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摘 要：伴随某学院老一代中教机PA44-180飞机老化到报废，新一代中教机的引进已成定局，在多方考察下，学院最终选定新一代中教机型号DA42NG。和学院曾经使用的中教机相比，新的中教机在操纵性、舒适度和安全性等方面都有显著提高。为了保质保量完成该新机型的航线与定检维护工作，深刻理解飛机上元器件工作原理至关重要，作为飞机最重要的组成部分之一起落架系统尤其应该受到关注。该文通过对起落架的电路和油路系统进行分析，深入讲解本机型起落架工作原理，结合日常飞行训练故障现象分析并排除故障，在保证飞行训练任务正常进行的同时为相关工作人员提供维护参考。
关键词：起落架 原理 安全 效率
中图分类号：V24 文献标识码：A文章编号：1672-3791（2021）04（a）-0057-05
Working Principle Introduction and Fault Analysis of DA42NG Aircraft Landing Gear
GUAN Shichao
（maintenance department of Luoyang Branch， Civil Aviation Flight University of China， Luoyang， Henan Province， 471000 China）
Abstract：With the development of PA44-180 aircraft of the old generation of a college， the introduction of the new generation of Chinese teaching aircraft has been established. Under the investigation of many parties， the college finally selects the new generation of da42ng. Compared with the Chinese teaching machine used by the college， the new teaching machine has significantly improved in handling， comfort and safety. In order to complete the maintenance of the new aircraft， it is very important to understand the working principle of the components on board. As one of the most important parts of the aircraft， landing gear system should be paid attention. This paper analyzes the circuit and oil system of the landing gear， explains the working principle of the landing gear of this aircraft in depth， analyzes and eliminates the fault in combination with the daily flight training fault phenomenon， and provides maintenance reference for the relevant staff while ensuring the normal flight training task.
Key Words： Landing gear; Working pringciple; Safe; Efficiency
起落架系统是目前大多数飞机必要的组成部分之一，不可替代。在飞机起飞、降落、滑跑与停放时支撑飞机重量，和机轮一起降低地面对飞机的冲击，保护机上人员及设备不受冲击影响，起落架也是机轮的附着设备，没有起落架，飞机无法仅依靠机轮完成上述功能。对于可收放起落架来说，其组成还包括液压作动组件，功能更复杂，更难以维护，一旦在飞行过程中出现收放困难或其他故障，不仅会增加驾驶员的心理负担，考验其应变能力，更严重威胁飞机安全。该文从DA42NG飞机起落架组成出发，结合外场维护出现的故障，分析工作原理并提出相应故障的排除放方法。
1 DA42NG飞机起落架系统组成及工作原理
1.1 起落架电路系统及工作原理
起落架系统主要由两部分组成，即起落架电路和起落架油路。起落架电路部分包含起落架控制电路（液压电机和电磁活门），起落架位置显示电路，起落架警告电路[1]。图1为液压电机工作电路图[2]。
