一起典型波音757-200飛機(jī)液壓滲漏致自動(dòng)速度剎車無法預(yù)位故障的分析

涂明赟

摘要：以波音757-200飛機(jī)一起自動(dòng)速度剎車無法預(yù)位故障為例，結(jié)合飛行譯碼和系統(tǒng)原理進(jìn)行分析，鎖定故障原因?yàn)檩喖芏ㄎ黄魍鶑?fù)活門液壓滲漏造成自動(dòng)速度剎車無法預(yù)位。該故障極為隱蔽，如未及時(shí)發(fā)現(xiàn)，將造成起落架收起時(shí)主輪車架不能以正確傾斜角度收入輪艙，快速轉(zhuǎn)動(dòng)的主輪將對(duì)輪艙區(qū)域結(jié)構(gòu)及部件造成不可估量的損傷，存在極為嚴(yán)重的安全隱患。本文給出的排故思路和建議將為提高類似故障排除效率、保障飛行安全提供一定參考。

關(guān)鍵詞：波音757-200；輪架定位器往復(fù)活門；自動(dòng)速度剎車；液壓油；滲漏

Keywords：B757-200；truck positioner shuttle valve；automatic speed brake；hydraulic fluid；leakage

1 故障描述

一架波音757-200飛機(jī)在進(jìn)近階段，機(jī)組放下起落架，放襟翼20單位，將速度剎車手柄預(yù)位時(shí)，上EICAS顯示器出現(xiàn)AUTO SPEEDBRAKE C級(jí)信息，再次預(yù)位速度剎車手柄，現(xiàn)象依舊。落地后發(fā)現(xiàn)左液壓系統(tǒng)油量0.63，地面測(cè)試檢查液壓油量不變。為核實(shí)故障現(xiàn)象，維修人員將速度剎車手柄預(yù)位，上EICAS重現(xiàn)AUTO SPEEDBRAKE C級(jí)信息，P5頭頂板AUTO SPDBRK燈亮，且警告信息無法清除；打開主輪艙門發(fā)現(xiàn)左輪艙門內(nèi)有大量液壓余油。

2 故障分析

對(duì)于“左液壓系統(tǒng)液壓滲漏”可能存在兩種情況：一是在整個(gè)航程中某一部件持續(xù)滲漏，左液壓系統(tǒng)油量逐漸減少；二是在執(zhí)行某一操作后，液壓部件突然失效。經(jīng)咨詢機(jī)組，機(jī)組反映空中整個(gè)航程左液壓系統(tǒng)壓力正常，前段航程液壓油量無變化，整個(gè)航段無液壓相關(guān)警告信息，據(jù)此推斷液壓滲漏出現(xiàn)在整個(gè)航程的可能性不大。

根據(jù)“自動(dòng)速度剎車不能預(yù)位”情況，查詢FIM27-62FAULT TREE805，可能原因均為電氣類部件（如SW、RLY、SENSOR、WIRING），并未涉及液壓部件，因此根據(jù)FIM手冊(cè)無法判斷液壓滲漏是否與自動(dòng)速度剎車不能預(yù)位存在關(guān)聯(lián)。但本次故障表現(xiàn)中既有自動(dòng)速度剎車控制系統(tǒng)相關(guān)的電氣部件故障也有左液壓系統(tǒng)相關(guān)部件滲漏故障，而這兩個(gè)獨(dú)立故障同時(shí)存在的可能性較小，因此分析可能存在一個(gè)使用左液壓系統(tǒng)的部件突發(fā)滲漏導(dǎo)致自動(dòng)速度剎車不能預(yù)位的故障，下面進(jìn)行深入分析。

