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摘要：本文描述了民用飞机燃油系统针对擦尾特定风险进行的安全性分析，以及采取的防护措施。
关键词：民用飞机 燃油系统 擦尾 特定风险
1、民用飞机燃油系统概述
一般說来，民用飞机燃油系统的主要功能为，在整个飞行包线范围内，包括申请审定的飞行中允许发动机或辅助动力装置工作的任何机动飞行，民用飞机燃油系统可确保不间断地以发动机和辅助动力装置正常工作所需的流量和压力向其供油，同时还有设计余度，以保证燃油系统失效而导致灾难性事件的可能性降至最低。
民用飞机燃油系统一般由存储系统、分配系统、指示系统等组成。
存储系统主要功能是储存燃油于油箱内，并在地面加油和正常飞行时，确保油箱内外压差在安全范围内，且最大承压不会超过结构承压限制。
燃油分配系统一般包括压力加/放油系统，发动机供油系统和APU 供油系统等。发动机供油系统负责向发动机提供满足发动机工作包线内所要求压力和流量的燃油。APU 供油系统负责向APU 供给满足其工作压力和流量要求的燃油。压力加/放油系统负责向飞机加油和放油。
燃油指示系统主要负责测量、计算油箱内的油量等，并将油量数据发送给飞机航电系统，在驾驶舱内显示。
2、擦尾特定风险
飞机擦尾是指机体后腹部在起飞或着陆过程中非正常地与地面接触摩擦。飞行员操作失误，使得飞机在起飞或着陆时迎角大于飞机擦地角，飞机就会发生擦尾。
下图1所示是2010年5月，美联航的一架波音747-700飞机从悉尼起飞时机尾擦地。美联航的机组人员使飞机爬升到8000英尺并在塔斯曼海放油，约在离港约80分钟后返回悉尼并安全着陆。跑道临时关闭，在清除了碎片后才继续开放。
擦尾可能对飞机导致以下后果：
a） 飞机擦地处结构损坏；
b） 飞机擦地处内部安装的系统、设备受到影响而失效。
3、擦尾对民用飞机燃油系统的安全性影响分析
分析擦尾对民用飞机燃油系统的安全性影响，简要流程如下：
a） 根据飞机的设计参数，确定飞机擦尾点和擦尾的影响区域；
b） 确定布置于影响区域内的燃油系统设备；
c） 分析这些设备因擦尾损坏后对燃油系统，以及飞机的影响。
一般说来，根据民用飞机的具体布置构型，民用飞机燃油系统因为擦尾受到的影响主要可能有几个方面：
a） 安装有APU的民用飞机，其APU供油管路可能会受到擦尾影响，APU供油管路破裂或严重泄漏将导致燃油系统向APU供油功能丧失，会导致APU不工作，幸运的是该失效影响等级不是灾难性或严重性的；
b） 发动机尾掉布局的民用飞机，还应考虑发动机供油管路是否会受到擦尾影响。如果擦尾导致发动机供油管破裂或严重泄漏，将导致燃油系统向一台或多台发动机供油功能丧失，会导致一台或多台发动机不工作。一般说来，一台发动机失效的失效影响等级可能是重大的，而全部发动机失效的失效影响极有可能是灾难性的；
c） 对于在飞机机身布置有辅助油箱的民用飞机，还应考虑辅助油箱是否会受到擦尾影响。如果擦尾导致辅助油箱泄漏，可能导致飞机航程减小，并可能对飞机重心等造成进一步影响；
d） 对于在飞机平尾布置有辅助油箱的民用飞机，还应考虑平尾辅助油箱连接机翼主油箱的管路等是否会受到擦尾影响。如果平尾辅助油箱的加油管路或向主油箱的转输管路破裂或严重泄漏，将导致平尾辅助油箱中的燃油不可用，飞机航程减小，并可能对飞机重心等造成进一步影响；
e） 对于上述可能受到影响的燃油系统管路和辅助油箱，还应考虑燃油泄漏的影响。燃油泄漏可能造成污染，并产生火灾风险。
4、防护措施
为避免或减小擦尾特定风险对民用飞机燃油系统的影响，燃油系统设计时应考虑以下几个方面：
a） 燃油系统设备布置尽量避开擦尾影响区域。对于有设计冗余的关键系统设备（如尾吊布置飞机中向多台发动机供油的燃油管路），冗余路径应布置于擦尾影响区域之外；
b） 燃油系统设备如不可避免通过擦尾区域，应布置在影响区域的上方以远离擦尾点；
c） 布置在影响区域内的燃油系统设备，应依靠周围结构件对其进行保护；
d） 布置在影响区域内的燃油系统设备设计，应考虑降低擦尾特定风险的影响程度。比如机身内供油管路可以采用双层套管，并且采用柔性接头等，以降低供油管路的可能泄漏概率和可能破损程度。且有排漏管将内层供油管路泄漏的燃油排放到飞机外部，以防止燃油泄漏造成污染；
e） 布置在影响区域外的燃油系统设计，同样应考虑降低擦尾特定风险的影响程度。比如在擦尾影响区域外的APU供油管上有切断阀，APU供油切断阀切断时，可防止危险量的燃油流入指定火区。
5、总结
本文从擦尾特定风险介绍出发，描述了民用飞机燃油系统对擦尾特定风险的分析过程和主要的影响方面，并说明了为避免擦尾特定风险的影响，民用飞机燃油系统设计时应考虑的主要内容。
参考文献：
[1]《PART 25—AIRWORTHINESS STANDARDS：TRANSPORT CATEGORY AIRPLANES》，FEDERAL AVIATION ADMINISTRATION，2012
[2]《[CCAR-25-R4]中国民用航空规章第25部运输类飞机适航标准》，中国民航局，2011
