冷氣系統(tǒng)混合拋放試驗駕駛柱不傾倒故障分析

張思雨 成 鋮

（航空工業(yè)西安飛機(jī)工業(yè)有限責(zé)任公司總裝廠，陜西 西安 710089）

0 引言

某型機(jī)冷氣系統(tǒng)主要由彈射救生系統(tǒng)、應(yīng)急艙口蓋密封系統(tǒng)及救生包、救生船等安全設(shè)備組成。其中彈射救生系統(tǒng)在正常飛行時為飛行員提供了良好的乘坐和工作條件，在應(yīng)急情況下該系統(tǒng)完成應(yīng)急艙口蓋的拋放和駕駛桿的傾倒，使飛行員安全彈射離機(jī)并安全著陸（水）。彈射救生系統(tǒng)由彈射救生裝置和彈射通道清理系統(tǒng)（也稱為應(yīng)急艙口蓋拋放系統(tǒng)）組成。如果彈射通道清理系統(tǒng)出現(xiàn)故障，會導(dǎo)致飛行員無法安全彈射離機(jī)，嚴(yán)重影響飛行安全[1]。

1 彈射通道清理系統(tǒng)的組成及工作原理

1.1 彈射通道清理系統(tǒng)組成

彈射通道清理系統(tǒng)由左、右駕駛員，武器系統(tǒng)操作員應(yīng)急艙口蓋拋放分系統(tǒng)組成，系統(tǒng)主要由啟爆機(jī)構(gòu)、組合單向活門、拋放彈機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)換活門、薄膜開關(guān)、單向活門、拋放冷氣瓶、拋放作動筒、拋放手柄、駕駛桿傾倒作動筒組成。

1.2 彈射通道清理系統(tǒng)的工作原理

彈射通道清理系統(tǒng)是在緊急情況下，拋掉應(yīng)急艙口蓋及附件，為空勤人員彈射離機(jī)清理逃離通道的系統(tǒng)，保證彈射座椅能順利彈射離機(jī)。該系統(tǒng)主要包括左、右駕駛員，武器系統(tǒng)操作員應(yīng)急艙口蓋的拋放和左、右駕駛桿的傾倒[1]。

首先向拋放冷氣瓶充氣3.0 MPa～4.0 MPa，來自拋放冷氣瓶的冷氣進(jìn)入轉(zhuǎn)換活門，用來模擬機(jī)上冷氣狀態(tài)。同時從組合單向活門QXF-99的任一入口端通入4.0 MPa～5.9 MPa的潔凈空氣，用來模擬機(jī)上燃?xì)鉅顟B(tài)?；旌虾蟮睦錃饨?jīng)轉(zhuǎn)換活門、單向活門后分為2 路。一路進(jìn)入拋放作動筒，拋放作動筒外伸，實現(xiàn)艙口蓋拋放。另一路進(jìn)入駕駛柱傾倒作動筒，駕駛柱傾倒作動筒運動帶動拉桿運動，實現(xiàn)駕駛柱向前傾倒。試驗完成后，放掉管路壓力，向后拉動駕駛柱恢復(fù)駕駛柱初始狀態(tài)。具體工作原理如圖1 所示。

2 冷氣系統(tǒng)混合拋放試驗駕駛柱不傾倒故障類型

冷氣系統(tǒng)混合拋放試驗駕駛柱不傾倒的故障有4 種類型。1）彈射通道清理系統(tǒng)管路漏氣。2）作動筒運動存在緊澀、卡滯。3）駕駛柱應(yīng)急斷開機(jī)構(gòu)緊澀。4）駕駛柱自身卡滯。

3 冷氣系統(tǒng)混合拋放試驗駕駛柱不傾倒故障分析及排除方法

3.1 彈射通道清理系統(tǒng)管路漏氣

3.1.1 故障原因

彈射通道清理系統(tǒng)管路須進(jìn)行氣密試驗，如果氣密試驗不合格，即彈射通道清理系統(tǒng)管路及試驗臺連接管路存在漏氣現(xiàn)象，會導(dǎo)致冷氣壓力不足，從而使得駕駛柱無法傾倒。

