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某型飞机开车漏油现象分析及解决方案

更新时间:2009-03-28

0 引言

某型飞机大修后,飞机挂载两个机翼副油箱(未挂机身副油箱),机身满油,两个机翼副油箱满油或各加200L燃油试车。在机翼副油箱内燃油未用完的情况下发动机停车,此时从飞机29框漏油管、机身副油箱增压口和液压沉淀器排气孔三处漏油,总漏油量在2.5~3L范围内。如果副油箱油尽后停车,则无漏油现象。用户对29框漏油管漏油表示认可,但对机身副油箱增压口和液压沉淀器排气孔漏油的现象不认可。为此,针对上述故障现象进行技术分析和试验验证。

教育就是要养成良好的习惯。小学阶段的学生正是可塑性比较强的阶段,我们怎样引导、教育学生,学生就会成为怎样的一个人。我们要把教育内化为学生的习惯,把教育思想作为他们思想品德形成的基础。习惯是一种人为的、经过反复训练而形成的一种行为特征。引导、教育小学生养成良好的行为习惯是我们德育工作有效开展的基础。良好的行为习惯可以使学生健康成长,形成良好的价值观、人生观、世界观。有的教师可能会认为习惯的养成在中学阶段更有效。但是最具有可塑性的阶段是小学阶段,并且习惯的养成是一个长久的工作,我们抓得越早越好,越久越有效,因此,我们一定要从小学阶段开始引导学生养成良好的行为习惯。

1 燃油系统工作原理

燃油系统的功用是储存飞机所需要的燃油,由供输油系统、通气增压系统、输油控制系统、燃油指示系统、油箱、加放油系统和系统管路组成,保证飞机飞行和地面开车时可靠地向发动机供油。

通气增压系统保证各油箱所需的增压压力并在加油时对油箱排气,输油控制系统主要通过浮子活门和特种活门的自动控制来保证各油箱按给定的耗油顺序耗油。燃油系统工作原理见图1。

2 漏油原因排查

为了排查漏油故障原因,对飞机燃油系统进行了全面检查。

由于机翼的根部较厚、翼尖方向较薄,隔框不是标准矩形,又因飞机自然停机时机翼也不是呈水平状态,假设堵塞点在图5所示位置,则加油时处于被堵塞点以上部分的空气无法排出,形成密闭气室。

首先,对燃油系统安装固定情况、管路畅通性、控制管路压力、燃油系统附件、输油顺序、试车时各组油箱增压值及发动机停车后副油箱密封性等进行了检查、测量和试验,均未发现异常现象。

  

图1 燃油系统原理图

其次,对已经过一次大修和未经大修的4架同型号飞机在同等条件下进行试车对比,发现发动机停车后29框漏油管都存在漏油现象,漏油时间在20~50s之间,但均未发现从机身副油箱增压口和液压沉淀器排气孔漏油的现象。

之后,更换故障飞机的1号浮子活门、加油通气活门、输油通气活门、机翼副油箱安全活门、机翼副油箱输油活门以及一组油箱输油活门和副油箱后,进行数次试车,发现漏油现象依旧,漏油量基本稳定在2.5~3L范围内,29框漏油管漏油时间约3.5~4.5min。燃油系统在发动机停车后,泄压时间约为5min。从现场观察到的情况初步判断,发动机停车后,在燃油系统泄压过程中,因各油箱之间排气速度不均衡,油箱之间存在压力差而将燃油压出;随着燃油系统泄压结束,漏油停止。根据燃油系统原理分析,泄漏的燃油可能有机翼油箱、机翼副油箱、机身油箱三个来源。

为了尽快确定所漏燃油的来源,减少试车次数和风险,设计了一套地面模拟试验方法:机身油箱加满燃油,副油箱各加200L燃油,盖好加油口盖;将冲压口、29框漏油管、液压沉淀器排气孔、机身副油箱增压口4处用堵头堵塞(见图1中“[”);通过2号油箱加油口,利用试验口盖和燃油系统增压试验器,将燃油系统增压至工作压力0.02MPa,关闭试验器开关,接通2油泵,同时拔掉各堵头,模拟发动机停车后燃油系统泄压过程,观察各漏油点漏油情况。

在工具平稳运行的条件下,逐步增大排量,稳定后测量工具的冲击频率及压降并测量不同排量下工具的冲击频率、压降之间变化规律。试验时工具的启动排量为10L/s,排量逐渐递增,每次增大5L/s,直至35L/s。排量每递增一次,保持状态10min。试验过程中,需要观察工具的运行情况,检验该工具是否平稳运行,扭转冲击工具排量和频率之间的关系如图5所示。实测工具冲击频率和泵排量之间成线性的关系,冲击频率随着排量的增大而逐渐增大。

