可靠性数据、实际使用可靠性数据）关联的接口，以便优化基于手册故障诊断的准确性及有效性；预留与飞机系统部附件可靠性数据（包括设计可靠性数据、实际使用可靠性数据）关联的接口，以便优化基于手册故障诊断的准确性及有效性。基于手册的故障诊断方法扩展功能包括以下几种。（1）对输入的故障信息给出