3.1.2 故障的排除方法

斷開連入駕駛柱的彈射通道清理系統(tǒng)導(dǎo)管處的三通接頭，用軟管將斷開處連入壓力表，此時向拋放冷氣瓶充氣3 MPa，同時從組合單向活門任一入口端通入4.1 MPa 的潔凈空氣，如果發(fā)現(xiàn)壓力表顯示為3 MPa，即可說明拋放冷氣瓶處壓力與到達(dá)駕駛柱組件處的壓力一致，可排除機(jī)上冷氣壓力不足現(xiàn)象，則可排除該故障原因。

圖1 拋放系統(tǒng)功能檢查工作原理

3.2 作動筒運動存在緊澀、卡滯

3.2.1 故障原因

如果駕駛柱傾倒作動筒、搖臂及連接拉桿中任一處運動不靈活，會導(dǎo)致傳遞到駕駛柱傾倒作動筒處的冷氣出現(xiàn)冷氣不足的情況，從而使得駕駛柱無法傾倒。

3.2.2 故障的排除方法

斷開機(jī)上左駕駛柱下部拉桿與駕駛柱下部搖臂連接的螺栓，檢查駕駛柱傾倒作動筒、搖臂以及拉桿的運動情況，斷開后，通過向拋放冷氣瓶充氣3 MPa，同時從組合單向活門任一入口端通入4.1 MPa 的潔凈空氣，檢查駕駛柱傾倒作動筒、搖臂以及拉桿的運動情況，如果發(fā)現(xiàn)駕駛柱傾倒作動筒、搖臂以及拉桿運動情況良好，不存在緊澀、卡滯現(xiàn)象，則可排除該故障原因。

3.3 駕駛柱應(yīng)急斷開機(jī)構(gòu)緊澀

3.3.1 故障原因

導(dǎo)致駕駛柱應(yīng)急斷開機(jī)構(gòu)緊澀的原因共分為7 個，包括銷伸出量超出設(shè)計要求14 mm～18 mm，駕駛柱下部搖臂轉(zhuǎn)動不靈活，搖臂與彎管軸襯套間隙小于0.5 mm，錐度銷與錐度孔滿足1 ∶20的設(shè)計要求，錐度銷與錐度孔配合緊澀，駕駛柱內(nèi)部連桿機(jī)構(gòu)運動存在緊澀、卡滯，錐度銷軸線與錐度孔軸線平行度差。

3.3.1.1 銷伸出量超出設(shè)計要求14 mm~18 mm

依據(jù)圖紙附注要求，需保證銷的插入量為14 mm～18 mm，如果銷插入量不足，則會導(dǎo)致?lián)u臂運動不靈活。

故障的排除方法：在機(jī)上測量銷的伸入量，如果測量結(jié)果滿足設(shè)計要求，則可排除該故障原因。

3.3.1.2 駕駛柱下部搖臂轉(zhuǎn)動不靈活

如果要保證駕駛柱能夠正常傾倒，則須保證作動筒運動靈活，如果駕駛柱下部搖臂轉(zhuǎn)動不靈活，則會導(dǎo)致作動筒運動不靈活。具體工作原理如圖2 所示。

圖2 搖臂工作原理圖

故障的排除方法：斷開銷與搖臂的連接，單獨轉(zhuǎn)動搖臂，檢查駕駛柱下部搖臂運動的運動情況，如果運動情況良好，不存在緊澀、卡滯現(xiàn)象，則可排除該故障原因。

3.3.1.3 搖臂與彎管軸襯套間隙小于0.5 mm

依據(jù)圖紙附注要求，搖臂與襯套之間應(yīng)保證有不小于0.5 mm的間隙，如果間隙不足，則會導(dǎo)致?lián)u臂運動不靈活。

故障的排除方法：測量搖臂端面與彎管軸襯套端面間隙，如果測量結(jié)果滿足設(shè)計要求，則可排除該故障原因。

3.3.1.4 錐度銷與錐度墊片上錐度孔配合時錐度要滿足1∶20的設(shè)計要求

依據(jù)圖紙要求，錐度銷需保證1 ∶20 錐度，錐度墊片上錐度孔需保證1 ∶20 錐度，因此，錐度銷和錐度墊片上錐度孔在配合時應(yīng)保證1 ∶20 錐度，如果錐度不足，則會導(dǎo)致錐度銷和錐度孔運動緊澀。

