PC-6飞机燃油系统典型故障分析

■ 沈响 朱赛赛 隋永志/江苏省交通技师学院 江苏润扬通用航空有限公司

0 引言

PC-6飞机经济、可靠及用途广泛的优点使其颇受欢迎，在国内保持了一定的机队规模。根据某公司的PC-6机队故障统计，燃油系统故障占有一定比例，该系统的工作状况直接影响飞行安全和飞机的使用效率。随着重庆两江地区PC-6生产线的投产，未来国内PC-6机队规模有望进一步扩大。因此，对该型飞机燃油系统常见典型故障进行分析显的尤为必要。

1 PC-6飞机燃油系统概述

PC-6飞机的燃油系统储存燃油并保证在任何状态下均能按航空发动机所需要的压力和流量向其连续不间断地供油。此外，该系统还具有冷却其他系统、保持飞机平衡以使重心位于规定范围的附加功能。

1.1 PC-6飞机燃油系统组成

PC-6飞机燃油系统是指发动机驱动燃油泵以上部分，包括大翼油箱、燃油量传感器、集油箱、辅助燃油泵、燃油关断活门、水收集箱、压力传感器、流量传感器、发动机驱动泵、通气系统、油管等部件。装有通气系统和浮子式油量传感器的大翼燃油箱设在两侧机翼内，位于机翼的主翼梁和辅助翼之间的1～7号翼肋之间，每侧大翼油箱可以存放85加仑（约321L）燃油，并通过管路与集油箱连接。设有辅助燃油泵的集油箱装在客舱后壁板的左后侧，其下部分别连接水收集箱和装有油滤、流量传感器的发动机驱动泵。

1.2 PC-6飞机燃油系统工作原理

大翼油箱上部有一个通气口和一个加油口盖，燃油通气口是一个单向活门，在保持油箱内外压力差的同时可以防止燃油溢出。大翼油箱内部靠近机身的侧壁上装有一个浮子式油量传感器，该传感器用来探测油箱内的燃油量，当燃油量低于18加仑时，油量传感器给出一个低油量信号到GEA计算机，并在显示器上显示“L/R FUEL LOW”琥珀色警告信息。

图1 PC-6飞机燃油系统原理图

大翼油箱的燃油在重力作用下通过靠近机身内壁的两个燃油管口流进集油箱。集油箱内部的辅助燃油泵在启动时打开以增加供油，此时在显示器上显示“AUX PUMP ON”绿色字样，表示辅助燃油泵已经打开并工作。燃油从集油箱流出，经过燃油关断活门、油滤、流量传感器后流向发动机驱动泵。当燃油滤堵塞时，燃油滤旁通活门打开，向发动机持续供油，并在PFD上有琥珀色“F FILTER BLOCK”字样显示。计算机根据流量传感器的信号计算出燃油消耗量、剩余燃油量、剩余航程等数据并显示，如图1所示。

2 PC-6飞机燃油系统常见故障统计

根据某通航公司维修工程部门提供数据统计，PC-6飞机燃油系统故障频率高于系统故障平均值。燃油系统常见故障统计如图2所示。为了保证飞行安全和燃油系统的可靠性，有必要对PC-6飞机燃油系统典型故障进行分析。

3 辅助燃油泵典型故障分析

某公司PC-6机队运营期间多次发生辅助燃油泵内部短路故障。现以飞机启动后驾驶舱DU上应出现的绿色“AUX F PUMP ON”信息消失为典型故障案例进行分析。根据维修经验及相关技术资料判断，该现象应为燃油系统辅助燃油泵组件故障引起。辅助燃油泵为28V 直流电动燃油增压泵，安装在收集油箱内，当发动机需要大流量燃油时开始工作，或作为发动机驱动燃油泵的备用泵使用。驾驶舱左侧面板上“AUX F PUMP”电门用于控制辅助燃油泵，其接通供电工作时驾驶舱DU上应出现绿色的“AUX F PUMP ON”信息，表示辅助燃油泵已经打开并工作。

3.1 故障现象

图2 PC-6飞机燃油系统常见故障占比

一架PC-6飞机发动机完成启动后，且“AUX F PUMP”电门接通，主飞行显示（PFD）上辅助燃油泵工作“AUX F PUMP ON”信息消失；关闭发动机后，检查发现“AUX PUMP”CB（circuit breaker）跳开，再次闭合CB，重新开启AUX PUMP开关，CB依然跳开。

3.2 故障分析

检查该架飞机的飞行记录本，未发现辅助燃油泵相关的维护与维修工作记录，判定其不存在维修差错。根据以往维护经验，初步判断该故障与辅助燃油泵组件有关。

根据跳开关“AUX PUMP”CB通电跳开现象分析，可能是辅助燃油泵整个电路某处短路、电流过大所致。查阅辅助燃油泵电路图（见图3），判断故障可能是燃油泵内电路、接线桩、电容器等电气元件或线路某处短路原因造成的。根据飞机维修手册及维修工作经验，利用电路隔离分析法进行逐个部件的检查分析。

3.3 故障排查

按照先元器件后线路的逻辑顺序进行故障排查。先隔离电气元件以确认故障件，如果电气元件隔离后跳开关仍然跳开，需要测量线路是否有短路。根据该架飞机出现的故障现象，排查逻辑程序如下。

1）对电容C001进行隔离。将TB020（见图4）处销钉PIN C和PIN H拔出，读出电容电阻为无穷大，证明未被击穿，电容正常。

2）对辅助燃油泵进行隔离。将TB020处销钉PIN A和PIN F拔出，闭合跳开关“AUX PUMP”，给飞机通电并接通辅助燃油泵电门，跳开关不跳，判断为辅助燃油泵故障，燃油泵内部电路短路。

图3 辅助燃油泵控制电路

3）测量销钉PIN G点的对地电压为24V，即电瓶电压，说明电路供电正常。测量泵PIN A和PIN F之间的电阻为1.5Ω。根据欧姆定律公式I=U/R，可以得出经过泵的电流为16A，远超CB跳开电流7.5A，由此判定辅助燃油泵内部短路。

4）辅助燃油泵故障已确定。否则应用同样方法继续进行隔离，直至找出故障位置。

用隔离排除法可以确定该架飞机DU上绿色“AUX F PUMP ON”信息消失是由辅助燃油泵内部短路引起的。根据PC-6飞机AMM 28-23-12章节辅助燃油泵拆卸/安装要求更换辅助燃油泵。

4 辅助燃油泵系统维护建议

根据故障分析和维护经验，航线维护中应着重关注故障告警信息和辅助燃油泵组件的工作状况，具体维护建议如下。

1）燃油系统的沉淀物和水可能滋生微生物，且会引起燃油系统的堵塞和腐蚀等问题。航前航后应严格执行勤务保障要求，通过水收集箱上的排放口排出水沉淀，以减少沉淀物和水对燃油系统的影响。

图4 TB020排查逻辑说明

2）严格遵照PC-6飞机AFM手册指示操作，辅助燃油泵在发动机启动时打开，增加供油压力；起飞之后，爬升将要结束时应关闭辅助燃油泵。禁止辅助燃油泵长时间处于工作状态，以减少辅助燃油泵的损耗，进而减少辅助燃油泵的故障率和整个燃油系统的故障。

3）辅助燃油泵故障发生前，其工作噪声均有变大的趋势。为了快速确认泵本体是否有短路故障，可以将辅助燃油泵从电路中隔离，测量辅助燃油泵PIN A和PIN F之间的电阻，正常电阻约为3.7Ω，故障燃油泵的电阻会变小，由此可以快速判断辅助燃油泵是否存在故障。