郝琦 余大為 李見/大連長豐實業總公司
某型飛機接收檢查過程中發現,應急放下起落架試驗后,經排氣恢復工作,起落架手柄從收上位置未能在中立位置穩定,直接扳至放下位置,前、主起落架均未放下。經中立位置穩定后,方可有效將前、主起落架放下,該情況穩定復現。
發生故障時,前主起落架均未放下。根據起落架收放系統工作原理,確定故障點應為前主起落架共用附件或線路,即起落架收放操縱開關、起落架繼電器盒、液壓電磁閥以及電氣線路。
1)起落架繼電器盒
更換新品后,該故障依然存在,基本排除起落架繼電器盒故障的可能。
2)液壓電磁閥
更換液壓電磁閥后,經多次收放,未出現故障現象。停放一夜后,次日收放試驗過程中出現兩次起落架未放下現象,隨后故障未復現??沙醪綌喽ü收宵c為液壓電磁閥。
3)起落架操縱開關
更換液壓電磁閥前,前、后艙起落架手柄快速扳至放下位置均出現故障。如果故障點是起落架操縱開關,則兩個起落架操縱開關均存在問題的可能性較小,且更換液壓電磁閥后,故障明顯改善,因此基本排除起落架操縱開關故障的可能。
4)電氣線路
查看飛參起落架操縱開關通電信號正常,測量液壓電磁閥前端電纜接頭電壓為27.5V,滿足電磁鐵工作電壓27V±3V 的要求。故障發生時,可聽到電磁鐵撞擊聲音,判斷電磁鐵正常工作,因此排除電氣線路故障的可能。
將故障飛機的起落架液壓電磁閥串裝至其他正常飛機,故障在其他飛機上復現,確認起落架液壓電磁閥為故障件。
起落架收放手柄置于中立位置時(見圖1),電磁閥操縱部分不通電;2個電磁鐵都斷電;高壓來油經下活門座和鋼珠進入閥芯兩端,兩端油壓相等、彈簧力相等,處于中立位置;起落架收放管路與回油相通,不通高壓。
起落架收放手柄置于收上位置時(見圖2),右邊的電磁鐵通電,推動頂桿,迫使鋼珠向下運動(鋼珠行程為0.2 ~0.25mm);關閉下部活門座通油孔,打開上部活門座通油孔,使閥芯與右端回油路溝通。高壓來油進入電磁閥左側操縱部分,油液力推動左邊的鋼珠向上移動,關閉活門座的回油孔,打開通向閥芯左端的通油孔,閥芯在兩端油壓差作用下右移,使高壓油路與收起油路相通,放下油路與回油相通,起落架收上。
在起落架手柄置于放下位置時,右側電磁鐵斷電,右側鋼珠受油路高壓向上關閉柱塞右端與回油的通路,并建立高壓;左側電磁鐵通電,左側鋼珠受迫向下關閉柱塞左側與高壓的通路,并通過回油路泄壓。此時,起落架未放下,可能是右側鋼珠未將回油路封閉,或左側鋼珠未將高壓油路封閉。
鋼珠活門未封閉的原因可能有兩個:一是液壓油液內存在較大微粒,造成鋼珠卡滯;二是液壓油液內出現氣塞現象,造成鋼珠卡滯。
1)液壓系統污染
由于附件內膠圈的磨損、液壓油箱加注時敞口暴露在工作環境中等原因,液壓系統不可避免地存在大小不一的顆粒物。由于鋼珠行程為0.2 ~0.25mm,微小的顆粒容易造成鋼珠與密封面接觸不良,影響密封性。
圖1 液壓電磁閥原理圖(中立狀態)
圖2 液壓電磁閥原理圖(收上狀態)
化驗飛機油液的污染度,為GJB 420B-8 級,符合工藝文件要求,檢查飛機回油濾,存在一粒尺寸為0.1 ~0.2mm黑色軟質微粒,判斷可能為膠圈磨損微粒。因GJB 420B 油液污染度防控是控制不同尺寸微粒數量,故而可能出現雖油液符合要求,但同時存在能夠造成鋼珠活門卡滯的微粒。
2)液壓系統空氣量
故障最初是在應急放起落架、排氣收放時發現的,可能氮氣混入系統中。當排氣工作不徹底,氣體累積在狹小通道內或積聚在油液內,流經低壓穴腔向油液中釋放,容易發生氣塞現象,造成鋼珠活門不密封。
換件后,系統內空氣累積在舊件中,情況得到改善。但換件過程中,管路中油液不可避免地混入少量空氣,經過一夜停放,泄壓析出并累積至低壓穴腔,再次發生故障。但因空氣體量較少,隨后排出電磁閥外。
3)關于中立后再放下的說明
根據液壓電磁閥工作原理分析認為,中立后放下與直接放下的主要區別在于:中立后,柱塞左移,收放管路封閉,柱塞左端油液經左側活門座高壓孔向右端補液,右端鋼珠受迫壓力穩定,再行放下鋼珠可穩定在規定位置,實現活門密封。直接放下時,柱塞左移尚未到位,高壓管路與收放管路微小接通,且不足以克服起落架開鎖力,分流右側活門座油液壓力,導致收上腔體的高壓油壓力上升緩慢,鋼珠復位的力變小。在油液存在顆粒物或氣塞的情況下,更容易造成右側活門座低壓孔不密封,壓力持續向回油泄壓,致使柱塞右端無法穩定建壓,柱塞不再左移,造成故障現象。
根據故障點故障機理分析,針對造成鋼珠活門卡滯的液壓系統大顆粒和氣塞可能因素,可采取以下質量保證措施。
1)對飛機液壓系統加注合格新油并循環清洗,清洗后檢查飛機液壓系統油液污染度符合標準。
2)飛機系統循環清洗后,對包括回油濾在內的4 個飛機油濾進行清洗,清洗前后檢查油濾液阻均合格。
擰松液壓電磁閥的收放管路端接頭,向液壓系統供約6 ~8MPa 的壓力,收放起落架5 ~10min,將液壓電磁閥內可能積聚的氣體通過油液從接頭排出附件,防止氣塞現象發生。
斷開液壓系統回油濾前管路,接入三通接頭盒壓力表。檢查起落架收放時,回油壓力未發現異常升高情況。
1)完成相關預防工作后,采用直接放下起落架手柄方式收放起落架30余次,故障未再出現。
2)再次進行應急放起落架試驗,試驗后排氣恢復,采用直接放下起落架手柄方式收放起落架30 余次,故障再未出現,認為故障已排除。
飛機起落架系統在飛機著陸和地面滑行過程中發揮著重要作用。該系統的工作可靠性直接關系到飛行安全,在飛機系統調試時發現異常應格外關注,即使微小的故障也要一查到底,杜絕潛在風險。