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1 引言
飞机的起落装置包括起落架支柱和轮胎两大部分,在地面起到支撑飞机机体和飞机着陆时滑跑作用。当飞机起飞后为了避免更大的飞行阻力需要将其收到起落架舱内,这是飞机完成安全升空的前提。当出现“起落架收不上”故障,飞机需消耗大量机载燃油并返航,这不仅给国家带来巨大的经济损失,同时也给飞机的飞行安全带来很大安全隐患,所以尽快找到故障的问题所在并制定完善的防范措施,避免此类事故发生。
2 起落架收放电气控制原理介绍
2.1起落架收放操纵及信号指示
起落架的收放是由飞行员扳动座舱内的“起落架操纵开关”,控制起落架收放液压电磁活门,依靠飞机主液压系统油压进行工作的。起落架在收上和放下位置均有信号灯指示,起落架在收上位置时,起落架信号灯盒中的三个红色收上信号灯亮;起落架在放下位置时,起落架信号灯盒中的三个绿色放下信号灯亮。
此外,起落架还备有机械位置指示装置。在座舱风挡外左前方,安装有前起落架位置指示的红白指示标志杆,该标志杆是由钢索连接,与前起落架收放作动筒锁钩联动。当前起落架处于放下位置时,前起落架传动使标志杆伸出飞机蒙皮表面57mm,当前起落架处于收上位置时,标志杆则收入蒙皮中,因此,通过该标志杆的伸缩为飞行员提供目视观测,以保证飞行员在起落架位置信号灯故障情况下,掌握起落架的当前状态,进行手操纵冷气系统放下起落架等应急措施。
2.2系统功能简介.
分析起落架收放系统工作原理可知,该型飞机起落架电气控制系统采用防误收起落架控制电路,用于防止飞机在地面停放状态下误收上起落架,具体控制功能如下:
2.2.1地面停机状态下起落架收上不能工作。
2.2.2飞机发动机正常起动7.1秒后,起落架收放电气控制系统恢复收上功能,但是在发动机24伏冷开车时无此功能。
2.2.3如果起落架操纵开关在收上位置时,飞机电气控制系统能够切断发动机起动电路,使发动机不能起动。由于本文中“空中起落架收不上”故障与2.2.1项和2.2.2项的控制功能有关系,所以可以从这两方面工作原理进行分析和排查。具体内容见起落架收放系统原理图。
a.地面停车状态下,不能收起落架
在飞机停机状态下,前起落架接地开关8G的常闭触点0-cb断开,起落架收起联锁继电器3G不工作,其常开触点断开,起落架收放液压电磁活门无+27V电压,不能收起落架。
在飞机离地状态下,前起落架接地开关8G的常闭触点0-cb接通,起落架收起联锁继电器3G通电工作,其常开触点闭合,此时将起落架操纵开关2G扳到收起位置,机上+27V电压加到起落架收放液压电磁活门4G的3号插针,可以将起落架收起;将起落架操纵开关2G扳到放下位置,机上+27V电压加到起落架收放液压电磁活门4G的2号插针,即可以将起落架放下。
b.起动正常后,具有收起落架功能
按正常程序起动发动机7.1秒后,来自起动定时机构DS-6的5号微动开关的+27V电压经过24V冷开车开关的闭合触点加到起落架联锁继电器7G的线圈上,该继电器工作后,经过5-6触点自锁,其2-3触点接通起落架收起联锁继电器3G的负线回路,使该继电器工作,接通了起落架电路,以便在应急情况下能够实现收起落架。
在发动机冷开车时,因冷开车开关处于断开位置,起动7.1秒后无电压加到起落架联锁继电器7G线圈上,起落架收起电路保持断开状态,起落架不能收起。
3 故障分析
分析原理可以确定,涉及故障的相关环节,可以从三个方面进行排查。
3.1机上线路
