PA—44—180飛機(jī)起落架系統(tǒng)故障分析與預(yù)防

何曉斌　李勇君

摘 要 本文根據(jù)PA-44-180飛機(jī)近年來起落架系統(tǒng)的維修數(shù)據(jù)和故障信息，按照該機(jī)起落架系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、功能和故障類型對故障信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、分類和分析，并結(jié)合維護(hù)實(shí)際，給出行之有效的預(yù)防措施和維護(hù)要求，對于減少起落架系統(tǒng)故障，防止起落架系統(tǒng)失效，保證飛行安全有重要意義。

關(guān)鍵詞 PA-44-180飛機(jī)；起落架；故障分析

中圖分類號 V2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號 2095-6363（2017）15-0017-02

起落架系統(tǒng)是飛機(jī)的重要系統(tǒng)之一，它主要支撐著飛機(jī)在地面停放、滑行、起飛著陸滑跑并吸收著陸撞擊的動(dòng)能，其工作狀態(tài)的好壞將直接影響到飛機(jī)起飛、著陸性能和安全。

PA-44-180飛機(jī)是由美國Piper飛機(jī)制造公司生產(chǎn)的雙發(fā)活塞式飛機(jī)，該機(jī)裝配有液壓收放前三點(diǎn)式、油氣式減震支柱的起落架。在實(shí)際飛行訓(xùn)練中，該機(jī)起降頻繁，而且飛行學(xué)員的機(jī)型理論知識(shí)和飛行技術(shù)不夠扎實(shí)，特別隨著部分飛機(jī)進(jìn)入老齡化階段，起落架系統(tǒng)各種故障頻出，給飛行安全帶來了極大的隱患。如何防止該機(jī)起落架系統(tǒng)失效，是保證飛行安全的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。

本文根據(jù)近年來該機(jī)群起落架系統(tǒng)的維修數(shù)據(jù)和故障信息，按故障類型進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析，并給出行之有效的預(yù)防措施和維護(hù)要求，對于減少起落架系統(tǒng)故障，防止起落架系統(tǒng)失效，保證飛行安全有重要意義。

1 PA-44-180飛機(jī)起落架結(jié)構(gòu)與系統(tǒng)組成

根據(jù)PA-44-180飛機(jī)起落架系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、功能和故障類型，可將起落架系統(tǒng)分為承力子系統(tǒng)、減震子系統(tǒng)、收放子系統(tǒng)（包括液壓系統(tǒng)和操縱控制系統(tǒng)）、艙門子系統(tǒng)、前輪轉(zhuǎn)彎子系統(tǒng)、應(yīng)急系統(tǒng)以及機(jī)輪和剎車子系統(tǒng)等。

2 PA-44-180飛機(jī)起落架系統(tǒng)故障分析

2.1 承力減震結(jié)構(gòu)系統(tǒng)故障分析

PA-44-180飛機(jī)作為訓(xùn)練用機(jī)，起降非常頻繁，平均每1個(gè)小時(shí)飛行時(shí)間內(nèi)約有1.4次起落，在起落和收放起落架過程中，起落架的主要承力結(jié)構(gòu)件將承受較大的沖擊載荷，再加上部分飛機(jī)進(jìn)入老齡化，起落架承力結(jié)構(gòu)件極易出現(xiàn)疲勞損傷、磨損、腐蝕等異常狀況，承力結(jié)構(gòu)件的失效將直接影響飛行安全。承力結(jié)構(gòu)件主要包括：起落架安裝支板及其固定螺栓、支板軸承及樞軸連接螺栓、起落架接耳及其襯套、斜撐桿及連接接頭和螺栓、防扭臂及其連接螺栓、減震支柱及其殼體等。

起落架固定支板及螺栓損傷主要承載起落架垂直方向上的載荷，是主要承力件。飛機(jī)靜止時(shí)的自重，飛機(jī)滑跑時(shí)因道面不平而造成的沖擊以及著陸瞬間的巨大沖擊載荷，使固定支板及其連接螺栓承受較大的剪切和擠壓，易造成損傷。

起落架斜撐桿在受訪起落架及在起落架放下鎖定過程中，需要承受較大的載荷，其連接部位以及連接螺栓和襯套易發(fā)生磨損和疲勞裂紋。

起落架油氣式減震支柱主要由支柱外筒（殼體）、支柱內(nèi)筒、上部軸承、下部軸承、限流管和密封膠圈組成，在飛機(jī)著陸和滑行過程中，減震支柱要承受較大的沖擊載荷和彎矩，使支柱內(nèi)、外筒相接處（上部軸承及下部軸承）的地方產(chǎn)生較大的摩擦力，使減震支柱的密封裝置容易磨損，其工作性能也受到較大的影響。支柱內(nèi)的密封膠圈因惡劣的工作環(huán)境（沖擊載荷行程的高壓強(qiáng)、飛機(jī)著陸時(shí)能量轉(zhuǎn)化產(chǎn)生的高油溫和液壓油的腐蝕性）而產(chǎn)生壓力變形和熱變形，再加上橡膠材質(zhì)的密封膠圈易隨時(shí)間推移發(fā)生老化，因而引發(fā)了因密封膠圈的損傷而滲油故障的發(fā)生。

