DA42NG起落架指示故障分析

齊翰威

摘 要： DA42NG作為學(xué)院引進(jìn)的新一代中教機(jī)，在操縱性、舒適度和安全性等方面都有著顯著的提高。起落架裝置是飛機(jī)重要部件之一，在飛機(jī)安全起飛和降落過程中擔(dān)負(fù)著極其重要的使命，也是在地面支撐整架飛機(jī)的唯一部件。起落架指示和告警系統(tǒng)承擔(dān)著向飛行員顯示起落架收放狀態(tài)的重要作用，而在起落架指示系統(tǒng)中，位置指示電門具有重要的意義與作用，其能感受起落架的狀態(tài)并發(fā)出信號(hào)，是極其重要的元件。一旦其出現(xiàn)故障，很可能會(huì)造成指示錯(cuò)誤，這將會(huì)嚴(yán)重影響飛行員的判斷，很可能導(dǎo)致飛機(jī)不能正常著陸，甚至出現(xiàn)重大事故。為了保質(zhì)保量完成該新機(jī)型的航線與定檢維護(hù)工作，深刻理解飛機(jī)上元器件工作原理至關(guān)重要。通過對起落架的位置指示電門與指示系統(tǒng)的工作原理進(jìn)行分析，結(jié)合日常飛行訓(xùn)練故障現(xiàn)象分析并排除故障，以期增強(qiáng)對該機(jī)型起落架系統(tǒng)的認(rèn)知，提高維護(hù)技術(shù)水平。

關(guān)鍵詞： 起落架 指示 警告系統(tǒng) 故障分析

中圖分類號(hào)： V267文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A文章編號(hào)： 1679-3567（2024）02-0004-04

DA42NG Landing Gear Indication Failure Analysis

QI Hanwei

（ Xinjin Branch， Civil Aviation Flight Academy of China， Chengdu， Sichuan Province， 610000 China ）

Abstract： DA42NG， as a new generation of intermediate trainer introduced by the academy， has significantly improved its maneuverability， comfort and safety. The landing gear device is one of the important components of the airplane， which plays an extremely important role in the process of safe takeoff and landing. It is also the only component that supports the whole airplane on the ground. The landing gear indication and warning system plays an important role in showing the pilot the status of landing gearretraction status. In the landing gear indication system， the position indication gate has a very important significance and role， which senses the status of the landing gear and sends out signals， which is an extremely important component.Once it fails， it is likely to cause the indication error. This will seriously affect the judgment of the pilot， and will probably lead to the failure of normal landing， or even a major accident. In order to complete the route and scheduled maintenance work of this new model in quality and quantity， it is crucial to deeply understand the working principle of the components on the airplane. By analyzing the working principles of the landing gears position indicating gates and indicating system， and analyzing and troubleshooting the fault phenomena in combination with daily flight training， we hope to enhance the knowledge of the landing gear system of this aircraft type and improve the maintenance technology level.

Key Words： Landing gear； Indication； Warning system； Failure analysis

起落架是飛機(jī)的重要部件，其主要功能包括：停機(jī)時(shí)和在地面滑行、滑跑過程中支撐飛機(jī)；保障飛機(jī)在地面運(yùn)動(dòng)的靈活性、操縱性和穩(wěn)定性；減小飛機(jī)著陸時(shí)的撞擊力和顛簸跳動(dòng)；實(shí)現(xiàn)滑跑時(shí)剎車減速。為了在高速飛行時(shí)保持良好的氣動(dòng)外形，降低空氣阻力，DA42NG飛機(jī)采用了可收放式起落架。DA42NG飛機(jī)采用了獨(dú)立于起落架控制系統(tǒng)的位置及警告系統(tǒng)，在飛機(jī)進(jìn)入著陸構(gòu)型時(shí)，通過視覺和聽覺的形式提醒飛行員放下起落架，避免出現(xiàn)未放起落架著陸的情況。

1 DA42NG起落架位置和警告系統(tǒng)的組成

起落架位置和警告系統(tǒng)具有以下功能：（1）起落架控制；（2）起落架位置；（3）起落架警告；（4）為放下和回收系統(tǒng)提供位置數(shù)據(jù)。

