某型飞机起落架系统疑难故障分析与思考

某型飞机起落架系统疑难故障分析与思考【摘要】本文介绍了某型飞机起落架收放系统的动作过程和工作原理，叙述了该型飞机起落架系统一起疑难故障，根据机务人员针对故障所做的排查和验证工作，结合故障现象对该起故障原因进行了分析，给出了故障定位，通过故障反思浅谈了作者对老旧飞机EWIS检查的看法。【关键词】起落架收放；疑难故障；线路虚接；机务人员；老旧飞机；EWIS检查0.引言起落架是保证飞机起飞、着陆和地面滑行的装置，其正常收放是由电气控制、液压驱动完成，应急放是由高压氮气驱动完成。2013年1月15日，某型飞机试飞返航阶段，起落架三次正常放未能放下，第四次使用应急放完成起落架放下，飞机安全着陆。机务人员接收飞机后，地面收放起落架30次，系统工作正常。作者根据机务人员的排查和验证工作，结合故障现象对故障原因进行如下分析。1.起落架收放系统工作原理1.1组成该型飞机的起落架由位于中央翼的两个主起落架和机身头部的前起落架组成。在飞行中，主起落架向前运动收到中央翼起落架舱内，而前起落架向前运动收到机身起落架舱里。当起落架收到起落架舱后，关闭舱门（舱门共5个，其中前起落架舱门1个，左、右主起落架舱门各2个）。起落架收放系统主要由起落架收放手柄、位置指示器、起落架液压作动筒、舱门液压作动筒、节流器、起落架液压电磁活门、舱门液压电磁活门、舱门关闭位置锁、舱门关闭终点位置电门、舱门打开位置锁、舱门打开终点位置电门、起落架收上位置锁、起落架收上终点位置电门、起落架放下位置锁、起落架放下终点位置电门等部件组成。起落架收放手柄有收上、放下两个位置，位置指示器上有对应于前起落架和左、右主起落架的三个绿色位置指示灯（放下位置灯亮、收上位置灯灭），还有1个起落架收放过程灯。前起落架、主起落架、前起落架舱门、主起落架前舱门和主起落架后舱门各由1个液压作动筒驱动。舱门关闭位置锁有7个，其中前起落架舱门1个，左、右主起落架前舱门各2个，左、右主起落架后舱门各1个。每个舱门关闭位置锁各安装1个舱门关闭终点位置电门，以感受各舱门的关闭位置信号。舱门打开位置锁有5个，每个舱门各安装1个，每个舱门打开位置锁各安装1个舱门打开终点位置电门，以感受各舱门的打开位置信号。1.2动作过程起落架收起：起落架放下位置锁开锁——起落架收起至起落架舱内——起落架收上位置锁上锁——舱门打开位置锁开锁——舱门关闭——舱门关闭位置锁上锁。起落架放下：舱门关闭位置锁开锁——舱门打开——舱门打开位置锁上锁——起落架收上位置锁开锁——起落架放下——起落架放下位置锁上锁。1.3工作原理当起落架手柄由放下位置扳动至收上位置时，通过电路接通起落架液压电磁活门，此时液压油通过管路流向起落架放下位置锁的作动筒和起落架作动筒。在起落架作动筒前端安装有节流器，以保证先开锁，后收起落架。当所有起落架放下位置锁的终点位置电门全部断开，此时座舱内起落架收放过程灯常亮（如有1个或多个终点位置电门未断开，过程灯闪亮）。起落架作动筒在液压油的作用下收上到位后，接通全部（3个）起落架收上位置终点电门，此时起落架作动筒停止动作，并通过电路接通起落架舱门液压电磁活门。液压油通过管路流向舱门打开位置锁作动筒和舱门作动筒。在舱门作动筒前端安装有节流器，以保证先开锁，后收舱门。舱门作动筒在液压油的作用下关闭到位后，舱门关闭位置锁锁紧，接通7个舱门关闭位置终点开关，此时舱门作动筒停止工作，座舱内起落架放下指示灯熄灭，过程灯熄灭。当起落架手柄由收上位置扳动至放下位置时，通过电路接通起落架舱门液压电磁活门，此时液压油通过管路流向起落架舱门收上位置锁的作动筒和舱门作动筒。