襟翼滑軌與滾棒軸承的磨損及故障分析

閆立

摘 要：文章的目的是研究CESSNA 172飛機襟翼滑軌故障情況，分析故障發(fā)生的原因以及可能造成的后果，以全面提高飛機操作系統(tǒng)的維護、維修質(zhì)量。方法是通過收集典型機型的各類故障信息綜合對比分析，并結(jié)合飛機廠家提供的飛機維護手冊，針對老齡飛機襟翼總結(jié)出合理化的漸進(jìn)式檢查方法建議。結(jié)果表明：在襟翼運動過程中，滑軌的磨損量較大，滾棒軸承的磨損量較小，并且隨飛行小時呈線性關(guān)系。結(jié)論為：在飛機漸進(jìn)式檢查中，應(yīng)當(dāng)注意檢查襟翼滑軌、滾棒軸承的磨損情況，結(jié)合飛機廠家維護手冊的標(biāo)準(zhǔn)對磨損異常的滑軌和軸承進(jìn)行更換，使用恰當(dāng)?shù)挠椭瑵櫥笠頋L棒軸承，也可以噴涂使用合適的防磨涂層。希望研究結(jié)果能為飛機維修和維護提供一些參考。

關(guān)鍵詞：襟翼;滑軌;操作系統(tǒng);磨損;軸承

中圖分類號：V224.4;V267.2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-1064（2021）01-127-02

DOI：10.12310/j.issn.1674-1064.2021.01.056

隨著我國航空業(yè)的不斷發(fā)展，航空器的部件壽命、維護、更換等是當(dāng)前亟待解決的問題，因此要做好日常例行工作的檢查項目，提高保護保養(yǎng)意識，延長航空器部件的使用性能和使用壽命，減少零部件的破壞，全面降低航空器維護維修的使用成本，并根據(jù)技術(shù)文件、維護經(jīng)驗制定出合理的檢查方案，為航空器日常安全運行提供重要保障支持。

襟翼是飛機上最重要的操作系統(tǒng)，是影響飛機操作安全和穩(wěn)定性最重要的部件，在飛機起飛、降落、減速、增加升力、增加阻力各過程中起著關(guān)鍵作用，是保障飛行安全的最重要的系統(tǒng)[1]。文章主要針對CESSNA 172機型襟翼系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)分析，在日常修理排故工作中，可以參考文章所研究的典型處理方法，并依照循序漸進(jìn)的原則，結(jié)合所產(chǎn)生的故障現(xiàn)象，按照從簡單到復(fù)雜的排故順序制定合理的修理排故方案，以提高工作效率[2]。

1 襟翼滑軌的組成要件

CESSNA 172飛機襟翼系統(tǒng)為富勒襟翼，左右機翼上共有4個襟翼滑軌，左右機翼各兩個，襟翼滑軌和滑軌支架安裝在機翼后緣，每個襟翼有兩套滑軌。每套滑軌有兩個運動軌道，支架由滑軌支架本體、兩個蒙皮支撐耳片、兩個L型加強片等組成，如圖1所示。襟翼導(dǎo)軌開縫寬度應(yīng)該是0.5735英寸+0.03英寸，任何未在此范圍的導(dǎo)軌開縫寬度均需要更換。

襟翼與每個滑軌的交接處，各有兩個滾棒軸承，軸承組件包括兩個墊片、軸承、內(nèi)部襯套、貫穿螺栓等部分，如圖2所示。在操作襟翼運動時，軸承組件的內(nèi)部襯套因受到螺栓和墊片的相互擠壓而不會產(chǎn)生滾動，軸承在襟翼滑軌的運動軌道上產(chǎn)生滾動。這種軸承在日常使用中應(yīng)該保證滾棒排列有序，并且具有良好的潤滑，才能保證軸承在使用過程中不失效。

2 襟翼滑軌損傷

2.1 損傷情況簡介

CESSNA 172襟翼滑軌磨損一般發(fā)生在滾棒軸承與導(dǎo)軌的結(jié)合面上，由于襟翼軸承與滑軌之間是滾動摩擦，并且滑軌的材料硬度與軸承的材料相比，滑軌材料硬度較低。所以在發(fā)生磨損時，相對硬度較低的襟翼滑軌磨損量較大，并且隨飛行小時呈線性關(guān)系。

