飛機(jī)起落架液壓收放系統(tǒng)故障診斷方法研究

李少康

摘 ?要：在飛機(jī)的組成部件中，起落架是最重要的一部分，它是飛機(jī)實(shí)現(xiàn)飛行與降落的執(zhí)行部件，通過(guò)液壓收放系統(tǒng)的作用，對(duì)飛機(jī)起落架進(jìn)行控制，因此飛機(jī)起落架的液壓收放系統(tǒng)是飛機(jī)安全飛行與降落的保障。據(jù)統(tǒng)計(jì)，一大部分飛機(jī)故障來(lái)自起落架系統(tǒng)，嚴(yán)重影響了飛機(jī)的正常飛行，因此對(duì)飛機(jī)起落架的安全性進(jìn)行分析是非常有必要的，而飛機(jī)起落中的液壓收放系統(tǒng)也是進(jìn)行安全檢測(cè)的主要內(nèi)容。

關(guān)鍵詞：起落架;液壓收放系統(tǒng);安全飛行

起落架液壓收放系統(tǒng)在飛機(jī)的運(yùn)行中占據(jù)著主要位置，在飛機(jī)起飛與降落過(guò)程中，起落架系統(tǒng)的正常運(yùn)行，是飛機(jī)正常飛行的保障。為了測(cè)試飛機(jī)的安全系數(shù)，利用飛機(jī)起落架收放功能進(jìn)行臺(tái)架試驗(yàn)，試驗(yàn)過(guò)程中，會(huì)出現(xiàn)起落架故障現(xiàn)象，通過(guò)對(duì)故障進(jìn)行分析，提出解決措施，確保飛機(jī)運(yùn)行的安全性。

1、起落架液壓收放系統(tǒng)介紹

1.1 系統(tǒng)組成

飛機(jī)的起落架收放系統(tǒng)主要由油箱、安裝座、壓力電門、前起落架液壓作動(dòng)筒、2組主起落架液壓作動(dòng)筒、應(yīng)急放活門、人工應(yīng)急放手柄、液壓泵組件等組成，其中液壓泵組件又包含了多個(gè)部件，如量油尺、低壓控制活門、通氣孔、齒輪泵、進(jìn)/出油管（帶濾網(wǎng)）、熱釋壓活門以及高壓控制活門等。

1.1.1低壓控制活門：主要是作用于起落架放下后液壓泵出現(xiàn)故障的補(bǔ)救工作，管路油壓過(guò)大時(shí)，該活門開(kāi)始工作，將管路液壓油進(jìn)行回流，避免油泵超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。

1.1.2高壓控制活門：主要應(yīng)用于飛機(jī)起落架在收上后無(wú)法斷電的故障，在收上管路油壓過(guò)大的狀態(tài)下，該活門開(kāi)始工作，將管路液壓油進(jìn)行回流，預(yù)防由于油路壓力過(guò)大造成的液壓泵損傷。

1.1.3熱釋壓活門：作用于起落架成功收上后，油泵無(wú)法完成斷電工作，而高壓控制活門也無(wú)法進(jìn)行工作，在管路油壓過(guò)大時(shí)，該活門開(kāi)始工作，進(jìn)行管路內(nèi)液壓油回流，避免油泵損傷。

1.1.4梭型活門：在起落架工作的過(guò)程中，活門根據(jù)需要向左或向右移動(dòng)，以達(dá)到油液進(jìn)入收上或放下的管路。

1.2系統(tǒng)功能

1.2.1正常收放起落架：在進(jìn)行起落架正常收上的工作時(shí)，首先將起落架操作開(kāi)關(guān)放在收上位置，液壓泵系統(tǒng)根據(jù)指令開(kāi)始正常工作，此時(shí)收上功能開(kāi)啟，起落架完成收上后，壓力電門停止工作，液壓泵系統(tǒng)完成收上工作指令[1]。同理，在進(jìn)行起落架放下工作時(shí)，將操作開(kāi)關(guān)放在放下的位置上，液壓泵反轉(zhuǎn)，起落架完成放下工作，液壓泵系統(tǒng)結(jié)束工作后，往復(fù)活門右移，放下管路出現(xiàn)低壓狀態(tài)，在起落架放下的過(guò)程中，紅燈亮起，起落架完成放下工作后，紅燈熄滅。