2.1 第一次模拟试验

按上述模拟试验方法检查,漏油现象复现。拔掉堵头约12s后,29框漏油管首先开始漏油;35s后关闭2油泵(模拟用户的停车操作习惯),拔掉堵头约1’20”,机身副油箱增压口、液压沉淀器排气孔开始漏油,漏油量约100ml,29框漏油管漏油时间持续约4min,漏油量约2.6L,漏油现象与试车时基本一致。

2.2 第二次模拟试验

由于两个机翼副油箱试车后密封性检查良好,且试车时更换两个机翼副油箱后故障现象依旧,可以排除所漏燃油从机翼副油箱压出的可能;机身油箱油平面未出现失控现象,所漏燃油来自机身油箱的可能性也不大。因此首先检查所漏燃油是否来自机翼油箱。

  

图2 机翼油箱滚胶后通气孔堵塞情况

将1号浮子1c控制管路从浮子活门根部断开,两边用堵头堵住(图1中“][”处),2油泵工作时,输油通气活门不受1号浮子控制,始终关闭,使两个机翼后油箱与机身油箱增压管路断开。当2油泵不关闭,控制压力始终令加油通气活门关闭,使两个机翼前油箱与机身油箱增压管路断开。按模拟试验方法检查,发现29框漏油管、机身副油箱增压口、液压沉淀器排气孔均无漏油现象。

由于4个机翼油箱与机身油箱相通的通气管路断开时漏油现象消除,证明所漏燃油为机翼油箱流出。

3 漏油机理分析

发动机停车后,燃油系统泄压时,燃油经机翼后油箱增压管路、输油通气活门、机身油箱通气管、U型管,从29框漏油管流出。在关闭2油泵后,部分燃油经机翼前油箱加油排气管路、加油通气活门、机身油箱通气管、U型管,从29框漏油管流出。由于29框漏油管限流孔为3mm,漏油管排油速度低于来油速度,造成U型管内油面持续上升,上升至发动机来气管与U型管相通处,少量燃油从机身副油箱增压管路及液压沉淀器排气孔处流出。随着燃油系统压力逐渐降低,压力差消失,漏油现象结束。

(二)加大资金统筹使用力度,合理确定投资规模。基本建设所需资金属于财政支出,应当按照公共财政的支出原则统筹管理使用,防止资金使用分散化和低效益。应通过建立“政府领导、财政牵头、部门配合”的机制,逐步形成投向科学、结构合理、管理规范、运转高效的资金使用管理机制。就具体项目而言,按照“一个盘子进,一个口子出”的要求,以项目为中心,按照“渠道不乱、用途不变、统筹安排、形成合力”的基本要求,整合多渠道资金,集中力量办大事,并根据实际需要和财力可能,在项目决策审批之前合理确定基本建设投资规模。

通过第二次模拟试验,可以验证所漏燃油是从机翼油箱中流出。但为什么会出现这种情况?从修理机翼油箱内部结构和机翼油箱时需滚胶的工艺特点分析,机翼油箱滚胶修理时,油箱内部分隔板顶部排气缝隙有可能被堵住。对其他二次大修的该型飞机机翼进行检查,通过机翼前油箱翼根处加油口观察,机翼前油箱内部隔板部分排气缝隙确实存在堵塞现象,见图2。

从修理过程分析,由于机翼油箱是整体结构油箱,机翼前油箱未设计外部口盖,修理时无法打开,为了保证飞机在下一个使用周期内可靠使用,在飞机大修时一般会对机翼油箱进行滚胶处理,随着飞机翻修次数的增加,机翼油箱滚胶次数随之增加,排气缝隙被堵塞的几率也增加。当被堵塞的排气缝隙达到一定数量时,就会造成机翼油箱加油时排气不畅,燃油不能充满整个油箱,油箱内部形成密闭气室。试车时全机油箱增压,机翼油箱内不能排出的气体被压缩,机身油箱的燃油通过2号油箱内机翼油箱加油管(带单向活门)补充进来。而当发动机停车后,燃油系统不再增压来气,整个燃油系统泄压,机翼油箱内被压缩的气体开始膨胀,将燃油从输油排气管路和加油排气管路压出,从而造成漏油现象。

3.1 密闭气室形成原理分析

在总投资方面,由于方案1和方案3分步实施,后续投产项目统一按7%贴现率折算到2021年。方案1总投资为6.836 3亿元,单位容量投资为358万元/MW,但天然气气价等发电成本较高,导致综合电价约1.3元/kWh较高;方案2柔直联网一次建成,总投资约8亿元,单位容量投资为456万元/MW,综合电价约1.1元/kWh;方案3总投资为6.927 2亿元,单位容量投资为363万元/MW较高,由于内陆主网上网成本电价相对较低,方案3的上网电价较低。先考虑投产本地气电,后建设柔直联网,提高了气电机组发电量,充分降低了气电电价,因此电价最低,约为1元/kWh。