根據(jù)飛機廠家的要求進(jìn)行漸進(jìn)式檢查和階段檢查時，尤其是在飛機老齡化以后，襟翼滑軌磨損量超標(biāo)準(zhǔn)的情況較多。經(jīng)過梳理飛行小時和滑軌測量尺寸的對比發(fā)現(xiàn)，隨著飛行小時的增加，襟翼滑軌磨損量逐漸增加。飛機逐漸老齡化以后，襟翼滑軌、襟翼滾棒軸承的更換工作較多。

2.2 損傷原因分析

由于飛行起落中不斷需要用到飛機襟翼的不同角度來提高升力、增大阻力等功能，飛機起落中受到空氣對襟翼舵面的作用力較大，使襟翼軸承擠壓滑軌，造成滑軌局部受到的作用力較大，加之飛機在空中遇到顛簸氣流的影響，使得襟翼軸承不同程度擠壓襟翼滑軌，造成滑軌產(chǎn)生不同程度的形變。隨著飛行小時數(shù)的增加，這種形變更加劇烈，使襟翼軸承與滑軌之間的配合尺寸以及配合精度受到嚴(yán)重影響，進(jìn)一步表現(xiàn)為放下或者收上襟翼的過程中，襟翼出現(xiàn)抖動，甚至卡阻，影響飛行安全。

軸承的磨損失效也是導(dǎo)致飛機襟翼滑軌磨損的主要原因，軸承失效后，軸承與滑軌間的滾動摩擦變成了滑動摩擦，這種摩擦方式加劇了襟翼滑軌的磨損[3]。據(jù)統(tǒng)計，滑動摩擦和滾動摩擦是飛機襟翼滑軌磨損的主要原因。

襟翼操縱鋼索張力的變化，也會間接導(dǎo)致襟翼滑軌的磨損。鋼索張力較小時，可能引起襟翼在放下或者收上過程中抖動，從而導(dǎo)致飛機襟翼滑軌與軸承之間異常碰撞，導(dǎo)致滑軌異常磨損。因此，在季節(jié)變化、溫度變化引起鋼索張力有較大變化時，應(yīng)當(dāng)及時進(jìn)行鋼索張力修正調(diào)節(jié)。

雨中飛行、穿云飛行、瞬間風(fēng)切變等，都會使襟翼滑軌以及軸承加速磨損，雨中飛行、穿云飛行會使襟翼滑軌和軸承受到酸雨腐蝕，造成軸承卡阻等現(xiàn)象。穿云飛行、瞬間風(fēng)切變會使飛機顛簸抖動，造成軸承與滑軌結(jié)合面的相互擠壓，使襟翼軸承與滑軌之間的配合精度受到嚴(yán)重影響，進(jìn)一步表現(xiàn)為放下或者收上襟翼的過程中，襟翼出現(xiàn)抖動甚至卡阻，影響飛行安全。

露天停放也是導(dǎo)致飛機襟翼滑軌與軸承之間銹蝕的主要原因，長時間露天停放，加上雨水侵蝕、潮濕空氣、太陽光照射導(dǎo)致的風(fēng)化等原因，加劇了飛機操作系統(tǒng)的故障率。襟翼軸承銹蝕、滑軌表面銹蝕，都加劇了襟翼滑軌的磨損，造成了不可估量的損失。

3 修理措施

在日常漸進(jìn)式檢查工作中，根據(jù)維護工作制定不同的檢查級別，加強襟翼收放測試工作，對工作情況不好的軸承進(jìn)行潤滑或者更換。及時測量襟翼滑軌的開縫寬度，并進(jìn)行記錄監(jiān)測，對尺寸超過0.6035英寸的襟翼滑軌進(jìn)行更換。

在飛機日常維護工作中，要注意檢查軸承的潤滑情況，使用符合廠家潤滑規(guī)定的油脂進(jìn)行潤滑，整個潤滑過程應(yīng)符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，并且油脂用量不宜過度，以免導(dǎo)致油脂吸附空氣中的灰塵、顆粒等物質(zhì)，造成軸承潤滑效果不良的現(xiàn)象。并視情更換掉轉(zhuǎn)動不良、徑向、軸向間隙過大的軸承。在廠家明確禁止?jié)櫥牟考?，不能進(jìn)行潤滑，以保證部件的有效性。

