A320系列飞机中央油箱构型差异及NACA口溢油分析和建议论文_王志宏1, 夏前锦2,, 于立欣1

A320系列飞机中央油箱构型差异及NACA口溢油分析和建议论文_王志宏1, 夏前锦2,, 于立欣1

1.四川航空股份有限公司重庆分公司机务分部,重庆 401120

2.淮阴工学院,江苏淮安 223300

摘要:民航飞机油箱中的燃油传输泵对飞机燃油系统非常重要,同时又是机务维修过程中容易忽视的部件。新构型的A320系列飞机中央油箱燃油传输泵采用了引射泵,与老构型的电动泵相比,具有结构和工作方式的不同。本文通过对比A320飞机新旧两种燃油传输泵,结合维护过程中NACA口溢油故障,给出此类故障的排除方法和维护提示。本文的方法可有效的防止加油过程中NACA口溢油,提高机务人员的工作效率,减少航班运行安全隐患。

关键字:空客A320 中央油箱燃油传输泵 NACA口溢油

一.引言:

2017 年 7 月至今,某航空公司 A320 系列飞机陆续发生了 6 架飞机 7次机翼 NACA 通风口溢油事件,严重影响了航班安全运行。这6架飞机中央油箱燃油传输泵均为引射泵,与先前引进 A320 飞机中央油箱燃油传输泵均为电动泵有所不同,本文将对飞机燃油系统工作原理进行梳理,并对两种构型的中央油箱燃油传输泵在控制和操作方面的差异进行分析,最终给出具体的故障诊断及消除方法。

A320系列飞机燃油系统包括加油系统、传输系统、通风系统、油量探测计算系统、油量和燃油状态指示系统等若干子系统。燃油系统计算机有FQIC和FLSCU,其中FQIC主要依据各油箱油量探头传输数据负责系统油量的测量、计算、指示、分配和管理,而FLSCU主要根据各油箱油位传感器信号反馈对加油、燃油传输进行监控和控制。另外,加油系统还有加油接口、加油活门、加油总管、加油面板等部件;传输系统有燃油泵、燃油传输活门、交输活门、传输管路等部件;通风系统有NACA通风口、通风管道、浮子活门、过压保护器等部件。

二.中央油箱燃油传输原理及控制逻辑

随着飞机引入周期的增长,同一种机型的燃油系统构型也会发生变化(主要是中央油箱构型发生了变化),而构型不同的飞机的操作程序也不同。所有的A321和MSN6339及以后引进的A320飞机中央油箱全为引射泵,通过中央油箱传输活门进行控制,活门由电动作动筒驱动,作动筒由驾驶舱燃油面板上电门控制;A319和MSN小于6339的A320飞机中央油箱全是燃油电动泵,通过驾驶舱电门直接控制。

电动泵(PUMPS)通过驾驶舱电动泵开关接通系统供电、自身提供动力,将所在油箱中的燃油从油池通过电动泵叶轮向外甩出。引射泵(JET PUMPS)是纯机械部件,本身不提供动力,它必须由机翼燃油电动泵为其提供负压动力,利用引射原理,将中央油箱燃油引射到机翼油箱。

不管飞机是在地面还是空中,燃油系统都是优先用完中央油箱的燃油,以尽量降低机翼结构在空中所承受的力矩。燃油自动传输条件下,各油箱电动泵或中央油箱传输活门控制电门都处在自动接通即按入位;驾驶舱燃油面板上模式电门处在“AUTO”位置时,各油箱FULL油量传感器和UNDERFULL油量传感器均在FLSCU监控之下,FLSCU对各个油箱的加油进口活门、燃油泵、中央油箱传输活门进行自动启停和开关控制。

人工操作燃油传输时,中央油箱构型不同带来的操作程序不同。下面以FCOM(飞行操作手册)中中央油箱向机翼油箱传输燃油程序举例来体现差异:

电动泵构型的飞机,在机翼油箱与机翼油箱之间、机翼油箱与中央油箱之间进行倒油操作时,都需要接通驾驶舱面板上人工模式电门、打开燃油输出油箱燃油泵,倒油的方向是由动力输出的油箱倒向无动力、加油进口活门打开的油箱。倒油时必须密切关注受油油箱油量,以便及时关断燃油泵,停止倒油。