故障的排除方法：通過套規(guī)測量錐度銷，塞規(guī)測量錐度孔，如果測量結(jié)果滿足設(shè)計要求，則可排除該故障原因。

3.3.1.5 錐度銷和錐度孔配合緊澀

如果錐度銷和錐度孔單獨配合后轉(zhuǎn)動緊澀，則會導(dǎo)致作動筒運動不靈活。

故障的排除方法有2 種。1） 另外選擇一組錐度銷和錐度墊片（A 組，伸入量實測為17.6 mm，粗糙度實測值為Ra0.8 μm）與故障件（B 組，伸入量實測為17.1 mm，粗糙度實測值為Ra0.8 μm）組合進(jìn)行對比試驗，在配合的狀態(tài)下，分別給2 組試驗件相同的軸向力，比較A 組的轉(zhuǎn)動靈活性，如果A 組轉(zhuǎn)動靈活性高于B 組，則故障為錐度銷和錐度孔配合緊澀。如果A組轉(zhuǎn)動靈活性與B 組基本一致，則可排除該故障原因。2）將A 組與B 組分別按照圖紙進(jìn)行裝配，并進(jìn)行駕駛柱傾倒應(yīng)急手柄測力試驗，在裝入轉(zhuǎn)動靈活的錐度銷和軸度墊片組合后（A組），如果達(dá)到駕駛柱傾倒應(yīng)急手柄所需的力明顯小于故障件組合（B 組），則故障為錐度銷和錐度孔配合緊澀。如果達(dá)到駕駛柱傾倒應(yīng)急手柄所需的力與故障件組合基本一致，則可排除該故障原因。

3.3.1.6 駕駛桿內(nèi)部連桿機(jī)構(gòu)運動存在緊澀、卡滯

如果駕駛桿內(nèi)部連桿機(jī)構(gòu)運動存在緊澀、卡滯，則會導(dǎo)致駕駛柱運動時不靈活，駕駛柱無法傾倒。

故障的排除方法：斷開搖臂機(jī)構(gòu)，反復(fù)拉動應(yīng)急斷開手柄，檢查駕駛柱內(nèi)部連桿機(jī)構(gòu)是否存在緊澀卡滯現(xiàn)象，如果不存在緊澀、卡滯現(xiàn)象，則可排除該故障原因。

3.3.1.7 錐度銷軸線與錐度孔平行度差

如果錐度銷軸線與錐度孔平行度差，配合后轉(zhuǎn)動緊澀，則會導(dǎo)致作動筒運動不靈活。

故障的排除方法：計量裝配A 組的錐度銷和錐度墊片的駕駛柱組件在自然擺放和直立擺放時錐度銷與錐度孔的平行度，計量裝配B 組錐度銷和錐度墊片的駕駛柱組件在同樣2 種狀態(tài)下的平行度，對2 次測量結(jié)果進(jìn)行對比，如果差異較小，則可以排除平行度對駕駛柱應(yīng)急斷開機(jī)構(gòu)緊澀的影響。

3.4 駕駛柱自身卡滯

故障原因：因駕駛柱左右兩端有支撐件，支撐件內(nèi)部有軸承，如果軸承存在卡滯，則會導(dǎo)致駕駛柱運動不靈活。

故障的排除方法：對駕駛柱運動情況進(jìn)行檢查，前推、后拉駕駛柱，如果駕駛柱運動情況良好，則可排除該故障原因。

4 結(jié)語

在冷氣系統(tǒng)試驗出現(xiàn)故障時，我們要對整個系統(tǒng)的運動、工作原理進(jìn)行了解，根據(jù)其工作原理判斷故障產(chǎn)生的原因，并對每一處可能造成的故障進(jìn)行分析，提出故障的排除方案，以便進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化改進(jìn)。