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摘要：某型飞机挂载3个副油箱，进行地面输油顺序试车检查，出现机身副油箱油尽信号灯提前燃亮故障。针对此情况，通过咨询其他厂家、原理分析、试验验证等，查明了这一现象产生的原因，并提出了解决方案。
关键词：燃油系统;机身副油箱;油尽信号灯提前燃亮
0引言
某型飞机挂载3个加满油的副油箱，进行副油箱的用油顺序试车检查，当机翼副油箱燃油输尽后，机身副油箱开始输油，此时检查压力合格，压力为82～84kPa。当机身副油箱燃油消耗约200～300L后，机身副油箱压力下降到40～50kPa，油尽信号灯提前燃亮，随后机翼油箱提前开始增压，压力约为40kPa。停车后检查，机身副油箱内燃油未输尽。
当飞机仅挂载机身副油箱试车时，机身副油箱压力始终指示在合格范围内，当机身副油箱内燃油输尽时，油尽信号灯燃亮，输油正常。当飞机挂载3个副油箱在空中试飞检查时，飞行员未报告副油箱输油异常。
1燃油系统原理
输油顺序控制系统原理如图1所示，浮子活门的浮子处在Ⅰ位置时是机翼副油箱输油控制液面，处在Ⅱ位置时是机身副油箱输油控制液面，处在Ⅲ位置时是机翼油箱输油控制液面。
当7号油箱液面下降到Ⅰ位置时，浮子活门3a管路关闭，控制压力将机翼副油箱输油特种活门打开，机翼副油箱内的燃油在压力作用下进入2号油箱，其中一部分燃油进入3号下油箱并输往发动机，一部分燃油通过排气管进入7号油箱，直至机翼副油箱内燃油输尽，如图2所示。7号油箱液面继续下降到Ⅱ位置，浮子活门2b管路关闭，控制压力将机身副油箱输油特种活门打开，机身副油箱内的燃油在压力作用下进入2号油箱，其中一部分燃油进入3号下油箱并输往发动机，一部分燃油通过排气管进入7号油箱，直至机身副油箱输尽。7号油箱液面继续下降到Ⅲ位置，机翼油箱开始输油。
机身油箱工作压力为20.58～22.54kPa;机翼油箱工作压力比机身油箱压力大，为16.66-21.56kPa;机身、机翼副油箱工作压力为76.44-85.26kPa。
2检查过程
通过大量检查、试验和多架飞机试车对比发现，同型号的飞机都存在这种现象，其他型號（可挂载3个副油箱）的飞机也存在类似现象。
试车时，机身、机翼油箱和机翼副油箱增压压力值检查合格;燃油系统输油顺序检查合格;副油箱气密性合格;副油箱安全活门试验台测试合格;增压管路上的限流孔检查合格;浮子活门试验台测试合格;副油箱受浮子输油控制试验合格;更换机身副油箱试车，现象依旧。
通过检查没有发现燃油系统及附件存在异常现象，咨询国内2家大修厂和2家制造厂是否遇到过类似情况，均答复未发现类似现象，但飞机挂载3个副油箱试车检查输油顺序的情况均未全程做过。通用的检查方法是：挂载3个副油箱试车时，检查各副油箱油尽信号灯应熄灭;外部密封性良好，不漏燃油;各副油箱增压压力值检查合格就结束工作。查阅技术文件，未明确副油箱试车具体操作方法和各副油箱油尽信号灯燃亮的检查数据。此现象只有在飞机挂载3个副油箱全程试车检查输油顺序的情况下，才能观察到机身副油箱输油过程中压力下降和油尽信号灯提前亮。
3原理分析及解决方案
3.1原理分析
当机翼副油箱内燃油输尽后，2个副油箱内76.44～85.26kPa压力的气体通过输油管路大量、快速进入机身2号油箱，再由2号油箱通过排气管排至7号油箱，由于排气有一定阻力，2号油箱内气体体积逐渐增大，形成一定量的气室。同时与气室体积相同的燃油进入7号油箱，使7号油箱液面上升一定高度，当2号油箱内排气和进气量平衡时，2号油箱内的气体体积不再增加。此后，机翼副油箱压力逐渐下降，排气量逐渐减小，2号油箱内的气体体积相应减小，7号油箱内的部分燃油回流进2号油箱，由于这一过程中发动机始终在消耗燃油，导致7号油箱液面下降幅度较大，低于机翼油箱输油控制液面（试车中观察到机翼油箱开始增压），致使机身副油箱特种输油活门长时间打开，造成机身副油箱内压力快速下掉、保持不住，油尽信号灯燃亮（副油箱正常输油情况下，输油特种活门的工作是断续打开、关闭，才能保持住副油箱内压力正常）。