山东太古飞机工程有限公司 山东省济南市 250000
摘要：飞机燃油系统属于飞机动力装置系统部分。燃油系统有许多分系统，如供输油分系统、通气分系统、增压分系统、油箱分系统等，然而，最主要也是最值得深入研究的乃是供输油分系统。供输油分系统设计涉及诸多方面的问题，该系统成功设计可使飞机重心变化平稳、系统效能高、工作可靠、重量更轻等。
关键词：飞机；燃油系统；技术
引言
燃油系统是飞机的主要系统，该系统运行性能对于飞机飞行的可靠性、安全性具有很大影响，其结构复杂，有很多传感器、电磁阀、增压泵等小的元器件，同时还包含众多子系统，如加油系统、供油系统、分配、抽油系统和油箱通气系统等。
1燃油系统组成及工作原理
燃油系统是由燃油箱、电动增压泵、主燃油滤、驱动燃油泵、燃油计量装置、燃油流量传感器、燃油流量分配器、喷嘴组成。电动增压泵仅用于启动注油以及空中短时应对发动机不正常工作时的增压供油，发动机爆发后，附件齿轮带动驱动燃油泵工作，将燃油从左右机翼油箱中抽出，经过电动增压泵（提供通路作用）、主燃油滤通过燃油管路进入驱动燃油泵进行加压，加压后的燃油通过混合比控制活门进入燃油计量装置，多余的燃油与气体通过回油管路返回油箱，驱动泵的出口设置有左边大车计量燃油压力的膜盒调节螺钉与右边慢车非计量燃油压力的低压释压阀锁紧螺帽，计量装置由一根风门轴与座舱油门杆相连，通过油门杆可以机进气歧管的空气与进入燃油流量分配器的燃油比例在适当范围。燃油从计量装置流出后经过燃油流量传感器运输到燃油流量分配器，燃油流量分配器将燃油通过六根燃油管输送给六个气缸的喷嘴，供给发动机运转。
2飞机燃油系统技术
2.1输油系统
飞机输油系统按功能分类，一般包括三大部分：主输油系统、辅助输油系统、平衡输油系统。主输油系统主要把燃油由分散在飞机各处的顺序油箱经导管输往消耗油箱，输油量一般大于等于发动机所需的燃油消耗量。而辅助系统则是保证通气、增压、油箱中燃油的排出和用完油箱的剩余燃油；平衡输油系统是为了确保建立飞机所必须的平衡力矩。一般在无法靠控制燃油顺序去控制重心的情况下，才会设立平衡输油系统，所以一般情况下平衡输油系统通常是独立的。输油系统设计时的主要任务是：在地面和飞行状态下，按一定的顺序，以最简单经济的方式，将输油箱的燃油输送到供油箱，并且同时保证具有最小的重心变化。对输油系统一般的技术要求有：1）输油及输油管理系统自动化程度，在设计中要预先规定自动化的等级；2）输油及输油管理系统附件要少，并且保证在飞机输油故障的状态下，不能对飞机结构和飞机重心造成影响；3）输油及输油管理类系统应该具有在故障输油状态下重力输油的能力。
2.2供油系统
供油系统是用来确保飞机在地面以及飞行的任何状态下，都能够向发动机和辅助动力装置持续不断的供油。左、右两个互不影响的分供油系统构成供油系统，每侧的供油系统是由供油管路、增压泵以及单向活门组成。左供油系统作用是向左发动机供油，右供油系统的作用则是向右发动机和辅助动力装置供油[7]。供油系统主要元部件构成如下：1）油箱；2）增压泵，其主要作用是不仅能够将油箱中的燃油抽出来，还能够达到压力增大的效果，这样可以直接供给发动机上的低压泵，从而提升燃油系统高空性；3）导管；4）管路接头，管路接头在一般情况下采用柔性连接的方式；5）连通开关，为了能够将两个相互独立的燃油系统连通，在左、右燃油系统的连接管路上设置连通开关。将两个相互独立燃油系统连通的目的是，以防其中一个供油系统不能正常工作，另外一个供油系统能够代替其正常工作；6）单向活门，增加该元件不仅可以有效的防止油箱组内的燃油相互混合流通，还能够确保耗油按照规定的顺序进行。