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引射泵构型的飞机,引射泵本身不提供动力,引射的动力(即负压)由机翼电动燃油泵提供,不需要接通驾驶舱燃油面板上的人工模式电门。如果在机翼油箱和中央油箱之间倒油,提供动力的机翼油箱将是受油油箱。如左机翼油量偏低,想通过中央油箱向左机翼倒油,操作程序是打开左机翼油泵和中央油箱左传输活门。

三.NACA口溢油分析

1、NACA口溢油原理

机翼油箱通风口(NACA INTAKE)溢油,即在加油、倒油或者燃油自动传输过程中,机翼油箱油量超过了机翼油箱(包括通风油箱,通风油箱容量为150kg)容量,多余的燃油进入机翼通风管道(WING TANK VENT DUCT)到达通风油箱,当进入通风油箱的燃油液面高过NACA通风管(VENT DUCT)口时,燃油即从NACA通风口溢出。

注:在飞行过程中,由于飞机姿态变化,少量燃油会通过机翼油箱通风管道进入到通风油箱,这部分燃油将通过通风油箱中的小型回流引射泵或者单向阀留回机翼油箱。

2、NACA口溢油分析

1)外部原因

NACA口溢油的外部原因有:加油车加油压力过大,超过55PSI;短停过程中燃油温度上升超过20℃、燃油膨胀率超过了油箱的设计容限。经询油料公司,加油车在使用时已被限制了最大加油压力,无法随意调节。

2)燃油系统部件故障

FLSCU、加油活门及继电器、中央油箱传输活门及继电器、高油位传感器、模式电门等故障均会导致加油和燃油传输无法停下而溢油。

3)操作原因

中央油箱是电动泵构型的飞机,如果在燃油传输过程中将模式电门人工放在“MAN”位,由于中央油箱燃油直接传输至供油总管,不会导致机翼油箱溢油。

中央油箱是引射泵的飞机,如果在燃油传输过程中将模式电门放处在“MAN”位,由于中央油箱燃油都是传输至机翼油箱,在机翼油位传感器不受FLSCU监控、机翼电动泵、中央油箱传输活门不受FLSCU控制自动启停和开关的情况下,燃油传输不断,极易造成机翼油箱溢油。即中央油箱有油时,若误将模式电门放处在“MAN”位或将模式电门放处在“MAN”位但未进行人工油量监控,则可能会造成NACA口溢油。

四. 结论

由于引射泵构型的中央油箱与电动泵构型的中央油箱在燃 油正常传输和人工操作上存在着较大差异,即:中央油箱为引射 泵构型的飞机正常情况下要使用中央油箱的燃油必须先将其“引射”到机翼油箱后再由机翼油箱泵泵出,而中央油箱为电动泵构 型的飞机则直接由其自身电动泵泵入系统供油管路。因此,当引 射泵构型的飞机在机翼油箱处于满位时,如此时燃油模式选择开 关在“MAN”位且该机翼油箱油泵接通,极易造成该侧机翼 NACA口溢油。为避免这种情况发生,建议在 A320 系列飞机加完油地面等待推出过程中,可以采取如下操作措施:

措施一:

①确认飞机燃油系统正常,无相关警告和警戒信息。

②确认飞机燃油模式选择开关处于“AUTO”位(无“FAULT”及“MAN”灯亮)。

措施二:

①确认飞机燃油系统正常,无相关警告和警戒信息。

②关闭中央油箱电动泵或中央油箱传输阀。

③飞机推出后、发动机启动之前,接通之前关闭的中央油箱电动泵或中央油箱传输阀。

参考文献

[1]Airbus Airn @vMaintenanceA319/A320/A321Aircraft Schematic

Manual.

[2]任仁良 涡轮发动机飞机结构与系统 清华大学出版社 2017

[3]郑连兴, 任仁良. 涡轮发动机飞机结构与系统.AV[M]. 兵器工业出版社, 2006.

论文作者:王志宏1, 夏前锦2,, 于立欣1

论文发表刊物:《科学与技术》2019年第08期

论文发表时间:2019/9/10

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