由于机身副油箱增压管路上安装有2mm限流孔，增压气体被限流，压力无法快速上升，机身副油箱在低压力状态下继续输油，但输油速度变慢，同时发动机也在消耗燃油，此过程机身副油箱输出的燃油不足以使7号油箱的液面上升超过Ⅱ位置，进入副油箱内的增压气体流量仅能匹配此时的输油量，副油箱内压力维持在一个低压平衡状态，油尽信号灯始终燃亮。也就是说，当机翼副油箱燃油输尽后，增压气体进入2号油箱，引起7号油箱液面发生了一定幅度的上涨和随后较大幅度的下降，造成机身副油箱输油特种活门长时间打开，副油箱内压力保持不住，油尽信号灯提前燃亮。
当仅挂载机身副油箱试车时，由于机翼副油箱不挂载，机翼副油箱增压管在机翼处敞口，增压气体直接排至机外，不进入机身2号油箱，因此不会引起机身7号油箱液面起伏波动异常，机身副油箱输油不会受到干扰，也就不会出现机身副油箱内压力下降和油尽信号灯提前燃亮的现象。
机身2号油箱前部装有通向7号油箱的排气管，在地面试车时，由于发动机产生推力的原因，造成飞机前低后高，使2号油箱排气变差，进而引起7号油箱液面起伏波动幅度较大。而飞机空中飞行时，飞机带有一定迎角，飞机前高后低，2号油箱排气比较顺利，引起7号油箱液面起伏波动幅度较小，没有影响到浮子活门的正常工作。因此，飞机飞行时不会出现机身副油箱油尽信号灯提前燃亮的现象。
3.2故障解决方案
将2个机翼副油箱输油管路上的单向活门换装成输油断气活门。当机翼副油箱燃油输尽后，管路中进入空气，活门会关闭，阻止机翼副油箱内增压气体进入机身油箱，避免浮子活门工作受到较大干扰。
4结论
飞机挂载3个副油箱地面输油顺序试车检查时，机身副油箱油尽信号灯提前燃亮，是此类型号飞机的特有现象。主要原因是当机翼副油箱油尽后，大量增压气体进入机身油箱，引起7号油箱液面发生大幅度的起伏波动，干扰了机身副油箱的正常输油，使机身副油箱内压力降低，输油变慢，油尽信号灯提前燃亮。通过对这一问题的研究为飞机的大修积累了经验。
关键词：燃油系统;机身副油箱;油尽信号灯提前燃亮
0引言
某型飞机挂载3个加满油的副油箱，进行副油箱的用油顺序试车检查，当机翼副油箱燃油输尽后，机身副油箱开始输油，此时检查压力合格，压力为82～84kPa。当机身副油箱燃油消耗约200～300L后，机身副油箱压力下降到40～50kPa，油尽信号灯提前燃亮，随后机翼油箱提前开始增压，压力约为40kPa。停车后检查，机身副油箱内燃油未输尽。
当飞机仅挂载机身副油箱试车时，机身副油箱压力始终指示在合格范围内，当机身副油箱内燃油输尽时，油尽信号灯燃亮，输油正常。当飞机挂载3个副油箱在空中试飞检查时，飞行员未报告副油箱输油异常。
1燃油系统原理
输油顺序控制系统原理如图1所示，浮子活门的浮子处在Ⅰ位置时是机翼副油箱输油控制液面，处在Ⅱ位置时是机身副油箱输油控制液面，处在Ⅲ位置时是机翼油箱输油控制液面。
当7号油箱液面下降到Ⅰ位置时，浮子活门3a管路关闭，控制压力将机翼副油箱输油特种活门打开，机翼副油箱内的燃油在压力作用下进入2号油箱，其中一部分燃油进入3号下油箱并输往发动机，一部分燃油通过排气管进入7号油箱，直至机翼副油箱内燃油输尽，如图2所示。7号油箱液面继续下降到Ⅱ位置，浮子活门2b管路关闭，控制压力将机身副油箱输油特种活门打开，机身副油箱内的燃油在压力作用下进入2号油箱，其中一部分燃油进入3号下油箱并输往发动机，一部分燃油通过排气管进入7号油箱，直至机身副油箱输尽。7号油箱液面继续下降到Ⅲ位置，机翼油箱开始输油。
机身油箱工作压力为20.58～22.54kPa;机翼油箱工作压力比机身油箱压力大，为16.66-21.56kPa;机身、机翼副油箱工作压力为76.44-85.26kPa。
2检查过程