前起落架支柱殼體裂紋可能原因：飛機(jī)重著陸；落地時(shí)，前起落架接地速度過大；飛機(jī)轉(zhuǎn)彎過猛，造成殼體上防扭臂接耳過載斷裂。

2.2 艙門系統(tǒng)故障分析

起落架收上時(shí)，起落架艙門關(guān)閉，起落架放下時(shí)，艙門則打開，頻繁的起降也就造成了艙門頻繁的關(guān)閉和打開，艙門的活動(dòng)部位和主要承力件易出現(xiàn)磨損和疲勞損傷。艙門鉸鏈磨損超標(biāo)、艙門拉桿部位及其軸承磨損超標(biāo)和斷裂以及復(fù)位彈簧斷裂是較為常見的故障形式，除了起落架收放而帶來的艙門開關(guān)頻繁，復(fù)位彈簧反復(fù)拉伸，易造成活動(dòng)部位磨損和復(fù)位彈簧疲勞斷裂外，在實(shí)際維護(hù)中對活動(dòng)部位的維護(hù)潤滑和檢查不夠到位也是主要因素。

2.3 收放系統(tǒng)故障分析

收放作動(dòng)筒失效或滲漏是收放系統(tǒng)中經(jīng)常出現(xiàn)的故障，主要是由于收放工作頻繁，且負(fù)荷大，連桿要承受或傳遞交的功率，導(dǎo)致液壓油壓強(qiáng)很大，密封膠圈易發(fā)生扭曲、損傷和老化，進(jìn)而發(fā)生滲油。

液壓泵是PA-44-180飛機(jī)起落架收放系統(tǒng)中的關(guān)鍵部件，其主要故障故障有系統(tǒng)內(nèi)漏和外漏、管路氣塞及活門和壓力電門失效等。內(nèi)漏和外漏，是由于內(nèi)部密封膠圈扭曲變形、損傷和老化引起的。管路氣塞是指當(dāng)管路中存在空氣時(shí)，而系統(tǒng)又不能通過液壓油的自身循環(huán)排出空氣，從而造成管路內(nèi)液壓油不能全流量循環(huán)的現(xiàn)象，解決管路氣塞關(guān)鍵是在維護(hù)時(shí)排除液壓系統(tǒng)內(nèi)部的空氣。

收放電門及指示燈故障主要是由于電門位置改變、連接處污染及自身性能退化等引起的。

下位鎖彈簧由于頻繁工作，而造成彈性下降或疲勞損傷等。

收放鎖機(jī)構(gòu)故障主要是指鎖機(jī)構(gòu)的連接和活動(dòng)部分（如螺栓、襯套、銷釘?shù)龋┰诠ぷ髦幸壮霈F(xiàn)磨損和疲勞損傷。

2.4 轉(zhuǎn)彎系統(tǒng)故障分析

轉(zhuǎn)彎彈簧筒性能變差，轉(zhuǎn)彎搖臂間隙大，轉(zhuǎn)彎搖臂及其連接螺栓和襯套磨損，防扭臂連接處及其連接螺栓和襯套磨損，減擺器及其連接螺栓和襯套磨損等是轉(zhuǎn)彎系統(tǒng)常見故障，主要原因是由于以上部件在執(zhí)行轉(zhuǎn)彎時(shí)使用頻繁，連接處受力較大，維護(hù)潤滑不良等原因造成的磨損、銹蝕和疲勞損傷。減擺器性能變差，連接處間隙過大（主要由于磨損或螺帽松動(dòng)二引起的）是引起機(jī)輪擺振的主要誘因之一。

2.5 機(jī)輪和剎車系統(tǒng)故障分析

機(jī)輪方面常見的故障主要由輪胎異常龜裂、磨損，前輪軸異常磨損、銹蝕，飛機(jī)運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)異響等。輪胎故障除了輪胎生產(chǎn)缺陷外，主要由剎車過猛輪而造成的局部磨損超標(biāo)，道面的不平整也會(huì)引起輪胎異常損傷，前機(jī)輪輪軸異常磨損和銹蝕主要是由于輪軸潤滑不良、潤滑脂甩出、水分和雜質(zhì)進(jìn)入等原因引起的。

剎車系統(tǒng)故障主要包括剎車作動(dòng)筒故障，剎車管路進(jìn)入氣體，剎車活塞組件滲漏，液壓油不足而造成剎車疲軟，剎車背板組件變形、松動(dòng)及其固定銷磨損等。剎車作動(dòng)筒故障常見原因有密封膠圈扭曲變形或損傷和回復(fù)彈簧磨損超標(biāo)或斷裂。

2.6 起落架應(yīng)急放下系統(tǒng)故障分析

起落架應(yīng)急系統(tǒng)常見故障主要有應(yīng)急放泄活門故障，輔助放下彈簧性能下降等。輔助放下彈簧性能下降是由于彈簧長期在拉伸狀態(tài)下而引起的。

3 預(yù)防和維護(hù)措施

精心維護(hù)和詳細(xì)檢查是防止和減少起落架系統(tǒng)故障的有效手段，主要包括以下幾方面：

1）嚴(yán)格按照各級維護(hù)要求和規(guī)定進(jìn)行精心的維護(hù)、檢查和保養(yǎng)，著重對主要承力件、連接處和活動(dòng)部位進(jìn)行檢查和潤滑，收放起落架測試時(shí)應(yīng)嚴(yán)格程序?qū)ζ鹇浼芟到y(tǒng)進(jìn)行全面的收放測試和檢查。2）飛行部門應(yīng)制定合理的教學(xué)計(jì)劃和訓(xùn)練方法，逐步提高學(xué)員的飛機(jī)操縱技能，特別是在起飛和著陸階段，避免重著陸和過猛剎車。3）當(dāng)出現(xiàn)重著陸或起落架接地速度過大時(shí)，必須對支柱殼體等起落架各主要承力構(gòu)件進(jìn)行詳細(xì)檢查，可借助適當(dāng)?shù)臒o損檢測手段；必要時(shí)應(yīng)將起落架各構(gòu)件送權(quán)威做全面分解、探傷檢查。4）加強(qiáng)對歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行可靠性分析、研判和信息交流，做到有效預(yù)防和盡早發(fā)現(xiàn)故障。

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