在舱门作动筒前端安装有节流器，以保证先开锁，后打开舱门。当所有起落架舱门收上位置锁上的终点位置电门全部断开，此时座舱内起落架收放过程灯常亮（如有1个或多个终点位置电门未断开，过程灯闪亮）。舱门作动筒在液压油的作用下打开到位后，接通全部（5个）舱门打开位置终点电门，此时舱门作动筒停止动作，并通过电路接通起落架液压电磁活门。液压油通过管路流向起落架收上位置锁的作动筒和起落架作动筒。在起落架作动筒前端安装有节流器，以保证先开锁，后放下起落架。起落架作动筒在液压油的作用下放下到位后，起落架放下位置锁锁紧，接通3个起落架放下位置终点电门，此时起落架作动筒停止工作，座舱内起落架放下指示灯常亮，过程灯熄灭。2.故障现象2013年1月15日，某型飞机执行试飞任务返航阶段，飞行员三次使用正常放，起落架未能放下，第四次使用应急放，起落架放下，飞机安全着陆。着陆后，飞行员口述：“第一次放起落架时，起落架操纵盒上起落架收放过程灯（以下简称过程灯）常亮，可以感觉到起落架舱门放出引起的机体振动。将起落架手柄扳至收上位置，舱门关闭，过程灯熄灭。第二、三次放起落架时，过程灯闪亮，未感觉到起落架舱门放出引起的机体振动。第四次使用应急放起落架系统，起落架放出”。飞参显示：飞行员在三次正常放起落架空中未正常放下时，飞机处于盘旋状态、速度在420-390Km/h、高度在1050-1380m（满足飞行员手册中规定的起落架放下速度不大于500Km/h操作要求）；综合告警显示系统（ЭКРАН）没有任何告警信息；过程中双系统液压正常，无液压等异常故障信息。3.故障排查3.1外观检查检查飞机起落架收放系统各机械、电气部件均安装固定良好，无损伤；机体及起落架舱门、支柱外观无损伤、变形。3.2通电检查通电按压“检灯”检查起落架收放线路工作正常。3.3操纵检查检查测量起落架手柄开关工作正常；对液压系统进行排气，无气塞现象；连续收放起落架30余次工作正常，均能正常收起和放出到位，座舱内灯光指示正常。4.故障分析4.1空中第一次放起落架：过程灯常亮，舱门有动作过程灯常亮，表明7个舱门关闭位置锁全部打开。舱门有动作，表明舱门作动筒工作，但是不能确定舱门是否打开到位。如舱门已打开到位，但是5个舱门打开位置终点电门未全部接通，会导致起落架液压电磁活门电路不能接通，起落架不能正常放出的原因可能是至少一个舱门打开位置终点电门空中故障；如舱门未打开到位，舱门作动筒未完全伸出，可能是舱门液压电磁活门舱门打开通路线路意外断电，导致起落架未能放出，结合飞行员口述中“将起落架手柄扳至收上位置，舱门关闭，过程灯熄灭”的现象，舱门液压电磁活门舱门关闭通路空中工作正常。4.2空中第二、三次放起落架：过程灯闪亮，舱门无动作过程灯闪亮，表明7个舱门关闭位置终点电门中至少有一个未接通或者是舱门液压电磁活门舱门打开通路未工作，舱门7个关闭位置均未开锁，导致舱门不能打开，起落架不能放下。4.3故障分析综合三次正常放起落架舱门及过程灯的现象和地面故障排查的结果，造成空中起落架未能正常放下的原因有两种。（a）至少一个舱门打开位置终点电门和至少一个舱门关闭位置终点电门线路先后故障导致空中起落架未能正常放下。（b）舱门液压电磁活门舱门打开通路线路故障导致空中起落架未能正常放下。可以看出，第一种原因是认为空中至少两个不同功用的终点电门故障导致起落架未能正常放下；第二种原因只是认为舱门液压电磁活门舱门打开通路线路故障导致起落架未能正常放下。