1.2.2應(yīng)急放起落架：在飛機(jī)起落架無(wú)法正常放下，出現(xiàn)異常的狀態(tài)時(shí)，利用起落架的保險(xiǎn)電門，將起落架的操作開(kāi)關(guān)放在放下位置，利用應(yīng)急放手柄，讓液壓油回流到放下管路中，在進(jìn)行回油的過(guò)程中，用起落架自身的重量壓迫其落下，再完成鎖定，使起落架應(yīng)急放下工作完成。

2、起落架液壓收放系統(tǒng)故障診斷方法

根據(jù)系統(tǒng)出現(xiàn)的信號(hào)進(jìn)行故障診斷是飛機(jī)的主要排故方法，由于飛機(jī)起落架液壓收放系統(tǒng)屬于多節(jié)點(diǎn)控制系統(tǒng)，在飛機(jī)降落中會(huì)產(chǎn)生很大的沖擊，因此需要通過(guò)故障診斷來(lái)進(jìn)行安全排查。

飛機(jī)起落架液壓收放系統(tǒng)的故障診斷，主要是利用模型設(shè)計(jì)與系統(tǒng)狀態(tài)觀測(cè)器來(lái)進(jìn)行的。動(dòng)力學(xué)模型主要是提取影響安全飛行的性能參數(shù)，系統(tǒng)狀態(tài)觀測(cè)器則是利用實(shí)時(shí)觀測(cè)讀取飛機(jī)在飛行過(guò)程中，起落架液壓收放系統(tǒng)的工作狀態(tài)，以達(dá)到故障診斷的目的。

當(dāng)故障檢測(cè)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)存在故障時(shí)，通過(guò)檢測(cè)反饋的信息進(jìn)行系統(tǒng)正常、部分正常、系統(tǒng)故障與部分故障等故障類型的判定，飛機(jī)起落架收放系統(tǒng)的故障診斷與檢測(cè)系統(tǒng)處于連續(xù)的工作狀態(tài)，對(duì)故障的計(jì)數(shù)屬于累加工作，當(dāng)計(jì)數(shù)值達(dá)到一定程度，就可以判定故障已經(jīng)產(chǎn)生[2]。

3、典型故障實(shí)例分析（B737-NG飛機(jī)）

3.1故障現(xiàn)象回顧

對(duì)B737-NG飛機(jī)進(jìn)行一系列飛行測(cè)試，存在起落架無(wú)法正常放下的故障，在測(cè)試過(guò)程中，飛機(jī)的液壓系統(tǒng)表示工作正常，起落架的安全警示燈沒(méi)有亮起，發(fā)現(xiàn)起落架出現(xiàn)故障后，機(jī)組人員反復(fù)進(jìn)行起落架放下操作，依舊無(wú)法恢復(fù)正常狀態(tài)，因此機(jī)組人員采取應(yīng)急措施，利用應(yīng)急放起落架操作，將起落架進(jìn)行放下鎖定，飛機(jī)平穩(wěn)著陸。

3.2排故情況

3.2.1飛機(jī)在降落之后，維修人員對(duì)飛機(jī)進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)應(yīng)急手柄與其他操作開(kāi)關(guān)均正常，整個(gè)電路不存在異常，處于正常位置。

3.2.2進(jìn)行起落架系統(tǒng)檢查，對(duì)起落架的收放系統(tǒng)進(jìn)行觀察，艙門、動(dòng)作筒、連桿等均正常，液壓油管路不存在滲漏情況，液壓油量保持正常水平，相關(guān)電氣線路沒(méi)有故障，電源系統(tǒng)正常，電瓶電壓在規(guī)定范圍內(nèi)。

3.2.3進(jìn)行起落架收放功能檢查，起落架收放功能正常運(yùn)轉(zhuǎn)，應(yīng)急收放功能可以正常使用，起落架的指示與警示系統(tǒng)顯示正常，并在起落架收放過(guò)程中，未復(fù)現(xiàn)之前的故障。

3.2.4將起落架進(jìn)行分解，進(jìn)行故障排修檢查，對(duì)液壓泵的壓力進(jìn)行測(cè)試，未出現(xiàn)異常，分解之后，液壓泵與電機(jī)都可以正常工作。