此系統(tǒng)具有以下部件：（1）駕駛艙選擇手柄和指示器；（2）感應(yīng)“機(jī)輪接地”的支柱安全電門；（3）感應(yīng)“折疊撐桿上鎖”的放下鎖定電門；（4）感應(yīng)“起落架收上”的收上鎖定電門；（5）感應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)油門桿位置信號(hào)的微動(dòng)電門；（6）控制繼電器和斷路器。

1.1 起落架選擇手柄

起落架選擇手柄控制起落架的位置。指示器顯示起落架支柱的位置、情況。

起落架選擇手柄位于儀表面板的中央。起落架選擇手柄帶有一個(gè)手柄并且可以設(shè)置“收上”和“放下”位置。起落架選擇手柄旁邊設(shè)有四個(gè)指示燈，三個(gè)綠色指示燈和一個(gè)紅色指示燈，分別用于表示起落架的收放狀態(tài)。旁邊還有一個(gè)按壓即測類型的自檢測試開關(guān)，自檢測試開關(guān)主要用于測試相關(guān)器件是否正常工作。每個(gè)起落架都有一個(gè)相對應(yīng)的綠色指示燈。當(dāng)起落架選擇手柄設(shè)置為“放下”位時(shí)，當(dāng)所有的起落架全放下并鎖定好后，綠色的指示燈將會(huì)亮起。當(dāng)起落架手柄設(shè)置在“收上”位時(shí)，當(dāng)所有起落架完全收上鎖定時(shí)，綠色指示燈不會(huì)亮起。在起落架放下或收上移動(dòng)過程中，紅色的不安全指示燈將會(huì)亮起，綠色指示燈熄滅。

無論收上還是放下起落架時(shí)，只要有一個(gè)或多個(gè)的起落架沒有完全收上鎖定，紅色指示燈持續(xù)亮，相對應(yīng)綠色指示燈不會(huì)亮起。三個(gè)綠色起落架指示燈呈三角形排列，分別對應(yīng)前起、左起和右起，如果出現(xiàn)問題，可以給予飛行員及時(shí)的判斷。

1.2 支柱安全電門

左側(cè)主起落架裝有支柱安全電門（下蹲電門）。當(dāng)飛機(jī)接地時(shí)，重力使起落架縱臂上行，壓縮阻尼器?？v臂的這個(gè)動(dòng)作使支柱安全電門斷開。電門斷開后，液壓供給和控制系統(tǒng)的電磁閥門電源被切斷。這樣飛機(jī)在地面時(shí)就跳過起落架選擇手柄的位置，直接選擇起落架在“放下”位。支柱安全電門安裝在左側(cè)主起落架上，有護(hù)蓋保護(hù)，在檢查時(shí)需要拆開才能看見。

1.3 折疊撐桿電門（放下鎖定電門）

每個(gè)起落架支柱都有一個(gè)折疊撐桿。當(dāng)起落架完全放下時(shí)，折疊桿將鎖定在無法折疊位使起落架保持在放下鎖定位。當(dāng)折疊撐桿鎖好后，相對應(yīng)的折疊撐桿電門（起落架放下）閉合，同時(shí)相對應(yīng)的綠色指示燈接地通電。相對應(yīng)的綠色指示燈亮起。

1.4 起落架收上電門

每個(gè)起落架收上電門（起落架收上）位于起落架艙頂部。當(dāng)起落架完全收上時(shí)，電門斷開同時(shí)隔離紅色“不安全”指示燈。當(dāng)三個(gè)電門都斷開時(shí)，紅色“不安全”指示燈熄滅。

1.5 發(fā)動(dòng)機(jī)油門桿電門

發(fā)動(dòng)機(jī)油門桿電門感應(yīng)左右發(fā)動(dòng)機(jī)油門桿的位置。當(dāng)左右發(fā)動(dòng)機(jī)油門桿前推至慢車位時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)油門桿電門閉合，如圖1所示。

當(dāng)兩個(gè)電門均閉合，并且起落架手柄設(shè)置在“收上”位時(shí)，起落架警告喇叭響起。當(dāng)一個(gè)或多臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)油門桿在“起飛”位時(shí)，或者起落架手柄位于“放下”位時(shí)，起落架警告喇叭將不會(huì)響起。