首先判断机上起落架收放相关线路工作的正确性,因为该线路经过部位较多,哪怕是插针、插孔接触不良都会使起落架不工作。即排查从汇流条到起落架收放液压电磁活门线路的导通情况。
3.2成品附件
确定机上起落架收放系统相关成品附件是否能正常工作,如果某一成品附件本身故障都同样能产生起落架收上不工作故障。即检查起落架操纵开关、起落架收放液压电磁活门、前起落架接地开关的好坏。
3.3继电器
本着先简后繁的排故原则,在上述排查没问题的基础上,对系统配置控制继电器等部件进行检查。
4 排故过程
4.1起落架收放检查
在地面将飞机用千斤顶支撑起来,提供地面电源和油压。首先将起落架操纵开关置于放下位置时,能听到起落架收放液压电磁活门工作声音(有电压);当置于“收上”位置时,则听不到电磁活门工作声音(无电压),故障直观。为缩小故障范围,将前起落架接地开关插头拔下,用导线将前起落架接地开关机上电缆插头的1-2两插孔短接(跨接接地开关模拟飞机离地状态),此时,起落架收起工作正常了。
上述所做试验结果证明起落架收放系统机上电路正常,同时证明起落架操纵开关、起落架收放液压电磁活门等成品附件也是正常的,问题就出在控制起落架收上电路的前起落架接地开关上,即接地开关输出摇臂轴转角不正确导致上述故障的发生。那么前起落架接地开关究竟起到什么作用呢?
4.2起落架接地开关逻辑功能
4.2.1为起落架收放提供离地或接地控制信号;
4.2.2为攻、侧角加温电路提供工作条件;
4.2.3给出着陆滑行灯的控制转换信号;
4.2.4为火控平显系统供电提供轮载信号。
4.3前起落架接地開关调整技术要求
顶起飞机前轮后,最高点用钢板尺测出作动筒总长,拔出接地开关插头,用万用表测量接地开关1-3针。用调整接地开关转轴角度来控制距离起落架作动筒最高点2-3mm时,接地开关1-3针断开,同时确保在前机轮下降过程中,作动筒距离起落架作动筒最高点20mm左右时1-3针接通。按照上述要求对前起落架接地开关进行检查,结果发现前轮离地后,接地开关1-3针仍处于接通状态(相当于接地),重新调整接地开关转轴角度,使其符合技术条件要求后,起落架收放工作正常。
4.4对起落架线路排查
对起落架收放电气控制系统进一步分析可知:起动系统工作7.1秒后,由起动系统来的+27V正电使起落架联锁继电器7G工作并自锁,同时使起落架收起联锁继电器3G工作,确保起落架收上电路工作正常。因此,即使是前起落架接地开关工作不正常,由起动系统来的+27V正电依然可以使起落架收上正常工作。拆下继电器盒并对其中相关部件进行测量,发现是6G防反流二极管BZ03F断路,更换新的防反流二极管后,起落架收放工作正常。
5 预防措施
在飞机日常维护工作中,曾出现飞机在停机状态通电过程中,攻角、侧滑角探头加温的现象(意味着接地开关已处于离地状态),其原因是飞机着陆后机载燃油较少,前轮作动筒支柱较高,造成接地开关摇臂转角处于离地位置,此外,前轮作动筒缓冲器充气压力较高也会出现前轮支柱过高现象。
5.1达到飞行状态的飞机,要定期进行起落架收放检查。
5.2飞机停放应定期检查前起落架接地开关应满足技术要求。
5.3为保证起落架收放联锁功能,结合定期开车进行检查。发动机停车后,放掉飞机系统液压压力,不关总电门,保持“起落架、襟翼”断路器在接通状态,将起落架操纵开关分别置于“收上”和“放下”位置,均应能够听到起落架收放液压电磁活门的工作声音(说明起落架联锁线路良好)。
6 结论
通过制定上述预防措施,并严格予以执行,经实际验证证明切实有效,杜绝了该系列飞机不再发生起落架空中收不上的严重事故,在保证飞机飞行安全的同时,避免了国家财产遭受重大损失。