3.3故障原因分析

根據(jù)飛機(jī)在測(cè)試飛行中出現(xiàn)的問(wèn)題可以看出，在起落架發(fā)生故障時(shí)，液壓泵依舊處于正常運(yùn)行狀態(tài)，電機(jī)工作正常，但起落架處于收上狀態(tài)，無(wú)法通過(guò)正常收放功能操作放下，信號(hào)燈顯示工作狀態(tài)正常。經(jīng)過(guò)排查判定，故障是由于系統(tǒng)壓力異常造成的，根據(jù)液壓泵檢測(cè)，液壓油無(wú)泄露，液壓泵正常，液壓油回路無(wú)阻礙，分析可知系統(tǒng)壓力障礙造成的原因可能是低壓控制活門出現(xiàn)了問(wèn)題，液壓泵的油路回油在開(kāi)位進(jìn)行，導(dǎo)致飛機(jī)起落架無(wú)法放下。

3.4故障原因驗(yàn)證

根據(jù)液壓泵組件圖可以看出，低壓控制活門與進(jìn)油口單向活門是互通的，因此低壓控制活門在開(kāi)位上就會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)故障。在進(jìn)行低壓控制活門檢修時(shí)，首先進(jìn)行拆除，液壓泵的工作信號(hào)等依舊處于正常狀態(tài)，起落架的危險(xiǎn)故障預(yù)警燈不顯示，但起落架無(wú)法放下，處于上收狀態(tài)，這與飛機(jī)測(cè)試的故障狀態(tài)重合。通過(guò)以上排查與測(cè)試可以得出，起落架由于低壓控制活門在開(kāi)位卡住，造成無(wú)法正常放下的現(xiàn)象。由于低壓控制活門卡在開(kāi)位，使系統(tǒng)內(nèi)無(wú)法形成壓力，起落架無(wú)法正常放下，經(jīng)過(guò)更換液壓泵組件，完成故障的排查。

4、系統(tǒng)維護(hù)建議

根據(jù)上文分析，在飛機(jī)起落架系統(tǒng)的日常維護(hù)工作中，應(yīng)當(dāng)著重關(guān)注液壓泵組件與油液滲漏問(wèn)題，以下是維護(hù)的幾點(diǎn)建議：

4.1飛機(jī)執(zhí)行飛行任務(wù)前，要對(duì)飛機(jī)的液壓泵組件以及液壓油管路進(jìn)行全面排查，確保作動(dòng)筒活塞桿的清潔，并利用清潔工具進(jìn)行擦拭，保證液壓油管無(wú)滲漏、腐蝕，檢查連接接頭是否存在松動(dòng)等問(wèn)題[3]。

4.2在飛機(jī)定期檢查維護(hù)以及進(jìn)行收放系統(tǒng)部件拆卸時(shí)，要將檢查的重點(diǎn)放在飛機(jī)油量以及油質(zhì)顏色的觀察上，確保油量適宜，無(wú)變色、無(wú)變質(zhì)，再對(duì)液壓系統(tǒng)組件進(jìn)行精細(xì)的檢查，以保證系統(tǒng)部件的牢固可靠。

4.3在進(jìn)行起落架收放測(cè)試時(shí)，要著重關(guān)注起落架收起與放下時(shí)，是否存在噪音，如果出現(xiàn)以上狀況，就有可能存在液壓泵組件故障，需要對(duì)液壓系統(tǒng)進(jìn)行仔細(xì)排查，以確保飛機(jī)的正常飛行。

5、結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)以上分析總結(jié)以及對(duì)B737-NG飛機(jī)起落架收放系統(tǒng)進(jìn)行故障檢測(cè)，從多方面討論了可能存在的故障原因，提出相應(yīng)的解決措施，得到了一定的驗(yàn)證與實(shí)施，并對(duì)飛機(jī)起落架系統(tǒng)提出了一些維護(hù)建議。以上觀點(diǎn)對(duì)飛機(jī)故障的分析與維護(hù)有一定的效果，對(duì)今后研制飛機(jī)尤其是飛機(jī)起落架收放系統(tǒng)的設(shè)計(jì)具有一定的參考價(jià)值與借鑒意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊超.飛機(jī)起落架液壓收放系統(tǒng)故障診斷方法研究[J].液壓氣動(dòng)與密封，2021，41（07）：50-52+56.

[2]寇旭.飛機(jī)液壓系統(tǒng)故障特性分析及故障診斷使用技術(shù)研究[D].西安科技大學(xué)，2018.

[3]紀(jì)筱哲.多電飛機(jī)起落架收放故障電氣特性仿真研究[D].中國(guó)民航大學(xué)，2019.