通過詢問機(jī)組操作和查看譯碼，按時(shí)間先后順序還原故障發(fā)生時(shí)的情景。機(jī)組反映進(jìn)近階段，執(zhí)行放起落架后，緊接著放襟翼20個(gè)單位，設(shè)置自動(dòng)速度剎車手柄至ARM位，這時(shí)出現(xiàn)了警告信息，前后僅用了30s左右，落地后左液壓系統(tǒng)油量顯示0.63。為了準(zhǔn)確還原故障情景，查看了譯碼（見圖1），飛機(jī)在起落架放下鎖定后的第18秒，前緣縫翼處于半伸出狀態(tài)，左液壓系統(tǒng)開始發(fā)生滲漏（13s內(nèi)從86.3%降到67.8%，體積約4.6L），預(yù)位自動(dòng)速度剎車便發(fā)生故障。由于在預(yù)位自動(dòng)速度剎車前執(zhí)行放起落架、放襟翼操作后便發(fā)生了故障，推測(cè)可能為機(jī)組執(zhí)行某一操作后使得某個(gè)與自動(dòng)速度剎車有關(guān)且使用左液壓系統(tǒng)的部件突發(fā)滲漏，導(dǎo)致了自動(dòng)速度剎車無法預(yù)位。

根據(jù)上述分析，先排查造成左液壓系統(tǒng)油量下降的液壓用戶。左液壓系統(tǒng)用戶包括：右側(cè)副翼系統(tǒng)，飛行擾流板3號(hào)、5號(hào)、8號(hào)、10號(hào)，左右升降舵，安定面配平，方向舵PCU和比例變換器，偏航阻尼，自動(dòng)駕駛橫滾、俯仰、偏航，襟翼縫翼，備用剎車，左發(fā)反推，起落架收放和前輪轉(zhuǎn)彎。根據(jù)左液壓系統(tǒng)液壓用戶并結(jié)合前述譯碼結(jié)果，關(guān)注進(jìn)近階段機(jī)組可能操縱到的左液壓系統(tǒng)用戶部件的滲漏情況，用戶部件包括：擾流板、起落架收放、襟縫翼、主飛行操作舵面及液壓系統(tǒng)本身部件。與此同時(shí)，重點(diǎn)關(guān)注左液壓系統(tǒng)滲漏是否與放起落架或放襟、縫翼相關(guān)的液壓用戶有關(guān)，然后排查液壓用戶中與自動(dòng)速度剎車有關(guān)的部件?？紤]到地面維修人員檢查時(shí)僅在左側(cè)主輪艙門附近發(fā)現(xiàn)液壓油余油，綜合推測(cè)該部件位于左側(cè)主輪艙區(qū)域，屬于左液壓系統(tǒng)用戶，與AUTO SPEEDBRAKE系統(tǒng)有關(guān)，因此最有可能的是左側(cè)主起落架輪架定位器往復(fù)活門組件。

對(duì)上述涉及的液壓相關(guān)系統(tǒng)進(jìn)行逐一排查，將左液壓系統(tǒng)增壓，執(zhí)行如下詳細(xì)檢查工作：

1）檢查主輪艙各壁板安裝的液壓系統(tǒng)部件及管路滲漏情況，觀察液壓油量；

2）收放擾流板，檢查左大翼3號(hào)、5號(hào)、8號(hào)、10號(hào)擾流板PCA、EHSV及管路滲漏情況，觀察液壓油量；

3）檢查主起落架及艙門收放涉及的相關(guān)液壓部件及管路滲漏情況，重點(diǎn)檢查輪架定位器往復(fù)活門及下游至車架定位器作動(dòng)筒之間的管路，觀察液壓油量；

4）逐個(gè)單位（1-5-15-20-25-30）地放襟縫翼，檢查襟縫翼相關(guān)液壓部件及管路滲漏情況，觀察液壓油量；

5）作動(dòng)主飛行操作舵面（升降舵、方向舵、副翼），檢查輪艙和舵面區(qū)域滲漏情況，觀察液壓油量。

經(jīng)上述檢查，相關(guān)區(qū)域仍未見滲漏，重點(diǎn)檢查的輪架定位器往復(fù)活門及下游管路也無明顯滲漏跡象，左液壓系統(tǒng)油量仍維持在0.63不變。推測(cè)為液壓滲漏達(dá)到一定流量或容量時(shí)造成某個(gè)液壓保險(xiǎn)鎖住，在未復(fù)位液壓保險(xiǎn)的情況下無法發(fā)現(xiàn)滲漏源。通過查詢SSM32-30-01，滿足位于左側(cè)主輪艙區(qū)域、屬于左液壓系統(tǒng)用戶、有液壓保險(xiǎn)、有壓力電門感受低壓信號(hào)、與AUTO SPEEDBRAKE控制系統(tǒng)有關(guān)等條件的部件，正是左側(cè)主起落架輪架定位器往復(fù)活門組件。

