基于故障树的飞机起落架收上超时故障分析

基于故障树的飞机起落架收上超时故障分析

侯炳强  鲁天  李婷

中航西安飞机工业集团股份有限公司，陕西西安，710089

摘要：飞机起落架收放系统是保证飞机正常起飞和降落的核心，本文采用故障树的分析方法对飞机起落架收上超时问题进行全面细致的分析和排查。

关键词：故障树  起落架收放  超时

0前言

飞机起落架收放系统是保证飞机正常起飞和降落的核心，其对于飞行安全的重要性毋庸置疑。因此，在日常维护和地面检查时对起落架收放系统的检查就显得非常重要，检查过程务必严谨，对一些模棱两可的指标超差问题也要做到一丝不苟，比如起落架收放超时问题。

1 故障现象

某次飞机定检时对起落架收放系统进行功能检查，出现如下情况：

1. 在进行起落架收放试验时，发现应急收起起落架超时，按技术规范的要求应不大于200s，实测为210s~260s；
2. 多次进行应急起落架收上时所记录的时间均超过200S，但每次时间并不确定；
3. 应急放下起落架时间为195s，虽然在技术规范的要求以内，但与经验值相比较明显偏高；
4. 正常收放起落架时间未见明显异常；

根据以上情况可以看出，故障现象并不明显，仅应急收上起落架超时，其余工作状态均正常。

2故障树

2.1 故障树的建立

首先，根据起落架收上过程工作示意图（图1），结合故障现象建立故障树，见图2：

图1  起落架收上过程工作示意图

             1-起落架开关  2-前起收放作动筒  3-转换活门  4-节流活门 

           5-带液压锁的转换活门  6-主起收放作动筒  7-前起斜支柱锁作动筒

图2  起落架收上超时故障树

2.2 故障分析及排查过程

①在起落架收放的过程中，机构运行平稳，未见噪音、冲击、卡滞等异常现象，可以排除由于机构不灵活造成起落架收放超时的可能性。

②在起落架收放过程中，系统压力正常，电动泵发生故障的可能性被排除。

③由于管路中限流活门的限流小孔被堵塞，会造成系统流量减小，从而导致起落架应急收放延时，分解管路中限流活门进行清洗及检查。经检查，限流活门内未发现堵塞物，且经过专门的检测仪器检查后，各项技术指标均正常，因此，限流活门发生故障的可能性被排除；

④由于刹车油箱中的回油滤被污染堵塞，造成系统回油不畅，并使回油压力增大，从而使起落架收放受到影响。分解并使用超声波清洗机清洗油滤后，再次进行起落架应急收放试验，故障现象依旧，回油滤污染堵塞的可能性被排除；

⑤由于正常收放起落架开关与应急收放起落架开关属于同一型号的产品，且起落架正常收放时间未见异常，因此，将两个起落架开关位置对调，并进行起落架应急收放试验，故障现象依旧，起落架开关发生故障的可能性被排除；

⑥将主起落架收放作动筒及转换活门组合件拆下送检，使用专用液压试验台进行功能及性能检查。转换活门工作正常，性能指标合格，故障可能性被排除；

⑦使用专用试验台对作动筒及转换活门组合件进行检查，作动筒收上、放下工作过程未见明显异常，但在收集的系统回油中发现细小的黑色胶粒。初步怀疑，隔离作动筒上下腔的胶圈破损。

⑧对左、右主起落架收放作动筒进行分解检查，发现左主起落架收放作动筒活塞杆上部的2道密封胶圈出现较大面积啃伤，最深处已达到胶圈直径的1/2，虽未断裂，但明显无法封闭作动筒的两腔。

⑨更换胶圈后，将作动筒重新装机并进行起落架应急收放试验，起落架应急收上和放下时间均为180s，故障排除。

2.3 故障诊断结论

a. 由于故障作动筒的胶圈受损，造成系统内漏，流量损失，同时使回油压力增大，是造成应急收上起落架延时故障的根本原因。

b. 虽然胶圈受损，但由于受损部位的形状不规则，因此，当作动筒放下腔来压时，其泄漏量小于收上腔来压时的泄漏量，同时，加上起落架在放下过程中的自重因素，造成应急放下起落架时，时间未超出技术规范的要求值。

c. 虽然胶圈受损造成泄漏，但由于正常收放起落架时，系统流量大，泄漏产生的影响不明显，因此，起落架正常收放时时间符合技术规范的要求。

d. 作动筒在试验台上检查时，由于试验台不具备模拟加载功能，收放过程阻力很小，系统泄漏量不足以影响试验过程；

e. 由于胶圈局部受损，因此在作动筒往复运动过程中，其状态、位置并不稳定，造成泄漏量时大时小，所以，起落架收起时间并不固定。

3故障原因分析

事后，有关部门对胶圈啃伤的原因进行了进一步的分析和试验，得出以下结论：密封胶圈在装配过程中产生了一定程度的扭曲，因而在工作过程中产生反复扭曲和滚动，在此过程中会被挤压在作动筒胶圈槽边缘与作动筒内壁之间，形成剪切，造成胶圈破损。

解决方案：在胶圈槽中增加氟塑料挡圈，避免胶圈与胶圈槽边缘发生接触，可以从根本上解决问题。

4结论

综上所述，采用故障树的方法进行飞机机械系统的故障分析是行之有效并可靠且稳妥的，同时，对于一些模糊状态的故障现象亦应做到一丝不苟，上述案例中的故障若未能及时发现，任由其发展下去，会造成起落架收放系统功能失效的重大故障。

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