某型飛機(jī)空中航炮停射故障淺析

■ 王煥林 李振賀/中國飛行試驗(yàn)研究院

航炮作為戰(zhàn)斗機(jī)的標(biāo)配武器，從首次裝機(jī)使用至今已有百余年歷史，二戰(zhàn)期間作為戰(zhàn)斗機(jī)的主要射擊武器被廣泛使用?？湛諏?dǎo)彈出現(xiàn)后，其使命逐步轉(zhuǎn)向自衛(wèi)和對(duì)地火力支援。航炮在使用射擊過程中常見的故障類型有無法正常射擊、意外停射、不停射、無法充彈、意外走火等。本文針對(duì)某型飛機(jī)航炮空中靶試過程中意外停射故障進(jìn)行分析，為類似航炮靶試保障提供工程經(jīng)驗(yàn)。

1 故障現(xiàn)象

某型飛機(jī)按飛行計(jì)劃執(zhí)行空中航炮功能射擊任務(wù)，空中進(jìn)行5次航炮射擊操作，其中前4次射擊數(shù)量相同，最后一次發(fā)射數(shù)量為剩余所有炮彈，載機(jī)分別在左盤旋、右盤旋、俯沖拉起過程中進(jìn)行航炮射擊。靶試過程中，前兩次射擊航炮均工作正常，進(jìn)行第三組炮彈射擊時(shí)，航炮余彈數(shù)變?yōu)?50（正常狀態(tài)第三次射擊后余彈數(shù)應(yīng)為140），飛行員反饋射擊數(shù)量不足，故障清單上報(bào)提示級(jí)故障信息“航炮發(fā)射故障”。飛機(jī)隨即中止靶試任務(wù)，帶彈返航降落。

2 航炮系統(tǒng)簡析

該型飛機(jī)配裝一門30mm口徑單管自動(dòng)后座式航炮，該炮利用炮彈射擊時(shí)產(chǎn)生的反沖能量完成自動(dòng)射擊，即炮身一個(gè)循環(huán)完成除鏈、撥彈、送彈入膛、鎖膛打火、開膛和抽殼動(dòng)作。航炮安裝在飛機(jī)右側(cè)，采用左側(cè)進(jìn)彈，供彈方式是直接、連續(xù)、彈帶式的。航炮結(jié)構(gòu)由炮管組件、接觸器組件、供彈機(jī)組件、炮蓋組件組成。航炮特點(diǎn)為：電打火；無冷氣裝彈，第一發(fā)彈在地面人工裝彈；水制冷，油缸緩沖；瞎火彈用輔助點(diǎn)火器處理。

3 故障初步排查

飛機(jī)帶彈著陸在安全區(qū)后，機(jī)務(wù)人員上機(jī)檢查，發(fā)現(xiàn)航炮炮膛內(nèi)無炮彈（空膛），在軟輸彈道內(nèi)無彈帶，在軟輸彈道與硬輸彈道結(jié)合部位發(fā)現(xiàn)彈帶，彈帶頭部是一枚空彈鏈，彈鏈內(nèi)無炮彈。打開彈艙檢查，發(fā)現(xiàn)有彈帶存在，從彈艙口取出彈帶，取出過程順利、無卡滯，輕松將彈帶拉出，其間發(fā)現(xiàn)一枚炮彈脫落在彈箱中，隨彈帶一起被拉出彈艙。清點(diǎn)彈艙內(nèi)剩余炮彈數(shù)量為150發(fā)，與機(jī)上顯示的余彈數(shù)量一致，航炮處于安全狀態(tài)。

根據(jù)現(xiàn)場機(jī)上目視檢查情況，為查明故障原因，繼續(xù)進(jìn)行以下檢查工作。

3.1 航炮結(jié)構(gòu)檢查

將航炮從機(jī)上拆下分解、擦洗，檢查航炮炮體結(jié)構(gòu)各部件均正常。

檢查航炮彈彈艙、硬輸彈道各部件無明顯損傷、變形，結(jié)構(gòu)檢查正常。

3.2 射擊電路檢查

航炮分解擦洗后重新組裝裝機(jī)，對(duì)航炮射擊電路進(jìn)行通電檢查，工作正常，表明飛機(jī)航炮武器系統(tǒng)工作正常。

3.3 彈帶檢查

1）脫落炮彈檢查

詳細(xì)目視檢查脫落的該枚炮彈，炮彈外觀完好，無明顯損傷、嚴(yán)重壓痕及變形，其表面存在的輕微劃痕為壓彈機(jī)在壓排彈帶過程中造成，屬正?，F(xiàn)象。

2）剩余彈帶檢查

清點(diǎn)剩余彈帶余彈數(shù)量，剩余彈鏈150個(gè)（1個(gè)空彈鏈）、炮彈149發(fā)，彈帶裝配尺寸符合要求，外觀完好，無明顯損傷、壓痕及變形。