[3]《飞机燃油系统》，罗伊·兰顿等著、颜万亿译，2010
关键词：民用飞机 燃油系统 擦尾 特定风险
1、民用飞机燃油系统概述
一般說来，民用飞机燃油系统的主要功能为，在整个飞行包线范围内，包括申请审定的飞行中允许发动机或辅助动力装置工作的任何机动飞行，民用飞机燃油系统可确保不间断地以发动机和辅助动力装置正常工作所需的流量和压力向其供油，同时还有设计余度，以保证燃油系统失效而导致灾难性事件的可能性降至最低。
民用飞机燃油系统一般由存储系统、分配系统、指示系统等组成。
存储系统主要功能是储存燃油于油箱内，并在地面加油和正常飞行时，确保油箱内外压差在安全范围内，且最大承压不会超过结构承压限制。
燃油分配系统一般包括压力加/放油系统，发动机供油系统和APU 供油系统等。发动机供油系统负责向发动机提供满足发动机工作包线内所要求压力和流量的燃油。APU 供油系统负责向APU 供给满足其工作压力和流量要求的燃油。压力加/放油系统负责向飞机加油和放油。
燃油指示系统主要负责测量、计算油箱内的油量等，并将油量数据发送给飞机航电系统，在驾驶舱内显示。
2、擦尾特定风险
飞机擦尾是指机体后腹部在起飞或着陆过程中非正常地与地面接触摩擦。飞行员操作失误，使得飞机在起飞或着陆时迎角大于飞机擦地角，飞机就会发生擦尾。
下图1所示是2010年5月，美联航的一架波音747-700飞机从悉尼起飞时机尾擦地。美联航的机组人员使飞机爬升到8000英尺并在塔斯曼海放油，约在离港约80分钟后返回悉尼并安全着陆。跑道临时关闭，在清除了碎片后才继续开放。
擦尾可能对飞机导致以下后果：
a） 飞机擦地处结构损坏；
b） 飞机擦地处内部安装的系统、设备受到影响而失效。
3、擦尾对民用飞机燃油系统的安全性影响分析
分析擦尾对民用飞机燃油系统的安全性影响，简要流程如下：
a） 根据飞机的设计参数，确定飞机擦尾点和擦尾的影响区域；
b） 确定布置于影响区域内的燃油系统设备；
c） 分析这些设备因擦尾损坏后对燃油系统，以及飞机的影响。
一般说来，根据民用飞机的具体布置构型，民用飞机燃油系统因为擦尾受到的影响主要可能有几个方面：
a） 安装有APU的民用飞机，其APU供油管路可能会受到擦尾影响，APU供油管路破裂或严重泄漏将导致燃油系统向APU供油功能丧失，会导致APU不工作，幸运的是该失效影响等级不是灾难性或严重性的；
b） 发动机尾掉布局的民用飞机，还应考虑发动机供油管路是否会受到擦尾影响。如果擦尾导致发动机供油管破裂或严重泄漏，将导致燃油系统向一台或多台发动机供油功能丧失，会导致一台或多台发动机不工作。一般说来，一台发动机失效的失效影响等级可能是重大的，而全部发动机失效的失效影响极有可能是灾难性的；
c） 对于在飞机机身布置有辅助油箱的民用飞机，还应考虑辅助油箱是否会受到擦尾影响。如果擦尾导致辅助油箱泄漏，可能导致飞机航程减小，并可能对飞机重心等造成进一步影响；
d） 对于在飞机平尾布置有辅助油箱的民用飞机，还应考虑平尾辅助油箱连接机翼主油箱的管路等是否会受到擦尾影响。如果平尾辅助油箱的加油管路或向主油箱的转输管路破裂或严重泄漏，将导致平尾辅助油箱中的燃油不可用，飞机航程减小，并可能对飞机重心等造成进一步影响；
e） 对于上述可能受到影响的燃油系统管路和辅助油箱，还应考虑燃油泄漏的影响。燃油泄漏可能造成污染，并产生火灾风险。
4、防护措施
为避免或减小擦尾特定风险对民用飞机燃油系统的影响，燃油系统设计时应考虑以下几个方面：
a） 燃油系统设备布置尽量避开擦尾影响区域。对于有设计冗余的关键系统设备（如尾吊布置飞机中向多台发动机供油的燃油管路），冗余路径应布置于擦尾影响区域之外；
b） 燃油系统设备如不可避免通过擦尾区域，应布置在影响区域的上方以远离擦尾点；
c） 布置在影响区域内的燃油系统设备，应依靠周围结构件对其进行保护；
d） 布置在影响区域内的燃油系统设备设计，应考虑降低擦尾特定风险的影响程度。比如机身内供油管路可以采用双层套管，并且采用柔性接头等，以降低供油管路的可能泄漏概率和可能破损程度。且有排漏管将内层供油管路泄漏的燃油排放到飞机外部，以防止燃油泄漏造成污染；
e） 布置在影响区域外的燃油系统设计，同样应考虑降低擦尾特定风险的影响程度。比如在擦尾影响区域外的APU供油管上有切断阀，APU供油切断阀切断时，可防止危险量的燃油流入指定火区。
5、总结
本文从擦尾特定风险介绍出发，描述了民用飞机燃油系统对擦尾特定风险的分析过程和主要的影响方面，并说明了为避免擦尾特定风险的影响，民用飞机燃油系统设计时应考虑的主要内容。
参考文献：
[1]《PART 25—AIRWORTHINESS STANDARDS：TRANSPORT CATEGORY AIRPLANES》，FEDERAL AVIATION ADMINISTRATION，2012
[2]《[CCAR-25-R4]中国民用航空规章第25部运输类飞机适航标准》，中国民航局，2011
[3]《飞机燃油系统》，罗伊·兰顿等著、颜万亿译，2010