飞机的起落装置包括起落架支柱和轮胎两大部分,在地面起到支撑飞机机体和飞机着陆时滑跑作用。当飞机起飞后为了避免更大的飞行阻力需要将其收到起落架舱内,这是飞机完成安全升空的前提。当出现“起落架收不上”故障,飞机需消耗大量机载燃油并返航,这不仅给国家带来巨大的经济损失,同时也给飞机的飞行安全带来很大安全隐患,所以尽快找到故障的问题所在并制定完善的防范措施,避免此类事故发生。
2 起落架收放电气控制原理介绍
2.1起落架收放操纵及信号指示
起落架的收放是由飞行员扳动座舱内的“起落架操纵开关”,控制起落架收放液压电磁活门,依靠飞机主液压系统油压进行工作的。起落架在收上和放下位置均有信号灯指示,起落架在收上位置时,起落架信号灯盒中的三个红色收上信号灯亮;起落架在放下位置时,起落架信号灯盒中的三个绿色放下信号灯亮。
此外,起落架还备有机械位置指示装置。在座舱风挡外左前方,安装有前起落架位置指示的红白指示标志杆,该标志杆是由钢索连接,与前起落架收放作动筒锁钩联动。当前起落架处于放下位置时,前起落架传动使标志杆伸出飞机蒙皮表面57mm,当前起落架处于收上位置时,标志杆则收入蒙皮中,因此,通过该标志杆的伸缩为飞行员提供目视观测,以保证飞行员在起落架位置信号灯故障情况下,掌握起落架的当前状态,进行手操纵冷气系统放下起落架等应急措施。
2.2系统功能简介.
分析起落架收放系统工作原理可知,该型飞机起落架电气控制系统采用防误收起落架控制电路,用于防止飞机在地面停放状态下误收上起落架,具体控制功能如下:
2.2.1地面停机状态下起落架收上不能工作。
2.2.2飞机发动机正常起动7.1秒后,起落架收放电气控制系统恢复收上功能,但是在发动机24伏冷开车时无此功能。
2.2.3如果起落架操纵开关在收上位置时,飞机电气控制系统能够切断发动机起动电路,使发动机不能起动。由于本文中“空中起落架收不上”故障与2.2.1项和2.2.2项的控制功能有关系,所以可以从这两方面工作原理进行分析和排查。具体内容见起落架收放系统原理图。
a.地面停车状态下,不能收起落架
在飞机停机状态下,前起落架接地开关8G的常闭触点0-cb断开,起落架收起联锁继电器3G不工作,其常开触点断开,起落架收放液压电磁活门无+27V电压,不能收起落架。
在飞机离地状态下,前起落架接地开关8G的常闭触点0-cb接通,起落架收起联锁继电器3G通电工作,其常开触点闭合,此时将起落架操纵开关2G扳到收起位置,机上+27V电压加到起落架收放液压电磁活门4G的3号插针,可以将起落架收起;将起落架操纵开关2G扳到放下位置,机上+27V电压加到起落架收放液压电磁活门4G的2号插针,即可以将起落架放下。
b.起动正常后,具有收起落架功能
按正常程序起动发动机7.1秒后,来自起动定时机构DS-6的5号微动开关的+27V电压经过24V冷开车开关的闭合触点加到起落架联锁继电器7G的线圈上,该继电器工作后,经过5-6触点自锁,其2-3触点接通起落架收起联锁继电器3G的负线回路,使该继电器工作,接通了起落架电路,以便在应急情况下能够实现收起落架。
在发动机冷开车时,因冷开车开关处于断开位置,起动7.1秒后无电压加到起落架联锁继电器7G线圈上,起落架收起电路保持断开状态,起落架不能收起。
3 故障分析
分析原理可以确定,涉及故障的相关环节,可以从三个方面进行排查。
3.1机上线路
首先判断机上起落架收放相关线路工作的正确性,因为该线路经过部位较多,哪怕是插针、插孔接触不良都会使起落架不工作。即排查从汇流条到起落架收放液压电磁活门线路的导通情况。