从故障发生的概率出发，我认为空中发生至少两个不同功用终点电门线路故障的概率远小于舱门液压电磁活门舱门打开通路线路故障的概率。5.故障定位根据故障分析，作者认为本次导致空中起落架未能正常放下的原因是起落架舱门液压电磁活门舱门打开通路线路在第一次舱门打开过程中意外断电，空中未能恢复正常工作所致。6.故障验证为了验证作者对故障定位的准确性，机务人员在地面做了模拟空中故障的实验，使空中故障现象在地面复现，具体做法如下：（a）找到舱门液压电磁活门舱门打开通路的负线（图2的舱门控制液压电磁活门的1号线），将负线从接线板上断开，用导线引出机体外部。（b）将引出的负线在机体上可靠接地。（c）顶起飞机，通电通压，收起起落架，此时与空中飞机起落架状态相同。（d）将起落架手柄扳至放下位置，舱门关闭位置锁开锁，此时座舱起落架收放过程灯常亮。（e）舱门打开运动过程中，将引出负线断开接地，此时舱门停止运动，起落架未能正常放下。（f）将起落架手柄扳至收上位置，舱门作动筒带动舱门关闭并上锁。（g）将起落架手柄扳至放下位置，座舱过程灯闪亮，舱门无动作，起落架未能放下。（h）重复扳动一次，现象相同。（i）将引出的负线再可靠接地。（j）将起落架手柄扳至放下位置，舱门打开，起落架放下，座舱灯光指示正常。（k）重复收放30次，起落架收放工作正常。7.故障处理为了确保试飞安全，建议清洗起落架收放系统所有终点电门、电磁活门的插头和负线接线板，将起落架液压电磁活门、舱门液压电磁活门、舱门关闭终点位置电门、舱门打开终点位置电门、起落架收上终点位置电门、起落架放下终点位置电门返厂检查。8.故障反思此故障属于该型飞机起落架收放系统疑难故障，故障引发的原因为系统线路虚接所致。该型飞机服役时间已达14年，已经进入老旧飞机序列。随着航空事业的不断发展，老旧飞机由于线路故障造成的安全隐患事件时有发生。EWIS是1996年和1998年两起重大国际航空事故之后，空客公司2009年为了满足美国联邦航空局（FAA）和欧洲航空安全局（EASA）的相关适航规章要求，对空客A320系列飞机提出的维修检查内容。EWIS即电气导线互联系统是指任何线路、线路装置或者这两者的组合，包括安装在飞机任何区域的传输电能、数据和信号的终端部件。老旧飞机线路的维护保养工作，除了养成拆卸用电设备后立即包扎插头、安装用电设备前先用酒精清洗插头、发现导线破损及时处理、拆下导线卡子及时安装的良好工作习惯外，在实施EWIS检查时，作者认为机务人员需重点检查的区域和内容包括以下几个方面。（a）卡箍安装点的安装是否存在不合适的情况、卡箍或者导线是否存在损伤、卡箍垫是否移位。（b）插头处的封严的磨损情况，是否存在松动、是否过度松弛、以及其受力情况。（c）线路终端设备中接线片状态、接线盒的情况。（d）插头尾壳的组装是否正确及其受力情况。（e）管套和管路损伤情况。（f）接地点的紧固情况、清洁情况、是否存在腐蚀。（g）活动舵面运动时暴露在外部的EWIS部件。（h）发动机舱高温、振动、化学腐蚀区域内的EWIS部件。（i）起落架上和起落架舱内的EWIS部件的环境、振动和化学腐蚀情况。9.结束语我院建院已有50多年历史，老旧飞机的数量不断增加。作者认为EWIS与老旧飞机的维护工作要求密切相关，需加强老旧飞机管理，针对机型特点编制老旧飞机维修管理规定，明确并细化老旧飞机EWIS检查工作内容，定期开展EWIS检查工作，并纳入老旧飞机周期控制项目。【参考文献】[1]严东超.某型飞机航空电气系统，1998，06.[2]601所.某型飞机电气设备电气原理图，1997，12.[3]顾海荣.EWIS介绍以及维护管理要求.