一般情况下该元件安装在油箱组间的导管内；7）防火开关，该元件关闭时能够及时有效的切断供油管路，这样能大概率的降低事故的发生；8）放油开关，无特殊情况一般是安置在发动机的供油总管上，该元件能够通过增压泵同时放掉同侧的油箱里面的燃油；9）压力信号器，一般情况下接在每一个油泵与其较近的单向活门之间的主油管上，该元件的主要功用是测试油泵后的压力，从而去判别各个油泵此时的工作状态。
2.3油箱通气增压系统
飞机的通气系统是一种开放式通气系统，即飞机的燃油箱与大气之间是相通的。开放式通气系统主要是为了保证飞机在任何飞行状态以及进行压力加油时，油箱内外压力依然保持平衡，可以防止油箱变形和供油产生气塞的情况。通气系统的工作过程描述如下：
1）供油系统进行供油工作时，油箱的液面会降低，燃油所占体积变小，减小的体积被空气占据。因此，此工作状态下通气系统中空气的体积流量与燃油的体积流量是相等的，并且在油气界面上达到压力平衡。
2）供油系统进行地面压力加油工作时，油箱的液面会升高，燃油所占体积变大，空气系统会把等体积的空气排出。因此，此工作状态下通气系统中空气的体积流量与燃油加油的体积流量依然是相等，且在油气界面上达到压力平衡。无论在哪种工作状态下工作，通气系统都是起着平衡油箱中压力的作用。油箱通气增压系统构成元件：通气进气口（一般是安装在机翼前缘部分的下方）、导管、弯管（主要是用来把油箱和导管连接在一起）、放油开关以及单向活门等。
2.4加放油系统
加放油系统是飞机燃油系统必不可少的一个子系统，不仅要求系统工作简单迅速，而且要安全可靠。现在飞机上使用的加油方式一般为重力加油，也叫开敞式加油，就是通过打开油箱上部加油口，利用燃油口的位能，给飞机各个油箱加注所需要的燃油。重力加油一般由飞机上蒙皮的加油口盖、漏斗形橡胶套管、油箱加油口组件、加油枪电搭接插座及油箱连通管、单向阀等组成。还有一种加油方式为压力加油，一般是在泵压作用下通过配置在飞机下部的一个或几个加油接头和预先配置好的加油管分别对一个或多个油箱进行集中加油。加放油系统的元件构成一般为：加油接头、稳压槽、加油管路以及减压孔板等。在该系统中增加减压孔板不仅可以对各个油箱组的加油流量进行限流，进而确保所有油箱组需要同时满油的需求；还可以提高管路的阻力，这样能够大大减小燃油流进油箱的压力，进而达到避免燃油流进油箱的时候发生冲击的现象。
结语
飞机的燃油系统复杂、结构较多，故障发生率高，任何一部分发生故障，都会影响整个燃油系统的工作可靠性。本文对燃油箱系统做了一个简要的介绍，对飞机燃油系统的组成以及主要元部件的工作原理进行了简要的技术分析，可以为维修人员进一步了解飞机燃油系统提供一些理论支持，也可以为飞机燃油系统的设计与开发提供一些理论依据。
参考文献
[1]高行山，刘永寿，岳珠峰.某型飞机燃油输送系统供油稳定性研究[J].机械科学与技术，2008，27(12)：1541-1544.
[2]吕亚国.飞机燃油系统计算研究[D].西安：西北工业大学，2006.
[3]杨宗卫.民航飞机燃油系统的分析[J].内燃机与配件，2019(17)：44-45.
[4]肖凝，蒋正雄.第四代战斗机燃油系统综述[J].航空科学技术，2004(3)：23-25.
[5]许子利.基于事例的飞机故障诊断系统设计与实现[J].南方农机，2015，46(6)：30-31.
[6]冯震宙，高行山，刘永寿，等.某型飞机燃油/液压系统故障统计与分析[J].飞机工程，2007(1)：50-53.
[7]刘小锋.飞机燃油系统管路连接技术的现状和发展[J].飞机工程，2005(3)：35-38.