民用飛機剎車系統(tǒng)機上地面試驗研究

廖湘華

【摘 要】本文基于民用飛機適航條款，以某民用飛機為例研究了剎車系統(tǒng)機上地面試驗，給出了試驗目的、試驗項目、試驗環(huán)境及質(zhì)量保證，對指導民用飛機剎車系統(tǒng)機上地面試驗具有實際意義。

【關(guān)鍵詞】民用飛機；適航條款；剎車；機上地面試驗

0 引言

剎車系統(tǒng)是飛機起落裝置的組成部分，主要供飛機起飛、著陸、地面運動、控制方向和停機使用，是現(xiàn)代飛機安全運行不可缺少的重要手段[1]。在民用飛機研制過程中，為驗證剎車系統(tǒng)能正常安全工作，需采用不同的方法來表明對適用適航條款的符合性，這些方法統(tǒng)稱為符合性驗證方法，簡稱符合性方法。符合性方法分為10種，即MOC0～MOC9，其中MOC5為地面試驗，也稱機上地面試驗[2]。本文針對民用飛機剎車系統(tǒng)機上地面試驗進行了相關(guān)研究。

1 試驗對象

本文試驗對象為某民用飛機剎車系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用電控液壓作動方式。整個剎車系統(tǒng)采用兩個完全隔離的正常剎車通道和備份剎車通道，兩個通道對應的電氣液壓部分都是完全獨立和隔離，其中正常剎車通道可以對每個機輪都實施防滑控制，備份剎車通道可以對左右每對機輪實施防滑控制。當正常剎車通道失效時，系統(tǒng)自動切換到備份剎車通道，并且仍保持100%的備份剎車能力。此外，在正常剎車通道中的剎車控制監(jiān)控單元里，駐留有一個獨立的模擬電路模塊，在備份剎車系統(tǒng)失效后，系統(tǒng)由飛行員手動通過防滑解除開關(guān)切換到由模擬模塊控制的應急剎車模式，應急剎車模式不帶防滑功能。正常系統(tǒng)由駕駛操縱部件、正常剎車控制監(jiān)視單元以及正常液壓系統(tǒng)附件等組成，可以實現(xiàn)正常剎車、停機剎車、自動剎車和模擬控制的無防滑應急剎車等功能。備份系統(tǒng)由駕駛操縱部件、備份剎車控制單元、備份液壓系統(tǒng)附件等組成，可以實現(xiàn)備份剎車、收上止轉(zhuǎn)剎車等功能。

2 試驗目的及項目

表1 剎車系統(tǒng)機上地面試驗項目與適航條款

剎車系統(tǒng)機上地面試驗主要目的如下：

1）驗證剎車系統(tǒng)在全機環(huán)境下的功能及主要性能指標是否滿足設(shè)計要求；

2）驗證剎車系統(tǒng)與航電系統(tǒng)交聯(lián)的正確性；

3）驗證剎車系統(tǒng)接口定義的正確性；

4）驗證剎車系統(tǒng)的設(shè)計是否滿足從飛機級分配而來的系統(tǒng)需求；

5）驗證與剎車系統(tǒng)相關(guān)的適航條款[3]，相關(guān)條款與試驗項目的對應關(guān)系如表1所示。

3 試驗環(huán)境

3.1 試驗條件

在進行剎車系統(tǒng)機上地面試驗前，應保證以下條件：

1）剎車系統(tǒng)完成并通過OATP試驗；

2）液壓能源系統(tǒng)能為剎車系統(tǒng)提供液壓壓力；

3）電源系統(tǒng)供電功能正常，能為剎車系統(tǒng)及相關(guān)系統(tǒng)供電；

4）航電系統(tǒng)與剎車系統(tǒng)交聯(lián)正常；

5）起落架系統(tǒng)工作正常，提供收放功能及相關(guān)總線信號。

3.2 測試參數(shù)