起落架控制电路由LH MAIN BUS（左主汇流条）供电，此电路图表示起落架完全放下并锁定。从上往下看，电流先经过GEAR WRN ELEV LIMIT断路器后经线路32014A22送至RELAY继电器和FLAP PSSITION SWITCH ASSEMBLY（襟翼位置开关组件）和S4常闭开关终止，如图2所示。
此时襟翼位置开关组件中开关S1和S4闭合，襟翼处于进近位。因此RELAY继电器[3]无法作动。在经过32014A22和32035A22后，电流流经GEAR WARINING（起落架警告喇叭），由于RELAY继电器未吸合，此条线路无法触发起落架不安全音响警告。电流流经32036A22后，经并联油门微动开关分别至前起落架放下开关S1 NC位置，左起落架放下开关S3 NC位置和右起落架S5 NC位置，因S1、S12、S3和S5开关均处于NO和C位连通，也无法发触发起落架不安全警告。GEA71利用31320A22线探测GEAR WARNING负接线片点位，当负极电位低时，触发GEA71起落架不安全警告，经PFD（主驾驶员显示器）右下角警告窗口弹出视觉警告，告知此时起落架处于不安全位置。23028B22经J2414插头进入选装GDL 69设备，某院飞机未选装，此线路无实际作用。当TEST测试开关摁下时，GEAR WARNING经开关接地，发出起落架不安全警告音，同时起落架位置指示灯光和不安全灯亮。26102A22和26103A22一侧经二极管和TEST开关接地，另一次接GEA71，摁下测试开关，可以触发GEA71火警报警，经PFD右下角警告窗口显示。电流经GEAR断路器和32005A22进入起落架收上与放下手柄使中部RELAY继电器吸合，经过320004A22吸合下部RELAY继电器，液压泵通电工作。起落架完全放下锁定时，压力电门断开，继电器无法吸合，液压泵停止工作。由电路分析可知，当起落架位置和起落架收放手柄位置不一致时，起落架不安全警告灯亮，起落架位放下锁定时，触发起落架不安全警告，由声音和显示共同提醒驾驶员注意起落架位置，避免发生危险。 1.2 起落架油路系统及工作原理
起落架油路由电路控制作动。其控制油路部件为液压泵（Pump）、起落架收上电磁阀（Retract Solenoid Valve）和放下电磁阀（Extend Solendoid Valve）。具体见图3至图6。
图3至图6包含的主要器件为前起落架收放作动筒（Nose Gear Actuator），左、右主起落架收放作动筒（Main Gear Actuator LH and Main Gear Actuator RH），起落架紧急释放手柄（Emergency Extension Valve）、储压器（Accumulator）、泵压力开关（Pumo Pressure Switch），收上和放下电磁阀（Retract Solenoid Valve and Extend Solendoid Valve），液压泵（Pump）和液压油箱（Tank）以及起落架在放下位，起落架控制手柄在收上位时，液压油路工作状态图。当起落架手柄从放下位扳至收上位时，收上电磁阀和放下电磁阀上部双向油路接通，Accumulaotr先通过2路流量控制阀，经NRV单项阀[4]将液压压力传递至收放作动筒（Retract LG and Extend LG）两端，由于作动筒收上端有效面积大于放下端，在保持作动筒两端液体压力相等的同时，作用在收上端的压力强迫活塞[5]向对侧运动，活塞伸长并推动起落架收上，当储压气压力低于1 400 psi时，泵压力开关打开，泵工作电路接通，此时泵开始工作将液压油箱内液压油打入本该储压气作用的油路，即开始介入起落架收放动作，同时将液压油泵入储压器。
当起落架完全收上时，NOSE LDG GEAR UP（前起落架收上）电门闭合，Extend Solenoid Valve（放下电磁阀）作动至单向导通位，具体见图7。
电动泵继续工作，收放作动筒放下端液压油经过Extend Solenoid Calve（放下电磁阀）一侧返回液压油箱，另一侧进入收上油路配合原收上油路压力，使起落架进入全压收上模式，当储压气出口压力大于1 650 psi时，泵压力开关关断，液压泵停止工作，收上保持压力由储压气提供。
由以上分析可知，起落架电路系统通过控制收上和放下电磁阀的作动，不需要更改液压泵工作泵油方向，就可以达到控制起落架作动筒收放和保持的目的。
当起落架出现异常无法正常工作时，拉出紧急释放手柄，手柄一侧控制断开液压泵输入端电压电流，使液压泵停止工作，另一端打开紧急释放油路，使收放作动筒收上侧液压油经单向阀和紧急释放油路快速返回油箱的同时，另一路进入作动筒放下端，配合其原放下端压力和起落架自身重力，放下并锁定，从而达到应急放起落架的目的。
2 起落架系统故障分析及排故方法