3 原理分析

主起落架輪架定位器往復(fù)活門組件有兩個(gè)，分別安裝在每側(cè)主起落架翼艙頂板的穩(wěn)定連桿上，在起落架放下位時(shí)可接近。往復(fù)活門組件包含一個(gè)往復(fù)活門和一個(gè)壓力電門。為了防止液壓系統(tǒng)中某些傳動(dòng)部件管路或附件損壞時(shí)左液壓系統(tǒng)的油液全部漏光而造成整個(gè)系統(tǒng)不能工作，波音757-200飛機(jī)在左側(cè)主起落架的往復(fù)活門組件上裝有一個(gè)定量液壓保險(xiǎn)（200cu.in），右側(cè)主起落架的往復(fù)活門組件則由適配器替代了液壓保險(xiǎn)，但有兩個(gè)安裝在起落架收起和放出油路上的液壓保險(xiǎn)。當(dāng)起落架手柄收上或放下時(shí)，輪架定位器往復(fù)活門在100～150psid時(shí)開始移動(dòng)并向下游的輪架定位器作動(dòng)筒供壓，確保在主起落架收進(jìn)和放出輪艙時(shí)主起落架輪架前軸向上傾斜9.6°。

左側(cè)主起落架的輪架定位器往復(fù)活門組件是一個(gè)流量限制控制活門，活門組件本體上有一個(gè)定量液壓保險(xiǎn)。正常情況下，輪架定位器往復(fù)活門允許液壓油自由流向輪架定位器作動(dòng)筒，如果接收到該活門和輪架定位器作動(dòng)筒之間管路低壓輸入（發(fā)生滲漏），液壓保險(xiǎn)會(huì)阻斷流向作動(dòng)筒的液壓流量，防止左液壓系統(tǒng)油液繼續(xù)滲漏；當(dāng)上游壓力降低時(shí)，液壓保險(xiǎn)上下游壓差隨之降低（傳動(dòng)活塞前后壓差消失），液壓保險(xiǎn)傳動(dòng)活塞將在復(fù)位彈簧作用下復(fù)位。

往復(fù)活門組件上有一個(gè)1900psi的壓力電門，用于向空/地感應(yīng)系統(tǒng)中的PSEU和自動(dòng)速度剎車作動(dòng)筒的控制電路提供輸入信號(hào)。當(dāng)速度剎車手柄放在預(yù)位時(shí)（S371在ARM位），如果左側(cè)主起輪架往復(fù)活門組件的液壓保險(xiǎn)下游發(fā)生滲漏，其傾斜壓力電門（S452）感受到低壓，將丟失其傾斜壓力信號(hào)，造成速度剎車不能預(yù)位，上EICAS顯示器出現(xiàn)黃色AUTO SPEEDBRAKE C級(jí)警告信息，P5頭頂板上琥珀色的AUTO SPD BRK燈點(diǎn)亮（見圖2）。

綜上分析，判定整個(gè)故障情景為：在機(jī)組執(zhí)行起落架放下動(dòng)作不久后，發(fā)生左側(cè)主起落架輪架定位器往復(fù)活門組件滲漏，造成左液壓系統(tǒng)突發(fā)油液大量減少，隨著往復(fù)活門組件下游的油液滲漏造成了壓力丟失，其壓力電門（S452）感受到低壓，造成速度剎車預(yù)位故障；當(dāng)油液滲漏超過200cu.in容積時(shí)，往復(fù)活門組件上的定量液壓保險(xiǎn)鎖定，在未復(fù)位液壓保險(xiǎn)的情況下無法發(fā)現(xiàn)滲漏源。

根據(jù)往復(fù)活門組件上的液壓保險(xiǎn)復(fù)位方法，對(duì)左液壓系統(tǒng)和左液壓油箱釋壓后，該液壓保險(xiǎn)自動(dòng)復(fù)位，此時(shí)發(fā)現(xiàn)左側(cè)主起落架輪架定位器往復(fù)活門組件液壓保險(xiǎn)貼合面油液滲出，更換左側(cè)主起落架輪架定位器往復(fù)活門組件，執(zhí)行測(cè)試工作，自動(dòng)速度剎車預(yù)位功能正常，故障排除。