1.6 控制繼電器和斷路器

起落架位置和警告系統(tǒng)有以下繼電器和斷路器。

（1）不安全繼電器。不安全繼電器在起落架手柄設(shè)置在“放下”位時(shí)接通。當(dāng)繼電器接通時(shí)，通過折疊支撐桿電門在斷開位（折疊支撐桿沒有鎖定），使紅色“不安全”指示燈接通點(diǎn)亮。當(dāng)起落架手柄在“收上”位時(shí)，繼電器未接通。未接通的繼電器通過起落架收上電門在閉合位（起落架未收上）使紅色不安全指示燈接通點(diǎn)亮。

（2）起落架斷路器。斷路器為不安全控制繼電器及位置指示和警告系統(tǒng)提供電路保護(hù)[1-3]。

2 DA42NG起落架指示和警告系統(tǒng)原理

DA42NG飛機(jī)起落架指示系統(tǒng)的電路圖見圖2，其有三個(gè)綠色的位置指示燈L1、L2和L3，這三個(gè)燈的亮滅分別反應(yīng)了前、左側(cè)和右側(cè)三個(gè)起落架的收放狀態(tài)。飛機(jī)在空中飛行時(shí)，飛行員將起落架選擇手柄放在“放下”位時(shí)，飛機(jī)的起落架開始進(jìn)入放下程序，此時(shí)，RELAY繼電器將吸合，觸電87接通，起落架放下電門（即起落架位置鎖定電門）S1、S12、S3和S5此時(shí)均接通在觸點(diǎn)NC上。起落架在放下過程中，紅色不安全警告燈L4燃亮，L1、L2和L3三個(gè)綠色位置指示燈均保持在熄滅的狀態(tài)。當(dāng)前起落架順利放下到位并鎖定以后，起落架位置鎖定電門S1和S12閉合，即觸點(diǎn)NO接通，前起落架位置指示燈L1收到接地信號(hào)，綠色位置指示燈L1燃亮。同理，當(dāng)左主起落架放下鎖定時(shí)，起落架位置鎖定電門S3閉合，觸點(diǎn)NO接通，左側(cè)主起落架指示燈L2燃亮；當(dāng)右主起落架放下鎖定時(shí)，起落架位置鎖定電門S5閉合，觸點(diǎn)NO接通，右側(cè)主起落架L3燃亮。在三個(gè)起落架都放下到位并完成鎖定以后，紅色起落架不安全警告燈L4熄滅。由圖2可知，L1、L2、L3這三個(gè)起落架指示燈電路之間的關(guān)系是并聯(lián)的關(guān)系，在放下的過程中，當(dāng)四個(gè)起落架放下電門S1、S12、S3和S5中的任意一個(gè)或多個(gè)電門未閉合，即觸點(diǎn)NC接通時(shí)，都會(huì)給起落架不安全警告燈L4一個(gè)接地信號(hào)，此時(shí)L4燃亮，該電門所串聯(lián)電路的起落架位置燈不會(huì)亮起，與此同時(shí)起落架蜂鳴器發(fā)出鳴響聲，安裝有G1000NXi系統(tǒng)的顯示器上會(huì)顯示出琥珀色的“CHECK GEAR”警告字符，安裝在座艙揚(yáng)聲器會(huì)發(fā)出“CHECK GEAR”音響警告。

當(dāng)飛機(jī)在空中飛行時(shí)，飛行員將起落架選擇手柄放在“收上”位時(shí)，飛機(jī)起落架進(jìn)入收上程序。電路接通，液壓泵開始作動(dòng)。收上電磁閥通過左主起落架的“支柱安全電門”接通激勵(lì)，并且允許液壓油從液壓泵流向起落架作動(dòng)筒的收上側(cè)面。當(dāng)起落架完全收起時(shí)，RELAY繼電器不會(huì)被激勵(lì)，此時(shí)繼電器接通在觸點(diǎn)87A。紅色的起落架不安全警告燈L4亮滅狀態(tài)只與起落架收上電門S2、S4和S6這三個(gè)電門的狀態(tài)有關(guān)，當(dāng)有一個(gè)或多個(gè)起落架未收上到位，起落架收上電門未閉合，觸點(diǎn)NC接通，起落架不安全警告燈L4會(huì)收到一個(gè)接地信號(hào)，此時(shí)L4燃亮。