通过大量检查、试验和多架飞机试车对比发现，同型号的飞机都存在这种现象，其他型號（可挂载3个副油箱）的飞机也存在类似现象。
试车时，机身、机翼油箱和机翼副油箱增压压力值检查合格;燃油系统输油顺序检查合格;副油箱气密性合格;副油箱安全活门试验台测试合格;增压管路上的限流孔检查合格;浮子活门试验台测试合格;副油箱受浮子输油控制试验合格;更换机身副油箱试车，现象依旧。
通过检查没有发现燃油系统及附件存在异常现象，咨询国内2家大修厂和2家制造厂是否遇到过类似情况，均答复未发现类似现象，但飞机挂载3个副油箱试车检查输油顺序的情况均未全程做过。通用的检查方法是：挂载3个副油箱试车时，检查各副油箱油尽信号灯应熄灭;外部密封性良好，不漏燃油;各副油箱增压压力值检查合格就结束工作。查阅技术文件，未明确副油箱试车具体操作方法和各副油箱油尽信号灯燃亮的检查数据。此现象只有在飞机挂载3个副油箱全程试车检查输油顺序的情况下，才能观察到机身副油箱输油过程中压力下降和油尽信号灯提前亮。
3原理分析及解决方案
3.1原理分析
当机翼副油箱内燃油输尽后，2个副油箱内76.44～85.26kPa压力的气体通过输油管路大量、快速进入机身2号油箱，再由2号油箱通过排气管排至7号油箱，由于排气有一定阻力，2号油箱内气体体积逐渐增大，形成一定量的气室。同时与气室体积相同的燃油进入7号油箱，使7号油箱液面上升一定高度，当2号油箱内排气和进气量平衡时，2号油箱内的气体体积不再增加。此后，机翼副油箱压力逐渐下降，排气量逐渐减小，2号油箱内的气体体积相应减小，7号油箱内的部分燃油回流进2号油箱，由于这一过程中发动机始终在消耗燃油，导致7号油箱液面下降幅度较大，低于机翼油箱输油控制液面（试车中观察到机翼油箱开始增压），致使机身副油箱特种输油活门长时间打开，造成机身副油箱内压力快速下掉、保持不住，油尽信号灯燃亮（副油箱正常输油情况下，输油特种活门的工作是断续打开、关闭，才能保持住副油箱内压力正常）。由于机身副油箱增压管路上安装有2mm限流孔，增压气体被限流，压力无法快速上升，机身副油箱在低压力状态下继续输油，但输油速度变慢，同时发动机也在消耗燃油，此过程机身副油箱输出的燃油不足以使7号油箱的液面上升超过Ⅱ位置，进入副油箱内的增压气体流量仅能匹配此时的输油量，副油箱内压力维持在一个低压平衡状态，油尽信号灯始终燃亮。也就是说，当机翼副油箱燃油输尽后，增压气体进入2号油箱，引起7号油箱液面发生了一定幅度的上涨和随后较大幅度的下降，造成机身副油箱输油特种活门长时间打开，副油箱内压力保持不住，油尽信号灯提前燃亮。
当仅挂载机身副油箱试车时，由于机翼副油箱不挂载，机翼副油箱增压管在机翼处敞口，增压气体直接排至机外，不进入机身2号油箱，因此不会引起机身7号油箱液面起伏波动异常，机身副油箱输油不会受到干扰，也就不会出现机身副油箱内压力下降和油尽信号灯提前燃亮的现象。
机身2号油箱前部装有通向7号油箱的排气管，在地面试车时，由于发动机产生推力的原因，造成飞机前低后高，使2号油箱排气变差，进而引起7号油箱液面起伏波动幅度较大。而飞机空中飞行时，飞机带有一定迎角，飞机前高后低，2号油箱排气比较顺利，引起7号油箱液面起伏波动幅度较小，没有影响到浮子活门的正常工作。因此，飞机飞行时不会出现机身副油箱油尽信号灯提前燃亮的现象。
3.2故障解决方案
将2个机翼副油箱输油管路上的单向活门换装成输油断气活门。当机翼副油箱燃油输尽后，管路中进入空气，活门会关闭，阻止机翼副油箱内增压气体进入机身油箱，避免浮子活门工作受到较大干扰。
4结论
飞机挂载3个副油箱地面输油顺序试车检查时，机身副油箱油尽信号灯提前燃亮，是此类型号飞机的特有现象。主要原因是当机翼副油箱油尽后，大量增压气体进入机身油箱，引起7号油箱液面发生大幅度的起伏波动，干扰了机身副油箱的正常输油，使机身副油箱内压力降低，输油变慢，油尽信号灯提前燃亮。通过对这一问题的研究为飞机的大修积累了经验。