4 總結(jié)

對(duì)此次液壓滲漏造成自動(dòng)速度剎車不能預(yù)位的故障處理建議如下。

1）當(dāng)反映有液壓滲漏時(shí)，應(yīng)詳細(xì)了解以下信息：哪個(gè)液壓系統(tǒng)油液滲漏，目前油量，有無減少趨勢(shì)；滲漏發(fā)生時(shí)該液壓系統(tǒng)壓力是否正常，有無相關(guān)系統(tǒng)或其他系統(tǒng)警告信息；多數(shù)突發(fā)滲漏故障均發(fā)生在作動(dòng)液壓部件后，因此應(yīng)詳細(xì)了解發(fā)現(xiàn)滲漏前執(zhí)行的操作（如操作液壓系統(tǒng)、舵面、起落架、反推等典型系統(tǒng)）以及各項(xiàng)操作的間隔時(shí)間；地面檢查哪個(gè)區(qū)域有明顯可見油跡。

2）根據(jù)了解到的情況，分析作動(dòng)過的液壓用戶屬于哪個(gè)液壓系統(tǒng)（左、中、右）以及相關(guān)用戶涉及的部件區(qū)域，重點(diǎn)對(duì)滲漏的液壓系統(tǒng)用戶涉及的相關(guān)部件及液壓管路打壓后進(jìn)行詳細(xì)檢查。對(duì)于有液壓掛滴的部件，使用清潔的抹布擦拭干凈后（如條件允許可噴涂顯影劑）再打壓觀察。

3）在可便利獲得譯碼情況下，建議索取以液壓油量（HYDQTY_1、HYDQTY_2、HYDQTY_C）為主要參數(shù)，以UTC Time、FLIGHT_PHASE、ALT_ STD_C、RALTC、AIR_GROUND、IAS_C、TLA1、TLA2、SLEX、SLPEX、SLATC、襟翼位置、舵面位置、LDG_LOK_DW、LDG_SEL_DW、LDGL、HYDPRESS_1、HYDPRESS_C、HYDPRESS_2等為輔助參數(shù)的飛行譯碼數(shù)據(jù)，通過查看飛行譯碼，準(zhǔn)確還原故障發(fā)生時(shí)的情景。

4）如液壓滲漏發(fā)生時(shí)還發(fā)現(xiàn)了其他系統(tǒng)警告信息，應(yīng)核實(shí)該系統(tǒng)故障是否由液壓滲漏引起；如該系統(tǒng)故障與滲漏發(fā)生有關(guān)，應(yīng)重點(diǎn)查找該故障系統(tǒng)涉及的液壓部件，檢查其滲漏情況。

5）如在地面打壓后檢查不出滲漏，應(yīng)充分考慮該系統(tǒng)是否有液壓保險(xiǎn)，極有可能在發(fā)生大量滲漏后液壓保險(xiǎn)被鎖住，需查找對(duì)應(yīng)的復(fù)位方法進(jìn)行復(fù)位后再執(zhí)行滲漏檢查。對(duì)于自動(dòng)復(fù)位的液壓保險(xiǎn)，需釋放液壓系統(tǒng)壓力和液壓油箱壓力后再檢查滲漏情況。

6）左側(cè)輪架往復(fù)活門組件和右側(cè)輪架往復(fù)活門組件雖構(gòu)型不同，但外形較為相似。區(qū)別在于左側(cè)輪架往復(fù)活門組件本體帶有液壓保險(xiǎn)，右側(cè)輪架往復(fù)活門組件無液壓保險(xiǎn)，由適配器取而代之，其中右側(cè)主起落架兩個(gè)保險(xiǎn)安裝在起落架收起和放出油路上。若左側(cè)輪架往復(fù)活門組件安裝了錯(cuò)誤件號(hào)，一旦活門組件及下游管路附件損傷發(fā)生滲漏，在沒有液壓保險(xiǎn)保護(hù)的情況下左液壓系統(tǒng)油液將持續(xù)滲漏，造成整個(gè)左液壓系統(tǒng)和起落架正常收放功能失效，存在極為嚴(yán)重的安全隱患。因此，在更換左右主起落架的輪架往復(fù)活門組件時(shí)，需注意件號(hào)是否適用。