飞机异常抖动故障分析

飞机异常抖动故障分析

马垚

中航西安飞机工业集团股份有限公司 陕西省西安市 710089

【内容摘要】襟翼操纵系统的正常工作可以实现缩短起飞、着陆阶段的滑跑距离。本文针对某机型襟翼操纵系统，从系统组成及工作原理两部分进行了阐述，并针对故障进行分析，提出故障的排查及验证方法。

关键词：襟翼操纵系统 抖动 故障排查

引言

襟翼是安装在机翼后缘的可以活动的翼面。在非工作状态时，襟翼和机翼在同一个面上；飞机起飞时，在作动筒的作用下向下偏转25°以增加飞机的的升力，缩短起飞时的滑跑距离；飞机着陆时，在作动筒的作用下向下偏转35°以增加飞机的阻力，缩短着陆时的滑跑距离。

1 襟翼系统的组成及工作原理

1.1襟翼系统的组成

襟翼操纵系统由电气控制系统和液压收放系统组成。电气控制系统由襟翼控制盒和襟翼终点电门机构组成；液压收放系统由单向活门、液压电磁阀、等量分配器、节流接头、液压油锁、作动筒等组成，见图1。

图1 襟翼系统的组成

1.2襟翼系统的工作原理

按下襟翼控制盒上的“起飞”按钮，液压电磁阀放下位置电磁铁通电，液压电磁阀滑阀由中位切换到放下位，接通主系统与襟翼收放系统之间的液压管路，高压油经过液压电磁阀进入襟翼收放系统的放下管路，分成两路，其中一路高压油打开收上管路的液压油锁，使作动筒的收上腔与收上管路接通，另一路高压油经过放下管路的液压油锁和节流接头进入作动筒的放下腔，高压油推动作动筒活塞杆伸长进而推动襟翼向下偏转，作动筒收上腔的油液经节流接头、打开的液压油锁、等量分配器、液压电磁阀和单向活门后回到主系统的回油管路，当襟翼偏转至25°位置时触发25°终点电门，使液压电磁阀断电，液压电磁阀滑阀由放下位回到中位，切断主系统与襟翼收放系统之间的管路。液压电磁阀断电后，放下管路里没有了高压油，放下和收上管路的液压油锁关闭，在关闭的液压油锁的作用下，襟翼被锁定在25°位置。

按下襟翼控制盒上的“着陆”按钮，襟翼放下至35°的工作流程和起飞襟翼放25°相同。当襟翼偏转至35°位置时，35°终点电门工作。在液压油锁和油液压力的作用下，襟翼被锁定在35°位置。

按下襟翼控制盒上的“收起”按钮，液压电磁阀收上位电磁铁通电，液压电磁阀由中位切换到收上位，接通主系统与襟翼收放系统之间的液压管路，高压油进入襟翼收放系统的收上管路后分成两路，其中一路打开放下管路的液压油锁，另一路经过收上管路的液压油锁和节流接头进入作动筒的收上腔，作动筒放下腔的油液经节流接头、打开的液压油锁、等量分配器、液压电磁阀和单向活门后回到主系统的回油管路。高压油推动作动筒活塞杆缩短进而拉动襟翼向上偏转，当襟翼偏转至0°位置时，0°终点电门工作，液压电磁阀由收上位切换到中位，在作动筒内的机械锁的作用下，襟翼被锁定在0°位置。

2 故障描述及分析

2.1故障描述

某型机起飞时，将襟翼放至25°后飞机出现抖动现象。

根据故障现象结合系统原理，应用故障树分析法对该故障进行分析，襟翼放25°飞机抖动故障树见图2。

图2 襟翼放25°飞机抖动故障树

2.2.1襟翼液压系统中有气

襟翼液压系统中有气，由于空气的可压缩性比液压油大，当襟翼运动到25°后压通微动电门，停止向放下管路供高压油，在高速气流的作用下，襟翼系统中的空气被压缩，进而导致襟翼不能很好地稳定在25°，从而引起飞机抖动。

2.2.2襟翼与机翼的连接部位有间隙

襟翼与机翼的连接部位有间隙，襟翼与机翼的连接有两部分，一部分是襟翼直接与飞机铰接连接；另一部分通过作动筒与机翼连接，作动筒尾部与飞机铰接，头部与襟翼铰接连接。当铰接连接部位的间隙达到一定程度后，飞机起飞放下襟翼后，襟翼在高速气流的作用下就会发生上下偏转，进而造成飞机抖动。

2.2.3作动筒渗漏

作动筒存在外漏或内漏，当某侧襟翼作动筒放下腔存在外漏或内漏时，该侧襟翼的放下速度会减慢，飞机左、右襟翼的放下过程不能同步，飞机在非平衡力的作用下发生抖动。

2.2.4液压油锁渗漏

液压油锁存在外漏或内漏故障，当系统停止供压时，液压油锁应锁闭收上腔和放下腔管路之间的液压油，使作动筒活塞杆不能移动，进而使襟翼锁定在25°。若某侧襟翼的收上腔或放下腔管路液压油锁失效，存在外漏或内漏故障，作动筒收上腔和放下腔管路的液压油就不能被锁闭在收上腔和放下腔管路之间，液压油会随着内漏或外漏而发生流动，使作动筒活塞杆发生移动，进而使襟翼无法锁定在25°，襟翼在高速气流的作用下就会发生上下偏转，进而造成飞机抖动。

3.故障排查及验证

3.1襟翼液压系统中有气

对襟翼系统进行排气，经检查排出来的液压油中没有气泡，另外工作记录中显示拆装附件导管后及飞行前对飞机襟翼液压系统进行了充分排气，故本次抖动不是由襟翼液压系统中有气引起。

3.2襟翼与机翼的连接部位有间隙

经检查，襟翼与机翼的铰接部位间隙测量结果符合设计要求。故本次飞机抖动不是由襟翼与机翼的连接部位有间隙引起。

3.3襟翼作动筒存在渗漏

通过试验台供压检查襟翼作动筒的密封性。用试验台向襟翼收放系统供压收放襟翼，目视检查发现襟翼作动筒管路、接头安装固定性良好无渗漏现象，即襟翼作动筒的外密封性合格；拆下作动筒，按设计给定的方式用试验台给襟翼作动筒供压检查其内密封性，发现襟翼作动筒的内密封性合格。故本故障不是由襟翼作动筒存在外漏或内漏引起。

3.4液压油锁存在渗漏

通过试验台供压检查襟翼液压油锁的密封性。用试验台向襟翼收放系统供压收放襟翼，目视检查发现液压油锁管路、接头安装固定性良好无渗漏现象，即液压油锁的外密封性合格；按设计给定的方式用试验台给液压油锁供压检查其内密封性，发现左襟翼收上管路上的一个液压油锁的内密封性不合格，更换密封性合格的液压油锁，经后续的飞行验证，襟翼放25°飞机抖动故障现象消失。

由此，验证了本次飞机抖动故障由液压油锁内密封性不合格导致。

4.结束语

飞机抖动是一个不能在地面复现的故障，需抓住飞机抖动的时机，比如本次故障是在飞机起飞襟翼放至25°发生的，所以襟翼系统存在故障应是导致飞机抖动的原因。而对于由襟翼系统导致的飞机抖动故障，可在地面将襟翼放到各个位置，用手分别晃动襟翼后缘检查襟翼是否有异常晃动。而对于这种异常晃动，可从安装间隙和液压附件的密封性两方面去排查，其中液压油锁内漏的检查是必不可少的。