3）空彈鏈檢查

3.4 排查結(jié)果

經(jīng)初步排查，航炮空膛停射原因是彈帶上存在空彈鏈，空彈鏈?zhǔn)且蚺趶棌膹棊е幸馔饷撀渌隆?/p>

4 故障分析

4.1 建立故障樹

根據(jù)初步排查結(jié)果建立航炮炮彈脫落故障樹，如圖1所示。

圖1 航炮炮彈脫落故障樹

4.2 故障原因排查

1）彈箱結(jié)構(gòu)異常

檢查飛機(jī)上的航炮彈彈艙，彈艙導(dǎo)軌、壁板無磕痕、劃傷；各緊固件固定可靠，無損傷脫落；氣動(dòng)推桿、擋彈板等無變形，運(yùn)動(dòng)靈活，狀態(tài)良好，可排除底事件X1。

2）硬輸彈道結(jié)構(gòu)異常

檢查飛機(jī)上的航炮硬輸彈道，輸彈道內(nèi)壁光滑、平整，無明顯磕痕、損傷和變形情況，可排除底事件X2。

3）排彈前彈鏈異常

對(duì)彈帶中的空彈鏈進(jìn)行測量檢查，彈鏈前、后夾彈片開口尺寸為26mm、29mm，尺寸異常，且后夾彈片開口呈非對(duì)稱變形狀態(tài)。因此，不能排除彈鏈在排彈前是不合格產(chǎn)品，不能排除底事件X3。

4）排彈過程中變形

詳細(xì)檢查此次排彈所使用的排彈機(jī)，發(fā)現(xiàn)排彈機(jī)上的前、后壓彈板存在不對(duì)稱磨損，可能存在排彈過程中炮彈位置不正導(dǎo)致彈鏈變形的情況，不能排除底事件X4。

5）彈鏈材料性能

根據(jù)彈鏈生產(chǎn)廠家提供的彈鏈原材料合格證，可排除底事件X5。

6）熱處理情況

采用三點(diǎn)測試方法測試空彈鏈硬度，測量結(jié)果分別為48.3HRC、49.5 HRC、49.8 HRC，彈鏈硬度設(shè)計(jì)指標(biāo)要求為（43～50）HRC，測量結(jié)果符合設(shè)計(jì)要求，可排除底事件X6。

4.3 故障機(jī)理分析

1）排彈前彈鏈異常

由于該型號(hào)彈鏈的生產(chǎn)采用模具沖壓成形，彈鏈前后開口尺寸均采用樣板進(jìn)行檢驗(yàn)，每一節(jié)彈鏈都進(jìn)行脫彈力檢測，合格后才交付，因此出現(xiàn)彈鏈非對(duì)稱變形故障缺陷的概率極低，可不予考慮。

2）排彈過程中變形

此次排彈所使用的排彈機(jī)在檢查中發(fā)現(xiàn)前后壓彈板有不對(duì)稱磨損情況，該現(xiàn)象由壓彈板弧形設(shè)計(jì)缺陷造成，在排彈過程中可能會(huì)造成個(gè)別彈鏈變形。以往在部隊(duì)使用該型排彈機(jī)過程中壓彈板也出現(xiàn)過類似問題，經(jīng)設(shè)計(jì)更改壓彈板后問題解決。

3）故障機(jī)理

此次使用的壓彈機(jī)未落實(shí)貫改壓彈板改進(jìn)工作，在壓彈過程中，由于炮彈相對(duì)彈鏈的開口位置存在偏差，造成下壓時(shí)彈鏈變形，彈鏈的脫彈力減小，而航炮射擊過程中彈帶、彈鏈?zhǔn)艿降睦^大，這兩個(gè)因素疊加致使炮彈在射擊振動(dòng)狀態(tài)下從彈鏈中脫出，從而造成航炮意外停射。

5 糾正及預(yù)防措施

5.1 糾正措施

及時(shí)將排彈機(jī)的壓彈板更換為改進(jìn)后的狀態(tài)。

5.2 預(yù)防措施

2）彈帶組裝后目視檢查彈帶外觀應(yīng)無異常。

6 總結(jié)

1）部分機(jī)務(wù)保障設(shè)備因交付使用時(shí)間較長，工作人員對(duì)后續(xù)該型設(shè)備狀態(tài)是否有更改不明確，應(yīng)安排專人跟蹤核實(shí)這部分關(guān)鍵設(shè)備的狀態(tài)，及時(shí)更新貫改，確保狀態(tài)正常。

2）設(shè)備使用前應(yīng)認(rèn)真檢查，對(duì)發(fā)現(xiàn)的問題要仔細(xì)分析其風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)，尤其要關(guān)注小概率事件。只要存在風(fēng)險(xiǎn)性就應(yīng)及時(shí)維修處理，使設(shè)備在使用前始終處于正常狀態(tài)。