剎車系統(tǒng)機上地面試驗主要測試兩類信號，分別為總線信號和硬線信號。總線信號包括液壓系統(tǒng)壓力、自動剎車開關(guān)信號、停機剎車開關(guān)信號、輪速信號等。硬線信號包括剎車壓力、控制閥電流、腳蹬力等。

3.3 試驗設(shè)備

按照試驗項目及測試參數(shù)要求，剎車系統(tǒng)機上地面試驗所需的試驗設(shè)備名稱、主要功能和技術(shù)指標見表2。

表2 試驗設(shè)備清單

其中剎車系統(tǒng)機上地面試驗接口測試設(shè)備為非標設(shè)備，其主要功能是驗證剎車控制單元功能，預留ARNIC600接口，作為與飛機端連接的接口，提供ARNIC600接頭，與剎車控制盒相連，實現(xiàn)讀取或模擬總線信號的功能，并且可以模擬腳蹬輸入、停機剎車開關(guān)輸入、防滑開關(guān)輸入、輪速輸入、溫度輸入等信號，可以顯示輸出剎車關(guān)斷閥狀態(tài)、剎車控制閥電流等，帶有隔離電路不影響飛機端信號的正常傳輸。

圖1 試驗設(shè)備連接示意圖

圖2 接口測試設(shè)備與剎車控制盒的信號傳輸

在進行剎車系統(tǒng)機上地面試驗時，試驗設(shè)備的連接示意圖如圖1所示。剎車系統(tǒng)機上地面試驗接口測試設(shè)備通過ARNIC600與飛機和剎車控制盒連接，動態(tài)信號分析儀直接采集機上加裝傳感器的電流及壓力信號，利用腳蹬力、行程測試裝置測試剎車過程中腳蹬力和行程的數(shù)據(jù)。圖1中虛線框為剎車系統(tǒng)機上地面試驗接口測試設(shè)備與剎車控制盒的信號傳輸，詳見圖2。

4 質(zhì)量保證

為確保民用飛機剎車系統(tǒng)機上地面試驗保質(zhì)保量完成，本文提出了如下10條質(zhì)量保證條例：

1）試驗前所有參試人員必須經(jīng)過專門培訓，經(jīng)考試合格、取得主管部門頒發(fā)的合格證后，方能上崗；

2）試驗前認真編寫每項試驗的試驗規(guī)程；

3）按飛機質(zhì)量保證大綱和適航要求進行試驗前和試驗后的評審；

4）所有測試設(shè)備（包括測試系統(tǒng)、儀器儀表、傳感器等）必須經(jīng)過有資質(zhì)的計量技術(shù)機構(gòu)檢定或校準，并有計量合格標簽且在合格有效期內(nèi)；

5）建立參試設(shè)備、儀器、儀表計量跟蹤記錄，及時與計量部門互通信息，確保在受控范圍內(nèi)；

6）試驗過程中準確采集試驗數(shù)據(jù)，原始記錄應完整、準確、清晰；

7）對于試驗中出現(xiàn)的故障，應查明故障原因，并采取糾正措施后，方可繼續(xù)進行試驗；

8）建立試驗技術(shù)問題處理記錄單；

9）保護現(xiàn)場，做好記錄，故障部位錄像拍照，及時通知相關(guān)人員；

10）對于試驗中影響全局的關(guān)鍵設(shè)備應有應急備份設(shè)備，以保證試驗順利進行。

5 結(jié)論

本文基于民用飛機適航條款，針對某民用飛機剎車系統(tǒng)，進行了機上地面試驗研究。本研究給出了試驗目的、試驗項目、試驗環(huán)境及質(zhì)量保證，對指導民用飛機剎車系統(tǒng)機上地面試驗具有實際意義。

【參考文獻】

[1]何永樂.飛機剎車系統(tǒng)設(shè)計[M].西安：西北工業(yè)大學出版社，2007.

[2]AP-21-AA-2011-03-R4航空器型號合格審定程序[S].

[3]CCAR 25 R4，中國民用航空規(guī)章，運輸類飛機適航標準[M].北京：中國民用航空局，2011.

[責任編輯：田吉捷]