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[28燃油] 劫富不济贫:空中燃油平衡程序

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发表于 2020-3-17 17:06:46 | 显示全部楼层 |阅读模式
这个程序,步骤简单,内涵丰富。我们主要看看B737NG的情况,然后在文末附上A320的机型差异。
带着问题,一起学习:
  • 什么是“燃油不平衡”形态?
  • 燃油平衡程序的目的是什么?
  • 能不能在空中实现燃油箱之间的“倒油”?
  • 如何消除不平衡?
  • 必须关闭中央油箱泵吗?
  • 哪些是“关键步骤”?
  • 步骤的顺序重要吗?


手头有B737NG手册的读者可以参阅:
  • FCOM:SP12.2 燃油平衡程序
  • QRH:NNC.12 燃油 – 不平衡(IMBAL)
  • FCTM:NNO 8 燃油
  • AMM:28-22

01 什么是“燃油不平衡”形态?

不平衡条件:1号油箱(左侧)、2号油箱(右侧)燃油的重量相差大于等于1000磅(453公斤)。

驾驶舱效应:
  • 60秒延迟。不平衡条件存在60秒之后,在上显示器的右下角,油量指示变成琥珀色,下方显示IMBAL
  • LOW信息优先。当LOW信息显示时,IMBAL信息不会显示。


驾驶舱效应的恢复:当油箱之间小于或等于200磅(90公斤)时,信息消失。

顺便一提,所有的有对称布置的主燃油箱的飞机,都可以有类似的“不平衡形态”概念。

1.jpg

02 程序的目的是什么?

目的是为飞行安全而及时恢复正常的燃油形态。

燃油不平衡状态的风险:
  • 短期:动力不对称,影响正常操作。(可能需要对两侧的动力和气动外形进行重新设置。)
  • 长期:影响机身和起落架的结构寿命。


实施程序的原则:
  • 安全优先:基于对形势的判断而使用。1、应考虑由于燃油泄露而造成的可能性,如果发现泄漏,相关程序优先;2、应考虑指示错误的可能性,指示错误可以有条件接受;3、在关键飞行阶段,正常程序优先。
  • 及时恢复:不使用中央油箱泵,有利于尽快恢复正常形态。因此程序中要求的相关动作,可以视为准备和恢复动作。


03 空中能不能“倒油”?

燃油传输(Fuel Transfer):在不同的燃油箱之间,燃油的转移。
  • 发生在地面非运行阶段的不平衡形态,可以通过地面传输(俗称“倒油”)来恢复。
  • 某些机型在空中也可以自动或人工地实现相邻油箱的燃油传输,因此可以实现空中的燃油传输。例如A320


在地面实现燃油传输的原理:
  • 建立通路。打开“抽油活门”(Defueling Valve)和交输活门,借助“燃油总管”,连接不同的燃油箱。
  • 建立压差。对于目标燃油箱,关闭燃油泵;对于供油的燃油箱,打开燃油泵。

2.png

但是,B737NG的相邻油箱之间没有直接的通路,并且在空中也无法操作抽油活门,因此无法在空中实现燃油传输。

04 如何消除不平衡?

由于无法通过燃油传输来消除不平衡状态,就只能依靠改变“供油形态”来消除不平衡。

交输活门的状态,决定两侧的燃油供应是否相互独立;各个燃油泵的状态,决定相应油箱是否输出增压的燃油。

正常形态:左侧右侧、互不干涉
  • 交输活门:关闭
  • 主燃油泵:全部ON


用于消除不平衡的形态:劫富不济贫(富裕的一方承担全部开支,但是不会进入另一方的账户)
  • 交输活门:打开
  • 主燃油泵:只有燃油多的一侧ON


3.gif

05 必须关闭中央油箱泵吗?

必须。不关闭的话,会优先供应中央油箱的燃油,没有两边的事儿,燃油的平衡就无从谈起了。

B737NG有6只用于发动机供油的燃油泵,它们的关系有点微妙。尽管供油管路把它们连接起来了,但它们在自家门口都有一个只能向外打开的“防盗门”(单向活门)。假设一只左侧的泵已经发动起来,而中央油泵也发动起来,增压的燃油各自冲开自家防盗门,在管道中相遇,那是什么情形呢?