當(dāng)DA42NG飛機(jī)處于不安全著陸構(gòu)型時(shí)（即起落架存在異常狀態(tài)），此時(shí)若將襟翼置于“LDG”著陸位，或者調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)油門桿于慢車位時(shí)， S1、S12、S3、S5這四個(gè)電門中的任意一個(gè)都會(huì)傳遞一個(gè)接地信號(hào)傳遞給“起落架警告”蜂鳴器的負(fù)極端，致使起落架警告蜂鳴器鳴響。

3 典型故障分析

3.1 不安全警告燈閃亮

某架DA42NG飛機(jī)在著陸過程中，前輪接地時(shí)，起落架不安全警告燈會(huì)閃亮一下，該故障在分院四架DA42NG飛機(jī)上復(fù)現(xiàn)。

在前輪接地瞬間，不安全燈閃亮，首先考慮震蕩造成的影響，因?yàn)樵谳d荷的作用下，大概率是接地瞬間的震蕩造成的虛假信號(hào)，使不安全燈閃亮。但是該故障在四架DA42NG飛機(jī)上復(fù)現(xiàn)，則是一個(gè)值得高度重視的問題。為什么會(huì)突然出現(xiàn)四架飛機(jī)發(fā)生相同的故障情況？這四架飛機(jī)以前是否出現(xiàn)過相同的故障？這四架飛機(jī)之前都做過什么維護(hù)工作？這些都是值得注意的問題。

由前面的電路圖分析可知，前起落架收放過程中，會(huì)造成紅色不安全指示燈亮起的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，在電路上有電門S1和S12、RELAY繼電器。當(dāng)RELAY繼電器吸合，觸點(diǎn)87接通，前起落架的放下鎖定電門S1和S12在接觸點(diǎn)NC位時(shí)，紅色不安全燈燃亮。

而因?yàn)樵谥戇^程中，綠色指示燈是亮起的，表明起落架是已經(jīng)放下鎖定的，這說明線路大概率是沒問題的。但是在前輪接地的瞬間，起落架不安全警告燈閃亮，說明很可能是接地的瞬間，著陸載荷的沖擊造成電路中某個(gè)點(diǎn)振動(dòng)或是形變，進(jìn)而產(chǎn)生虛假的警報(bào)。此時(shí)，最大的懷疑目標(biāo)、也最容易檢查的目標(biāo)是電門S1和S12。首先檢查S1和S12電門，未見明顯的變形、破損，此時(shí)應(yīng)考慮起落架鎖鉤是否有問題。

按照廠家發(fā)來的建議，對前起落架的末端施加25 kg以上的力來檢查起落架鎖鉤。鎖鉤完好，未見異常。說明故障不是鎖鉤造成的。而后又前后晃動(dòng)前起落架，檢查起落架指示燈。發(fā)現(xiàn)紅色不安全指示燈偶然間有閃亮。此時(shí)懷疑目標(biāo)又回到起落架放下鎖定電門身上，再次檢查放下鎖定電門，此次測量了鎖定電門的彈簧片的間隙，發(fā)現(xiàn)放下鎖定電門間隙大于規(guī)定值。重新調(diào)整鎖定電門間隙后，故障消除。

綜上所述，這是一起由于放下鎖定電門間隙不合適，導(dǎo)致出現(xiàn)虛假警報(bào)的故障。放下鎖定電門是依靠一個(gè)彈簧片來對微動(dòng)電門進(jìn)行壓緊，從而給出電信號(hào)。但是為何連續(xù)出現(xiàn)在四架飛機(jī)上，經(jīng)過分析，應(yīng)是鉆到起落架艙中進(jìn)行維護(hù)工作時(shí)，因?yàn)榕搩?nèi)空間狹小，在轉(zhuǎn)身或是其他動(dòng)作時(shí)不經(jīng)意間刮到或是觸碰，致使彈簧片變形，繼而造成間隙過大，最終造成此類故障。