由维护手册可知，当起落架完全收上或放下后，液压泵需要继续工作一段时间持续为储压气供油直至储压气压力大于1 650 psi。当系统出现内漏[6]时，高压迫使液压油进入系统内空隙，当空隙被填满，压力保持恒定，液压泵也能停止工作，但此时液压泵工作时间很有可能大于正常工作时间，即液压泵[7]工作停止时间大于系统要求时间，液压泵工作效率降低也可以导致以上故障现象，排除液压泵断续工作故障时可以参考从以上方向着手。当系统在任何时间液压泵都断续工作或不间断工作时，可以考虑液压油外漏，因为外漏使泵压力开关无法达到1 650 psi，泵电路无法被切断。由电路分析可知，当航空器[8]起落架放下锁定，任一起落架放下锁定开关短路，可造成起落架不安全警告灯燃亮，此故障已被确认触发且安全排除。
3 结语
起落架系统是现代大多數飞机必备系统，其在大多数航空器中无法被替代。其工作稳定直接关系飞行安全。相对于不可收放式起落架系统，可收放起落架系统更加复杂，存在更多安全隐患，维护更加繁琐。在日常维护中更要关注疑似系统内漏与外漏，这增加了机务人员和驾驶员航前工作的难度。为了保证飞行安全，全面理解起落架组成与工作原理显得尤为重要。只有全面学习起落架系统才能在日常工作中更容易发现系统缺陷，从而将安全隐患消除在地面上，提高飞行安全裕度，减少飞机停场时间，降低故障率，为增加飞行时间打下坚实的基础，降低故障率。
参考文献
[1] 熊晓倩.嵌入式系统传感器的设计与应用研究[J].科技创新导报，2020（20）：1.
[2] 殷瑞祥.电路分析原理与电子线路基础[M].北京：高等教育出版社，2020：55.
[3] 段荣霞.AltimuDesigner20标准教程[M].北京：华大学出版社，2020：132.
[4] 陆培文.使用阀门设计手册[M].北京：械工业出版社，2020：201-203.
[5] 丁发军.航空活塞发动机排故指南[M].成都：西南交通大学出版社，2015：172.
[6] 陈冠旭，赵立杰，李淑萍，等.通用航空领域复合材料制备工艺的研究[J].科技创新导报，2020（20）：3-4.
[7] 牟志华，贾祥云.液压与气动技术[M].3版.北京：中国铁道出版社，2020：215-216.
[8] 张文军，黄淼，张家旭.水陆两栖飞机水池试验模型设计加工技术浅析[J].科技创新导报，2020（17）：1.
关键词：起落架 原理 安全 效率
中图分类号：V24 文献标识码：A文章编号：1672-3791（2021）04（a）-0057-05
Working Principle Introduction and Fault Analysis of DA42NG Aircraft Landing Gear
GUAN Shichao
（maintenance department of Luoyang Branch， Civil Aviation Flight University of China， Luoyang， Henan Province， 471000 China）
Abstract：With the development of PA44-180 aircraft of the old generation of a college， the introduction of the new generation of Chinese teaching aircraft has been established. Under the investigation of many parties， the college finally selects the new generation of da42ng. Compared with the Chinese teaching machine used by the college， the new teaching machine has significantly improved in handling， comfort and safety. In order to complete the maintenance of the new aircraft， it is very important to understand the working principle of the components on board. As one of the most important parts of the aircraft， landing gear system should be paid attention. This paper analyzes the circuit and oil system of the landing gear， explains the working principle of the landing gear of this aircraft in depth， analyzes and eliminates the fault in combination with the daily flight training fault phenomenon， and provides maintenance reference for the relevant staff while ensuring the normal flight training task.