4.png

狭路相逢勇者胜。由于中央油泵的功力更为强劲,左侧油泵的燃油被推回,而后左侧油泵门口的大门当然关闭,导致中央油泵独揽了给发动机供油的特权;这样的状况持续到中央油箱的油量下降到足够少,不怎么泵得出来了——输出压力跟不上了,于是剧情反转,左侧燃油涌出,抑制了中央油泵,夺得供油大权。

设想你是那只功力小一些的油泵,那么哪怕门外洪水泛滥,也毫无办法。“出力不出活”不是你的错。只要飞行员不给你关停(其实也不是他的错),你就只有“室内健身”了。当然了,你不能把火力都集中在“防盗门”上,你会上“跑步机”,这就是油泵壳体上另一个单向活门的作用了。

下图是从主轮舱接近之后拆装的中央油泵。Housing是泵的固定居所——燃油泵壳体。Discharge Check Valve是只能向外打开的“防盗门”。Vapor Discharge Valve是刚才提到的“跑步机”。Removal Check Valve是拆装时专用的止漏阀。

5.jpg

总之结论就是:为了平衡燃油,飞行员必须把平常比较厉害、但现在显然比较碍事的两个中央油泵都关掉了。

06 哪些是“关键步骤”?

于是我们会发现,无论中央油箱是不是有燃油,都应该首先确认一下中央油泵已经关闭。本文建议给这一步骤编号为1。这是“准备动作”。

当平衡好以后,再视情况打开中央油泵(如果中央油箱有燃油)。这一步骤编号为7。这是“恢复动作”。

编号2~6留给“关键步骤”。它们是:
  • 第2步、打开交输活门;
  • 第3步、关闭油量少的那一侧的油泵;
  • 第4步、观察和等待;
  • 第5步、重新打开在前序步骤中被关闭的油泵;
  • 第6步、重新关闭在前序步骤中被关闭的交输活门。


07 步骤的顺序重要吗?

第2步和第3步绝对不能对调。否则,油量少的一侧,发动机将会经历短暂的“断油”——推力骤降甚至熄火。

第5步和第6步对调的话,安全上不会有后果。但破坏了程序的对称美,好比你把领带扎在后边,一般来说当然没什么后果了,也就是不太好看吧。

还有的人可能觉得第7步和第6步是不是也可以对调。这个没意见啦,毕竟手册里就是这么写的。波音说你可以把领带扎在后面,我能说啥呢……

B737NG手册的另一个槽点是:尽管在FCOM的补充程序(SP 12.2)里区分了中央油箱有油和没有油两种情绪,并给出了有差异的操作程序,但是在QRH程序里,则完全忽略了对中央油箱的检查和对中央油泵的操作要求,因而相当于只包含了“关键步骤”。

最后的对比表,左侧是本文给出的步骤,右侧是FCOM里的步骤(SP 12.2),区别主要是最后两步的顺序是相反的。都挺好的……


条件
无论中央油箱是否有油
如果中央油箱有油
1
中央油泵 OFF(视情)
中央油泵 OFF
2
交输活门 Open
交输活门 Open
3
主油泵(油少侧) OFF
主油泵(油少侧) OFF
4
观察和等待
观察和等待
5
主油泵(全部) ON
主油泵(全部) ON
6
交输活门 Close
中央油泵 ON
7
中央油泵 ON(视情)
交输活门 Close

无论接受哪种顺序,在理解的基础上接受它是最好的。形成固定的操作习惯,关键时候会倍感轻松。


08 机型比较:A320
6.png

A320的相关理论和程序,与B737NG非常接近,因此本文的以上内容也有助于理解A320。

主要区别说明如下:
  • A320可以实现空中“倒油”;
  • A320的飞行操作程序不要求飞行员手动关闭中央油箱泵。事实上,建议把中央油箱泵电门的按入位理解为AUTO位(依逻辑而决定开和关)。
  • A320传统构型的6只燃油泵完全相同,但大翼燃油泵使用额外的活门旁通掉一部分供油压力,因而实际输出压力比中央油箱的小;
  • A320的某些新构型并没有中央油箱泵(实际上取消了中央油箱)
  • A320手册给出的程序更统一,也具有对称的美感。(注意:它将打开交输活门作为第一步)