3.2 起落架指示不正常

某架DA42NG飛機(jī)在起落架放下過程中出現(xiàn)前起落架綠燈亮起之后滅掉，最后又亮起的現(xiàn)象。

這是一個(gè)很有意思的現(xiàn)象，放下過程中起落架燈亮起又滅，電路中某處開關(guān)存在粘連，或是線路接觸不良，在振動(dòng)中先亮再滅都是可能導(dǎo)致此故障的原因。首先可以考慮某處是否存在粘連的問題。因?yàn)楣收习l(fā)生在起落架放下過程中，其余時(shí)間指示燈工作正常，線路接觸不良的概率不是很大。而在起落架作動(dòng)中出現(xiàn)的故障，首先考慮是否存在開關(guān)電門粘連的問題。

出現(xiàn)故障概率的最大的，同時(shí)也是最容易觀察到的位置是電門S1和電門S12。檢查這兩個(gè)電門發(fā)現(xiàn)電門S12一直處于常通位，更換S12電門后，故障排除。

但是為什么會(huì)出現(xiàn)先亮后滅的情況呢？此時(shí)觀察前起落架的收放過程，發(fā)現(xiàn)在放下過程中，前起落架會(huì)先觸發(fā)電門S1，但是不會(huì)觸發(fā)電門S12，然后再斷開，最后再觸發(fā)電門S1和S12。由于飛機(jī)的S12一直處于觸發(fā)狀態(tài)，導(dǎo)致前起落架綠色指示燈在收放過程中，在接通電門S1時(shí)，相當(dāng)于電門S1和S12同時(shí)接通，綠色指示燈亮起，而后斷開S1斷開，指示燈又熄滅，最后兩個(gè)電門同時(shí)接通，綠色指示燈再亮起。

電門S12的故障可能是起落架指示系統(tǒng)長時(shí)間運(yùn)行后出現(xiàn)的偶發(fā)性故障，可能是因?yàn)樵陲w行過程中沾染了大量的灰塵，也可能是沾上了一點(diǎn)油脂，在飛行過程中又沾染了大量的灰塵造成了粘連。溫度太高，或是不經(jīng)意的碰撞都有可能導(dǎo)致彈簧片的變形，也可能造成粘連。

所以在平時(shí)的維護(hù)工作中，要特別注意該部位的檢查和清潔，減少此類故障的發(fā)生[4]。

4 維護(hù)建議

由上面兩個(gè)故障可知，起落架放下鎖定電門是一種比較“嬌弱”的元件，易變形，間隙過大過小都不行，容易造成誤差。所以在維護(hù)過程中需要重點(diǎn)檢查，注意防護(hù)，檢查電門是否清潔，避免因?yàn)闊o意間的碰撞或者剮蹭而發(fā)生形變。

針對DA42NG飛機(jī)起落架系統(tǒng)的維護(hù)工作可以提出以下幾點(diǎn)建議。（1）起落架指示系統(tǒng)在長時(shí)間運(yùn)行后，很可能出現(xiàn)虛假指示的情況。所以針對長時(shí)間運(yùn)行的DA42NG飛機(jī)，應(yīng)對其起落架指示系統(tǒng)做好檢查和清潔工作，避免虛假信號(hào)的產(chǎn)生，誤導(dǎo)飛行員。（2）在完成起落架相關(guān)的維修工作后，應(yīng)在地面收放起落架進(jìn)行測試，如有故障，可及時(shí)發(fā)現(xiàn)和排除[5]。（3）在工作中，應(yīng)該嚴(yán)格按照手冊標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。在工作完成后，應(yīng)對工作區(qū)域及附近的相關(guān)區(qū)域進(jìn)行復(fù)查。（4）平時(shí)要注意起落架鏡面的清潔工作，以便觀察是否漏油，同時(shí)也要注意起落架鏡面的高度，及早補(bǔ)油補(bǔ)氣，避免后續(xù)發(fā)生故障。

起落架是唯一一種支撐整架飛機(jī)的部件，它是飛機(jī)不可缺少的一部分，沒有它，飛機(jī)便不能在地面移動(dòng)。在日常工作中，要特別注意起落架的檢查和維護(hù)工作。在維護(hù)工作中，需小心應(yīng)對定期檢查，保持一定的敏感性。尤其是在工作收尾時(shí)，最好對施工區(qū)域、鄰近相關(guān)區(qū)域和很可能會(huì)造成影響的重點(diǎn)區(qū)域進(jìn)行更為細(xì)致的檢查。

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