某型飛機偏出跑道飛行事故征候原因分析

胡奎福 張常勝 萬劍波/凌云科技集團有限責任公司

1 故障情況

某型飛機晝間飛行時發生一起偏出跑道飛行事故征候，相關部門組成聯合調查組，開展故障原因調查。

地面檢查過程中發現，前輪轉彎系統由手動轉舵控時，手動左轉到極限位置或者任意位置時，轉舵控后前輪均可正?；氐街辛⑽恢?；手動右轉到極限位置時，轉舵控后前輪也可正?；氐街辛⑽恢?，但當手動右轉到非極限的任意位置時，轉舵控后前輪卻不能正?；氐街辛⑽恢?。根據這一故障現象，逐步排查相關附件，最后查明故障是由一件分配轉換活門引起的。將該分配轉換活門返廠檢查，發現內漏量嚴重超標。分解檢查發現其分流活門襯筒上有兩個密封膠圈破損失效（見圖1）。

2 工作原理

2.1 前輪轉彎操縱系統工作原理

如圖2 所示，前輪轉彎系統是一個機械隨動系統。操縱機構運動時，機輪跟隨轉動；操縱機構停止時，機輪轉到相對應的位置也停止。前輪轉彎有兩種操縱狀態，分別為滑行操縱狀態和起飛著陸操縱狀態。

當轉動前輪操縱手輪時，通過滑輪的鋼索帶動差動裝置，通過差動裝置驅動，使壓力油經控制活門、分配轉換活門進入節流活門。在油壓作用下，節流活門內部的滑閥移動，首先切斷節流活門內溝通作動筒兩腔的節流通道，從而溝通了進入轉彎作動筒的油路。此時，壓力油便經節流活門進入轉彎作動筒的一腔，使前輪轉動。作動筒另一腔的油液經節流活門、分配轉換活門、手操縱控制活門回油。當向相反方向轉動手輪時，手操縱控制活門中的滑閥向相反方向運動，機輪也就向相反方向轉動。

操縱方向舵腳蹬板使方向舵轉動的同時，方向舵操縱系統的拉桿帶動舵板活門搖臂轉動，使舵板活門內的分流活門轉動，接通了油路，壓力油經過舵板活門、分配轉換活門進入節流活門。在油壓作用下，節流活門內部的滑閥移動，首先切斷節流活門內溝通作動筒兩腔的節流通道，從而溝通了進入轉彎作動筒的油路。此時，壓力油便經節流活門進入轉彎作動筒的一腔，使前輪轉動。作動筒另一腔的油液經節流活門、分配轉換活門、舵板活門回油。向相反方向蹬動方向舵腳蹬板時，舵板活門中的分流活門向相反方向轉動，機輪也就向相反方向轉動。

圖1 分流活門襯套膠圈

不使用前輪轉彎操縱系統時，前輪的穩定距使前輪處于中立位置，節流活門內的節流通道把轉彎作動筒的兩個腔連接起來，和轉彎作動筒一起組成減擺裝置。

手控左轉、手控右轉、舵控左轉、舵控右轉時的系統油路走向見 圖3。

2.2 分配轉換活門工作原理

分配轉換活門的功用是當用手輪操縱前輪轉彎改為用舵板操縱前輪轉彎時，在壓力作用下，分配活門自動將手輪操縱油路轉換為舵板操縱油路，使前輪處在起飛著陸操縱狀態。

圖2 前輪轉彎操縱系統原理圖

圖3 不同狀態時的系統油路走向

分配轉換活門主要由殼體、襯套、分流活門和彈簧等組成。殼體上有6 個接管嘴，接管嘴A 和E 與手操縱活門兩個輸出管嘴相連，接管嘴D 和F 與舵板活門的兩個輸出管嘴相連，接管嘴В 和C 與節流活門的兩個輸入接管嘴 相連。