3.2成品附件
确定机上起落架收放系统相关成品附件是否能正常工作,如果某一成品附件本身故障都同样能产生起落架收上不工作故障。即检查起落架操纵开关、起落架收放液压电磁活门、前起落架接地开关的好坏。
3.3继电器
本着先简后繁的排故原则,在上述排查没问题的基础上,对系统配置控制继电器等部件进行检查。
4 排故过程
4.1起落架收放检查
在地面将飞机用千斤顶支撑起来,提供地面电源和油压。首先将起落架操纵开关置于放下位置时,能听到起落架收放液压电磁活门工作声音(有电压);当置于“收上”位置时,则听不到电磁活门工作声音(无电压),故障直观。为缩小故障范围,将前起落架接地开关插头拔下,用导线将前起落架接地开关机上电缆插头的1-2两插孔短接(跨接接地开关模拟飞机离地状态),此时,起落架收起工作正常了。
上述所做试验结果证明起落架收放系统机上电路正常,同时证明起落架操纵开关、起落架收放液压电磁活门等成品附件也是正常的,问题就出在控制起落架收上电路的前起落架接地开关上,即接地开关输出摇臂轴转角不正确导致上述故障的发生。那么前起落架接地开关究竟起到什么作用呢?
4.2起落架接地开关逻辑功能
4.2.1为起落架收放提供离地或接地控制信号;
4.2.2为攻、侧角加温电路提供工作条件;
4.2.3给出着陆滑行灯的控制转换信号;
4.2.4为火控平显系统供电提供轮载信号。
4.3前起落架接地開关调整技术要求
顶起飞机前轮后,最高点用钢板尺测出作动筒总长,拔出接地开关插头,用万用表测量接地开关1-3针。用调整接地开关转轴角度来控制距离起落架作动筒最高点2-3mm时,接地开关1-3针断开,同时确保在前机轮下降过程中,作动筒距离起落架作动筒最高点20mm左右时1-3针接通。按照上述要求对前起落架接地开关进行检查,结果发现前轮离地后,接地开关1-3针仍处于接通状态(相当于接地),重新调整接地开关转轴角度,使其符合技术条件要求后,起落架收放工作正常。
4.4对起落架线路排查
对起落架收放电气控制系统进一步分析可知:起动系统工作7.1秒后,由起动系统来的+27V正电使起落架联锁继电器7G工作并自锁,同时使起落架收起联锁继电器3G工作,确保起落架收上电路工作正常。因此,即使是前起落架接地开关工作不正常,由起动系统来的+27V正电依然可以使起落架收上正常工作。拆下继电器盒并对其中相关部件进行测量,发现是6G防反流二极管BZ03F断路,更换新的防反流二极管后,起落架收放工作正常。
5 预防措施
在飞机日常维护工作中,曾出现飞机在停机状态通电过程中,攻角、侧滑角探头加温的现象(意味着接地开关已处于离地状态),其原因是飞机着陆后机载燃油较少,前轮作动筒支柱较高,造成接地开关摇臂转角处于离地位置,此外,前轮作动筒缓冲器充气压力较高也会出现前轮支柱过高现象。
5.1达到飞行状态的飞机,要定期进行起落架收放检查。
5.2飞机停放应定期检查前起落架接地开关应满足技术要求。
5.3为保证起落架收放联锁功能,结合定期开车进行检查。发动机停车后,放掉飞机系统液压压力,不关总电门,保持“起落架、襟翼”断路器在接通状态,将起落架操纵开关分别置于“收上”和“放下”位置,均应能够听到起落架收放液压电磁活门的工作声音(说明起落架联锁线路良好)。
6 结论
通过制定上述预防措施,并严格予以执行,经实际验证证明切实有效,杜绝了该系列飞机不再发生起落架空中收不上的严重事故,在保证飞机飞行安全的同时,避免了国家财产遭受重大损失。