  

图3 机翼油箱隔框分布示意图

  

图4 隔板缝隙结构平面图

  

图5 机翼油箱密闭气室形成示意图

  

图6 机翼油箱停车前后状态图

磷灰石的F和Cl含量变化范围分别为2.71%~3.19%(平均值为3.05%)和0.09%~0.33%(平均值为0.18%),其中F含量介于沉积岩型(2.21%)和火成岩型(4.06%)氟磷灰石氟含量平均值之间,根据磷灰石光学特点和氟含量,有理由认为,黑鹰山富铁矿床中的磷灰石属氟磷灰石[1]。

3.2 漏油量分析计算

机翼油箱停车前后状态如图6所示。假设飞机漏油量ΔV为3L,已知停车时机翼油箱增压压强ΔP为0.02MPa,大气压强按0.1MPa计算,忽略油位差引起的压强,根据漏油量可计算得到机翼内气体体积。

根据理想气体状态方程:PV=nRT

其中,P为压强;V为气体体积;n为气体物质的量;R为气体常数;T为绝对温度。

由于nRT=常数,可推导出

支气管结核治疗不及时或治疗不当会引起气管支气管狭窄,导致严重临床后果[9]。对于局部介入治疗效果差,临床症状明显的病例,应及早行外科手术切除治疗。由于病变部位特殊,手术创伤大,风险高。术前充分检查,积极对症治疗,给予心理疏导;术后加强体位和呼吸道护理,注重营养支持,及时发现、处理并发症是手术取得成功的重要保障。

“文章千古事,得失寸心知”。柯灵先生说:“我从来不敢冒渎笔墨的尊严,阿世媚俗,自欺欺人。”是的,无论是磨难的人生,还是墨磨的文字,大凡舞文弄墨者,都要经得起历史与读者的双重检验。

机翼结构如图3所示。机翼前油箱内部有10个隔框,机翼后油箱内部有4个隔框。加油时为了方便油液流过隔框,在隔框上开有许多通油孔;同时,为了让空气顺利排出,在隔框顶部开有排气缝隙,排气缝隙约2~3mm,如图4所示。

(0.1+0.02)×V1= 0.1×(V1+3)

P1V1=P2V2

由于矩阵的秩函数为非连续、非凸函数,直接求解优化问题式(1)较为困难.因此一般将秩函数rank(X)松弛为其凸包络函数‖X‖*.此时,优化问题式(1)可松弛为

V1=15L

V2=15+3=18L

(P+ΔP)×V1= P×(V1+ΔV)

即机翼油箱内密闭气室体积为18L。

通过理论计算,该值符合飞机实际漏油量。

4 解决方案

根据理论分析和试验验证,确定漏油现象由机翼结构油箱滚胶修理时排气通道堵塞导致油箱内部形成气室造成,而飞机大修时无法分解机翼油箱进行排除施工,故此建议:

地表覆被空间信息遥感提取的一般流程如图2所示,数据处理流程分为3个部分:①对遥感影像的预处理,预处理包括自定义坐标系、图像几何校正、图像融合、图像裁剪;②图像分类包括基于像素分类和基于对象分类。基于像素分类主要包括了监督分类和非监督分类、基于专家知识的决策树分类。基于对象分类除了利用光谱信息,还利用了纹理、形状等信息。本文使用监督分类,先建立训练样本,使用最大似然法进行分类。③图像分类得到的是初步结果,难以达到最终的应用目的。所以,对获取到的分类结果还需要再进行一些处理过程,这些处理过程称为分类后处理,常用的分类后处理包括更改分类颜色、分类统计分析、小斑点处理、栅矢转换等操作。

1) 适当加大机翼油箱隔板上排气缝隙尺寸,使之不易在机翼油箱滚胶时被堵住。

2) 机翼前油箱增设可以开启的长条型口盖(后油箱有口盖),这样可以改变机翼油箱的滚胶修理模式,改滚胶为刷胶,也可避免因滚胶带来的堵塞。

5 结论

经过排查,证实某型飞机挂副油箱地面试车停车后副油箱出现的少量漏油现象是由飞机多次大修后机翼结构油箱内部多次滚胶造成的,这是修理工艺方法带来的偶发现象,将随着机身、机翼油箱泄压结束而终止,不会持续地大量地漏油,且所漏燃油均排至机外,不会对飞机使用和飞行安全造成影响。通过对这一问题的排故过程和理论分析,丰富了排故经验,也为飞机大修排故提供了修理依据。

 
孙建华,王军,姚久新
《航空维修与工程》 2018年第04期
《航空维修与工程》2018年第04期文献

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