手操縱狀態時，分配轉換活門中的分流活門在彈簧作用下處于左極限位置，接管嘴A 和В 相通，E 和C 相通，如圖4 所示。舵控狀態時，壓力油從接管嘴D 或F 輸入活門，油壓克服彈簧力使分流活門移動到右極限位置，此時接管嘴F 和В 相通，D 和C 相通，如圖5所示。手控左轉、手控右轉、舵控左轉、舵控右轉時的分配轉換活門油路走向見圖6。

圖4 分配轉換活門手操縱狀態

3 偏出跑道飛行事故征候原因分析

3.1 分配轉換活門失效對系統的影響分析

圖5 分配轉換活門舵控狀態

手操縱前輪轉彎時，分配轉換活門中的分流活門在彈簧作用下處于左極限位置，接管嘴A 和В 相通，E 和C 相通。雖然分流活門襯套上的中間和靠彈簧一側各有一個膠圈破損，但此時無論是左轉還是右轉，壓力油都不對分流活門產生向右的推力，分流活門在彈簧作用下仍處于左極限位置，油路走向正常。雖然因膠圈破損導致來油路向回油路有少量泄漏，來油路壓力會下降，轉彎的效率也會因此降低，但是轉彎功能基本可以實現。

手操縱轉舵控時，如果分配轉換活門不存在膠圈破損故障，壓力油從接管嘴D 或F 輸入活門，油壓克服彈簧力使分流活門移動到右極限位置，此時接管嘴F 和В 相通，D 和C 相通。

舵控右轉時，壓力油從D 管嘴進入，油壓克服彈簧力使分流活門右移，由于C 管嘴兩邊膠圈完好，壓力油穩定通向C 管嘴，因此舵控右轉功能完全 正常。

舵控左轉時，壓力油從F 管嘴進入，由于分流活門襯套上的中間和靠彈簧一側各有一個膠圈破損，壓力油會向回油腔和A 管嘴同時泄漏，壓力急劇下降，不足以克服彈簧力使分流活門右移到極限位置，油路轉換功能可能失效，失效程度取決于膠圈破損程度和操縱狀態，如圖7 所示。

圖6 不同狀態的分配轉換活門油路走向

圖7 膠圈破損時分配轉換活門油路走向

圖8 手操縱活門

3.2 手動右轉到任意位置時轉舵控后不能回到中立位置原因分析

檢查過程中，發現前輪轉彎系統由手動轉舵控時，手動右轉到極限位置時，轉舵控后可以回到中立位置，但是手動右轉到任意位置時，轉舵控后卻不能回到中立位置。這一差異源于手操縱活門在這兩種操縱狀態的工作差 異。

如圖8 所示，手操縱轉彎時，手操縱活門的手柄轉到任意角度時，手輪停止轉動，帶有小齒輪的軸12也停止轉動，通過撥桿3 將滑閥18 返回到中立位置，使進入轉彎系統的油路切斷，因而前輪停止偏轉，保持在與手輪相對應的角度位置上。手操縱活門的手柄轉到最大角度時，手輪停止轉動，前輪轉到極限位置，手操縱活門的分流活門此時并不回中立，在轉舵控時手操縱活門還在繼續供油（至E 管嘴）。

手操縱右轉前輪到極限位置轉舵控時，E 管嘴還有來自手操縱活門的高壓油，從F 管嘴來的高壓油向E、C 腔的泄漏受阻，只有向A 低壓腔的泄漏，因此，F 與A 的壓差還可以克服彈簧力使分流活門右移，實現舵控左轉功 能。

手操縱右轉前輪到任意位置轉舵控時，E 管嘴沒有來自手操縱活門的高壓油，E、C 腔、A 腔均為低壓腔，從F管嘴來的高壓油同時向EC 腔和A 腔泄漏，因此，F 與A 的壓差已不能克服彈簧力使分流活門右移，舵控左轉功能失效。

4 結論

從返廠檢查結果和理論分析可以看出，該起飛機偏出跑道飛行事故征候原因是由分配轉換活門的分流活門襯筒上的兩個密封膠圈破損引起，該處密封膠圈破損對系統產生的影響與飛行故障現象和地面檢查發現的異?，F象完全吻合。