Key Words： Landing gear; Working pringciple; Safe; Efficiency
起落架系统是目前大多数飞机必要的组成部分之一，不可替代。在飞机起飞、降落、滑跑与停放时支撑飞机重量，和机轮一起降低地面对飞机的冲击，保护机上人员及设备不受冲击影响，起落架也是机轮的附着设备，没有起落架，飞机无法仅依靠机轮完成上述功能。对于可收放起落架来说，其组成还包括液压作动组件，功能更复杂，更难以维护，一旦在飞行过程中出现收放困难或其他故障，不仅会增加驾驶员的心理负担，考验其应变能力，更严重威胁飞机安全。该文从DA42NG飞机起落架组成出发，结合外场维护出现的故障，分析工作原理并提出相应故障的排除放方法。
1 DA42NG飞机起落架系统组成及工作原理
1.1 起落架电路系统及工作原理
起落架系统主要由两部分组成，即起落架电路和起落架油路。起落架电路部分包含起落架控制电路（液压电机和电磁活门），起落架位置显示电路，起落架警告电路[1]。图1为液压电机工作电路图[2]。
起落架控制电路由LH MAIN BUS（左主汇流条）供电，此电路图表示起落架完全放下并锁定。从上往下看，电流先经过GEAR WRN ELEV LIMIT断路器后经线路32014A22送至RELAY继电器和FLAP PSSITION SWITCH ASSEMBLY（襟翼位置开关组件）和S4常闭开关终止，如图2所示。
此时襟翼位置开关组件中开关S1和S4闭合，襟翼处于进近位。因此RELAY继电器[3]无法作动。在经过32014A22和32035A22后，电流流经GEAR WARINING（起落架警告喇叭），由于RELAY继电器未吸合，此条线路无法触发起落架不安全音响警告。电流流经32036A22后，经并联油门微动开关分别至前起落架放下开关S1 NC位置，左起落架放下开关S3 NC位置和右起落架S5 NC位置，因S1、S12、S3和S5开关均处于NO和C位连通，也无法发触发起落架不安全警告。GEA71利用31320A22线探测GEAR WARNING负接线片点位，当负极电位低时，触发GEA71起落架不安全警告，经PFD（主驾驶员显示器）右下角警告窗口弹出视觉警告，告知此时起落架处于不安全位置。23028B22经J2414插头进入选装GDL 69设备，某院飞机未选装，此线路无实际作用。当TEST测试开关摁下时，GEAR WARNING经开关接地，发出起落架不安全警告音，同时起落架位置指示灯光和不安全灯亮。26102A22和26103A22一侧经二极管和TEST开关接地，另一次接GEA71，摁下测试开关，可以触发GEA71火警报警，经PFD右下角警告窗口显示。电流经GEAR断路器和32005A22进入起落架收上与放下手柄使中部RELAY继电器吸合，经过320004A22吸合下部RELAY继电器，液压泵通电工作。起落架完全放下锁定时，压力电门断开，继电器无法吸合，液压泵停止工作。由电路分析可知，当起落架位置和起落架收放手柄位置不一致时，起落架不安全警告灯亮，起落架位放下锁定时，触发起落架不安全警告，由声音和显示共同提醒驾驶员注意起落架位置，避免发生危险。 1.2 起落架油路系统及工作原理
起落架油路由电路控制作动。其控制油路部件为液压泵（Pump）、起落架收上电磁阀（Retract Solenoid Valve）和放下电磁阀（Extend Solendoid Valve）。具体见图3至图6。
图3至图6包含的主要器件为前起落架收放作动筒（Nose Gear Actuator），左、右主起落架收放作动筒（Main Gear Actuator LH and Main Gear Actuator RH），起落架紧急释放手柄（Emergency Extension Valve）、储压器（Accumulator）、泵压力开关（Pumo Pressure Switch），收上和放下电磁阀（Retract Solenoid Valve and Extend Solendoid Valve），液压泵（Pump）和液压油箱（Tank）以及起落架在放下位，起落架控制手柄在收上位时，液压油路工作状态图。