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 楼主| 发表于 2020-3-17 17:17:01 | 显示全部楼层
实施程序的原则:
安全优先:基于对形势的判断而使用。
1、应考虑由于燃油泄露而造成的可能性,如果发现泄漏,相关程序优先;
2、应考虑指示错误的可能性,指示错误可以有条件接受;
3、在关键飞行阶段,正常程序优先。
及时恢复:不使用中央油箱泵,有利于尽快恢复正常形态。因此程序中要求的相关动作,可以视为准备和恢复动作。

---------

关于737的燃油平衡程序,了解到的两起相关真实案例:
1、实际漏燃油,显示IMBAL信息。但是一直使用QRH不平衡程序,导致油量不够,双发运行请下备降。(实际上当时如果是实施了QRH漏油程序,判断出是那边漏油,要关单发)
2、指示故障导致LOW信息。在爬升到4800米时发现信息,但是判断错误,认为是漏燃油。关发返航后,检查确认并没有漏燃油。
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发表于 2020-3-17 17:34:55 来自手机 | 显示全部楼层
“关键程序”最后两步是不可以,互换的,会对安全造成影响。

高空,慢车,如果抽吸供油,熄火可能性据说还是不容小视的。
(如果当时正在慢车下高度,同时燃油平衡。。。。。。。程序还“互换”了。。。。。。。)

https://mp.weixin.qq.com/s/VzFzbuayRBbgQJNXA_2KEQ


这个链接就说的是,抽吸供油的风险。
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 楼主| 发表于 2020-3-17 18:30:39 来自手机 | 显示全部楼层
markjonsnow 发表于 2020-03-17 17:34
“关键程序”最后两步是不可以,互换的,会对安全造成影响。

高空,慢车,如果抽吸供油,熄火可能性据说还是不容小视的。
(如果当时正在慢车下高度,同时燃油平衡。。。。。。。程序还“互换”了。。。。。。。)

https://mp.weixin.qq.com/s/VzFzbuayRBbgQJNXA_2KEQ


这个链接就说的是,抽吸供油的风险。

第5步、重新打开在前序步骤中被关闭的油泵;
第6步、重新关闭在前序步骤中被关闭的交输活门。
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 楼主| 发表于 2020-3-17 18:31:12 来自手机 | 显示全部楼层
markjonsnow 发表于 2020-03-17 17:34
“关键程序”最后两步是不可以,互换的,会对安全造成影响。

高空,慢车,如果抽吸供油,熄火可能性据说还是不容小视的。
(如果当时正在慢车下高度,同时燃油平衡。。。。。。。程序还“互换”了。。。。。。。)

https://mp.weixin.qq.com/s/VzFzbuayRBbgQJNXA_2KEQ


这个链接就说的是,抽吸供油的风险。

唉,失误,这个错误太明显了
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发表于 3 天前 来自手机 | 显示全部楼层
加油的时候两侧油箱是平衡的,是什么情况才会导致不平衡啊
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 楼主| 发表于 3 天前 | 显示全部楼层
行知者 发表于 2020-3-26 16:50
加油的时候两侧油箱是平衡的,是什么情况才会导致不平衡啊

如果两侧发动机性能相近,不会有平衡,但是如果性能相差大,飞一阵子就会不平衡了。另外漏油也会造成不平衡。所以不平衡程序要求先确定是不是漏油了。
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发表于 3 天前 来自手机 | 显示全部楼层
如果因为性能相差大,而造成机组频繁平衡的话,需不需要排故啊。
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 楼主| 发表于 3 天前 来自手机 | 显示全部楼层
行知者 发表于 2020-03-26 18:22
如果因为性能相差大,而造成机组频繁平衡的话,需不需要排故啊。

极少有实施不平衡程序的。个人觉得哪怕只是只是执行过一次,报告了也可能得排故。
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