根據(jù)廠家維護手冊建議或者意見，對襟翼滑軌進(jìn)行的主要修理可以是：無損檢測、打磨、噴砂、噴丸、恢復(fù)涂層等方面，或者咨詢廠家，使用符合規(guī)定的防磨涂層，如使用BMS 10-67 TYPEⅠ（碳化鎢鈷）進(jìn)行噴涂，以增加襟翼滑軌的耐磨性等。

當(dāng)大氣溫度變化較大時，應(yīng)及時測量襟翼鋼索的張力。每年應(yīng)進(jìn)行“冬轉(zhuǎn)夏”“夏轉(zhuǎn)冬”換季工作，對不在正常張力范圍內(nèi)的鋼索張力進(jìn)行調(diào)整，保證鋼索張力在合適范圍內(nèi)，保證襟翼收放過程順暢、不抖動、不卡阻，進(jìn)一步保證飛行安全。

襟翼的收上、放下角度也會引起襟翼滑軌在某個位置的磨損超標(biāo)，在日常例行工作中，應(yīng)使用角度儀等輔助工具測量襟翼角度，使襟翼在工作時角度如表1所示。

4 結(jié)語

保障飛行安全的首要前提是保護好飛機的各個部件，在飛機日常使用中，機組人員應(yīng)當(dāng)提前獲取天氣信息，盡量避免在特殊天氣中飛行。遇到大風(fēng)天氣減少飛行，既能保證飛行安全，也能延長飛機各部件的使用壽命，節(jié)約航材，提高飛行效益。

在日常維護工作中，機務(wù)人員也應(yīng)當(dāng)加強檢查，使用合理的潤滑劑和潤滑方法對襟翼滾棒軸承進(jìn)行潤滑，保證軸承正常工作不失效。也可以根據(jù)廠家維護手冊的要求或者建議，使用合適的材料和涂層來增加襟翼滑軌的耐磨性，提高飛機各部件的使用壽命。在季節(jié)、溫度變化時，及時檢查飛機襟翼鋼索張力值，調(diào)整鋼索張力在合適的范圍內(nèi)。在襟翼滑軌支架系統(tǒng)鉚接施工時，應(yīng)嚴(yán)格按照鉚接工藝進(jìn)行施工，確保安裝角度的正確性，進(jìn)一步保障飛行安全。

不同航空器運行性質(zhì)的運營者，應(yīng)當(dāng)根據(jù)自身運營特點制定相應(yīng)的監(jiān)測方案，對飛機襟翼滑軌磨損量進(jìn)行監(jiān)測，定期進(jìn)行襟翼滑軌開縫寬度測量工作，并對數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄保存、整理分析，根據(jù)不同的運營環(huán)境分析其產(chǎn)生磨損的原因，并根據(jù)分析結(jié)果制定相應(yīng)的維修、保養(yǎng)方案，以進(jìn)一步提高維修保養(yǎng)效率，節(jié)約航材。

停放飛機時盡量選擇室內(nèi)機庫停放，如必須停放室外，應(yīng)選擇合適的罩布，在易發(fā)生銹蝕的地方放置防潮砂并定期檢查防潮砂的防潮情況，長期停放應(yīng)制定定期潤滑、操作運轉(zhuǎn)計劃，保證活動關(guān)節(jié)運轉(zhuǎn)靈活。長期露天停放后啟用，應(yīng)進(jìn)行深度檢查，防止內(nèi)部地方出現(xiàn)銹蝕等威脅航空安全的事情發(fā)生。

總而言之，只有對航空器各個部件的工作原理、基本構(gòu)造以及可能產(chǎn)生的故障進(jìn)行透徹分析，才能結(jié)合實際產(chǎn)生的問題進(jìn)行徹底分析，結(jié)合飛機運行規(guī)律總結(jié)出合理的漸進(jìn)式檢查方案保障飛行安全。

參考文獻(xiàn)

[1] 宓寶啟.波音737NG飛機主襟翼滑軌磨損的修理[J].航空維修與工程，2017（1）：48-50.

[2] 劉鍵.從后緣襟翼監(jiān)控看大數(shù)據(jù)對民航維修的影響[J].中國民航飛行學(xué)院學(xué)報，2020（6）：56-58，63.

[3] 王浩.常幅載荷下滑軌與滾輪壽命及可靠性研究[J].軸承，2016（10）：36-39.