当起落架手柄从放下位扳至收上位时，收上电磁阀和放下电磁阀上部双向油路接通，Accumulaotr先通过2路流量控制阀，经NRV单项阀[4]将液压压力传递至收放作动筒（Retract LG and Extend LG）两端，由于作动筒收上端有效面积大于放下端，在保持作动筒两端液体压力相等的同时，作用在收上端的压力强迫活塞[5]向对侧运动，活塞伸长并推动起落架收上，当储压气压力低于1 400 psi时，泵压力开关打开，泵工作电路接通，此时泵开始工作将液压油箱内液压油打入本该储压气作用的油路，即开始介入起落架收放动作，同时将液压油泵入储压器。
当起落架完全收上时，NOSE LDG GEAR UP（前起落架收上）电门闭合，Extend Solenoid Valve（放下电磁阀）作动至单向导通位，具体见图7。
电动泵继续工作，收放作动筒放下端液压油经过Extend Solenoid Calve（放下电磁阀）一侧返回液压油箱，另一侧进入收上油路配合原收上油路压力，使起落架进入全压收上模式，当储压气出口压力大于1 650 psi时，泵压力开关关断，液压泵停止工作，收上保持压力由储压气提供。
由以上分析可知，起落架电路系统通过控制收上和放下电磁阀的作动，不需要更改液压泵工作泵油方向，就可以达到控制起落架作动筒收放和保持的目的。
当起落架出现异常无法正常工作时，拉出紧急释放手柄，手柄一侧控制断开液压泵输入端电压电流，使液压泵停止工作，另一端打开紧急释放油路，使收放作动筒收上侧液压油经单向阀和紧急释放油路快速返回油箱的同时，另一路进入作动筒放下端，配合其原放下端压力和起落架自身重力，放下并锁定，从而达到应急放起落架的目的。
2 起落架系统故障分析及排故方法
由维护手册可知，当起落架完全收上或放下后，液压泵需要继续工作一段时间持续为储压气供油直至储压气压力大于1 650 psi。当系统出现内漏[6]时，高压迫使液压油进入系统内空隙，当空隙被填满，压力保持恒定，液压泵也能停止工作，但此时液压泵工作时间很有可能大于正常工作时间，即液压泵[7]工作停止时间大于系统要求时间，液压泵工作效率降低也可以导致以上故障现象，排除液压泵断续工作故障时可以参考从以上方向着手。当系统在任何时间液压泵都断续工作或不间断工作时，可以考虑液压油外漏，因为外漏使泵压力开关无法达到1 650 psi，泵电路无法被切断。由电路分析可知，当航空器[8]起落架放下锁定，任一起落架放下锁定开关短路，可造成起落架不安全警告灯燃亮，此故障已被确认触发且安全排除。
3 结语
起落架系统是现代大多數飞机必备系统，其在大多数航空器中无法被替代。其工作稳定直接关系飞行安全。相对于不可收放式起落架系统，可收放起落架系统更加复杂，存在更多安全隐患，维护更加繁琐。在日常维护中更要关注疑似系统内漏与外漏，这增加了机务人员和驾驶员航前工作的难度。为了保证飞行安全，全面理解起落架组成与工作原理显得尤为重要。只有全面学习起落架系统才能在日常工作中更容易发现系统缺陷，从而将安全隐患消除在地面上，提高飞行安全裕度，减少飞机停场时间，降低故障率，为增加飞行时间打下坚实的基础，降低故障率。
参考文献
[1] 熊晓倩.嵌入式系统传感器的设计与应用研究[J].科技创新导报，2020（20）：1.
[2] 殷瑞祥.电路分析原理与电子线路基础[M].北京：高等教育出版社，2020：55.
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[4] 陆培文.使用阀门设计手册[M].北京：械工业出版社，2020：201-203.
[5] 丁发军.航空活塞发动机排故指南[M].成都：西南交通大学出版社，2015：172.
[6] 陈冠旭，赵立杰，李淑萍，等.通用航空领域复合材料制备工艺的研究[J].科技创新导报，2020（20）：3-4.
[7] 牟志华，贾祥云.液压与气动技术[M].3版.北京：中国铁道出版社，2020：215-216.
[8] 张文军，黄淼，张家旭.水陆两栖飞机水池试验模型设计加工技术浅析[J].科技创新导报，2020（17）：1.