Cessna 172R飛機輪胎釋壓故障及預防分析

羅博

摘 要：飛機輪胎在飛機的起飛、著陸以及滑行中起到減震、剎車和支撐的重要作用。通過對Cessna172R飛機輪胎構造的介紹以及對該故障的分析將有助于加深維護人員對輪胎系統(tǒng)的了解，并做出日常維護建議，對該機型的輪胎維護具有一定的參考價值。

關鍵詞：Cessna172R;輪胎;故障分析;維修建議

中圖分類號：TB 文獻標識碼：A doi：10.19311/j.cnki.1672-3198.2019.36.105

Cessna172R飛機是某飛行學校所使用的初級教練機主力機型，在日常飛行訓練中發(fā)揮著至關重要的作用，是學校飛行任務量保證的支柱。近期，在一架Cessna172R飛機著陸過程中，發(fā)生了一起較為特殊的前輪失壓事件，對飛行訓練造成不小的安全隱患。

1 輪胎結構介紹

該飛行學校的Cessna172R飛機前輪使用的是一款有內(nèi)胎輪胎，由外胎和內(nèi)胎組成。內(nèi)胎是一個裝有氣門嘴、可以進行充放氣操作、安裝于外胎內(nèi)的封閉的空心圓環(huán)形橡膠制品，其作用是使輪胎保持一定的氣壓;外胎是輪胎直接與地面接觸的部分，是輪胎的主體組成部分，主要承擔支撐、緩沖、變形等功能。主要包括胎面、胎肩、胎側和胎圈幾部分，如圖1、圖2。

2 故障描述

2018年底，學校一架Cessna172R飛機執(zhí)行飛行訓練任務。該機正常完成落地動作，在脫離跑道滑行過程中前輪胎漏氣，最終該機自然停止在跑道上，造成跑道沖突，致使其它飛機復飛，人機安全。后經(jīng)機務人員更換新胎檢查無其他問題后，該機脫離跑道，訓練恢復正常。機務人員將飛機拖回機庫并對前輪進行分解檢查，發(fā)現(xiàn)內(nèi)胎充氣嘴整體脫落，其他部位未見異常。

3 原因分析

該機前輪輪胎于本次飛行兩天前的下午4時完成機輪組裝檢查，并在次日晚上7時完成機輪安裝，期間按照輪胎維護手冊要求靜放超過24小時且未檢出氣壓異常，輪胎符合使用標準。

執(zhí)機單位分解故障輪胎組件過程中，發(fā)現(xiàn)內(nèi)胎充氣嘴膠墊與內(nèi)胎胎身完全脫離，如圖3所示，檢查外胎內(nèi)部未發(fā)現(xiàn)異物。用透明膠帶將脫落充氣嘴粘結后用氣瓶使內(nèi)胎保持充氣狀態(tài)，浸入水中查找滲漏點，發(fā)現(xiàn)只有已損壞充氣嘴膠墊處有滲漏外，內(nèi)胎其他區(qū)域無滲漏。氣門芯通過反方向加壓充氣也未滲漏，氣門芯密封良好，因此輪胎漏氣是由于內(nèi)胎充氣嘴與輪脫離的單一原因所致。

進一步檢查發(fā)現(xiàn)剝落的充氣嘴膠墊和內(nèi)胎胎身剝落面發(fā)現(xiàn)結合面粗糙不平，如圖4.a。充氣嘴金屬件與膠墊結合處有約16mm的周向裂口，如圖4.b。另選正常胎對充氣嘴附近的胎面進行剖開，從剖面觀察結合面橡膠為融合一體，如圖4.c所示。對充氣嘴和輪胎進行加力實驗，難以撕開。另在輪胎較薄處撕開并觀察其斷面，斷面較為平整光滑，如圖4.d所示。通過對比斷面形貌，充氣嘴膠墊與內(nèi)胎胎體粘接表面粗糙度較均勻，為涂膠前打磨形成。

經(jīng)查詢廠家生產(chǎn)手冊，氣嘴膠墊安裝到內(nèi)胎胎體的工藝大致如下：（1）打磨氣嘴膠墊及胎體（手工或機械）;（2）使用專用膠粘接氣嘴膠墊和胎體;（3）內(nèi)胎充氣定型;（4）內(nèi)胎硫化成型一體。

氣嘴組件與胎體是通過粘接、硫化成型一體，若氣嘴膠墊粘合或硫化成型時存在缺陷，輪胎在地面滑行及滑跑起飛過程中，內(nèi)胎隨輪胎轉動反復形變，會導致氣嘴膠墊與胎體粘合邊緣會出現(xiàn)裂紋或膠墊邊緣翹起，引起慢漏氣。飛機在準備下降時前輪已經(jīng)處于欠壓狀態(tài)，在接地瞬間輪胎受到較大沖擊力，氣嘴膠墊與胎體的裂口變大，加快輪胎釋放壓力。飛機著陸滑跑過程中，前輪高速旋轉造成前輪內(nèi)外胎錯位，最終把氣門嘴組件從內(nèi)胎胎體剝離。

所以充氣嘴膠墊從胎體脫開應該是與粘接質(zhì)量缺陷有關。

之后將故障件寄回廠家，廠家的分析結論為充氣嘴膠墊與內(nèi)胎胎身粘合力不夠所致，內(nèi)胎生產(chǎn)廠家將改進生產(chǎn)工藝，與我們的分析一致。

4 維修建議與預防

（1）充氣嘴膠墊與輪胎是通過滾壓粘合、硫化成型一體，如果粘接存在缺陷，粘接處會發(fā)生慢漏氣。因此在新胎安裝之前，需仔細檢查氣嘴膠墊邊緣是否有翹起或縫隙等粘接質(zhì)量問題。嚴格按照要求靜放24小時，并再次檢測胎壓是否正常。

（2）對于長時間停場的飛機，如果發(fā)現(xiàn)胎壓異常，在投入運行前應確認輪胎組件狀況或更換新胎。長時間停放會導致輪胎變形，接近地面的內(nèi)胎會發(fā)生膨脹變形，周圍伴有波浪鼓起變形，欠壓狀態(tài)的內(nèi)胎外壁與外胎內(nèi)壁在高速運轉過程中會發(fā)生磨損，導致內(nèi)胎表面逐漸出現(xiàn)裂紋或砂眼，在降落時承受較大載荷時，極易突然漏氣，造成操縱困難，引發(fā)不安全事件。

（3）輪胎組裝時，應使用吸塵器吸走輪胎內(nèi)部多余的滑石粉。過量滑石粉在輪胎欠壓狀態(tài)下會造成內(nèi)胎與外胎的磨損，磨損產(chǎn)生的橡膠顆粒會加劇磨損的程度。

參考文獻

[1]Model 172R/172S Maintenance Manual[Z].

[2]陳玉江，張萬清.內(nèi)胎氣門嘴膠墊壓合器的設計與使用[J].現(xiàn)代橡膠技術，2008，（2）：39-41.