PA—44—180飛機起落架系統故障分析與預防

何曉斌　李勇君

摘 要 本文根據PA-44-180飛機近年來起落架系統的維修數據和故障信息，按照該機起落架系統的結構特點、功能和故障類型對故障信息進行統計、分類和分析，并結合維護實際，給出行之有效的預防措施和維護要求，對于減少起落架系統故障，防止起落架系統失效，保證飛行安全有重要意義。

關鍵詞 PA-44-180飛機；起落架；故障分析

中圖分類號 V2 文獻標識碼 A 文章編號 2095-6363（2017）15-0017-02

起落架系統是飛機的重要系統之一，它主要支撐著飛機在地面停放、滑行、起飛著陸滑跑并吸收著陸撞擊的動能，其工作狀態的好壞將直接影響到飛機起飛、著陸性能和安全。

PA-44-180飛機是由美國Piper飛機制造公司生產的雙發活塞式飛機，該機裝配有液壓收放前三點式、油氣式減震支柱的起落架。在實際飛行訓練中，該機起降頻繁，而且飛行學員的機型理論知識和飛行技術不夠扎實，特別隨著部分飛機進入老齡化階段，起落架系統各種故障頻出，給飛行安全帶來了極大的隱患。如何防止該機起落架系統失效，是保證飛行安全的關鍵環節之一。

本文根據近年來該機群起落架系統的維修數據和故障信息，按故障類型進行統計和分析，并給出行之有效的預防措施和維護要求，對于減少起落架系統故障，防止起落架系統失效，保證飛行安全有重要意義。

1 PA-44-180飛機起落架結構與系統組成

根據PA-44-180飛機起落架系統的結構特點、功能和故障類型，可將起落架系統分為承力子系統、減震子系統、收放子系統（包括液壓系統和操縱控制系統）、艙門子系統、前輪轉彎子系統、應急系統以及機輪和剎車子系統等。

2 PA-44-180飛機起落架系統故障分析

2.1 承力減震結構系統故障分析

PA-44-180飛機作為訓練用機，起降非常頻繁，平均每1個小時飛行時間內約有1.4次起落，在起落和收放起落架過程中，起落架的主要承力結構件將承受較大的沖擊載荷，再加上部分飛機進入老齡化，起落架承力結構件極易出現疲勞損傷、磨損、腐蝕等異常狀況，承力結構件的失效將直接影響飛行安全。承力結構件主要包括：起落架安裝支板及其固定螺栓、支板軸承及樞軸連接螺栓、起落架接耳及其襯套、斜撐桿及連接接頭和螺栓、防扭臂及其連接螺栓、減震支柱及其殼體等。

起落架固定支板及螺栓損傷主要承載起落架垂直方向上的載荷，是主要承力件。飛機靜止時的自重，飛機滑跑時因道面不平而造成的沖擊以及著陸瞬間的巨大沖擊載荷，使固定支板及其連接螺栓承受較大的剪切和擠壓，易造成損傷。

起落架斜撐桿在受訪起落架及在起落架放下鎖定過程中，需要承受較大的載荷，其連接部位以及連接螺栓和襯套易發生磨損和疲勞裂紋。

起落架油氣式減震支柱主要由支柱外筒（殼體）、支柱內筒、上部軸承、下部軸承、限流管和密封膠圈組成，在飛機著陸和滑行過程中，減震支柱要承受較大的沖擊載荷和彎矩，使支柱內、外筒相接處（上部軸承及下部軸承）的地方產生較大的摩擦力，使減震支柱的密封裝置容易磨損，其工作性能也受到較大的影響。支柱內的密封膠圈因惡劣的工作環境（沖擊載荷行程的高壓強、飛機著陸時能量轉化產生的高油溫和液壓油的腐蝕性）而產生壓力變形和熱變形，再加上橡膠材質的密封膠圈易隨時間推移發生老化，因而引發了因密封膠圈的損傷而滲油故障的發生。

前起落架支柱殼體裂紋可能原因：飛機重著陸；落地時，前起落架接地速度過大；飛機轉彎過猛，造成殼體上防扭臂接耳過載斷裂。

2.2 艙門系統故障分析

起落架收上時，起落架艙門關閉，起落架放下時，艙門則打開，頻繁的起降也就造成了艙門頻繁的關閉和打開，艙門的活動部位和主要承力件易出現磨損和疲勞損傷。艙門鉸鏈磨損超標、艙門拉桿部位及其軸承磨損超標和斷裂以及復位彈簧斷裂是較為常見的故障形式，除了起落架收放而帶來的艙門開關頻繁，復位彈簧反復拉伸，易造成活動部位磨損和復位彈簧疲勞斷裂外，在實際維護中對活動部位的維護潤滑和檢查不夠到位也是主要因素。

2.3 收放系統故障分析

收放作動筒失效或滲漏是收放系統中經常出現的故障，主要是由于收放工作頻繁，且負荷大，連桿要承受或傳遞交的功率，導致液壓油壓強很大，密封膠圈易發生扭曲、損傷和老化，進而發生滲油。

液壓泵是PA-44-180飛機起落架收放系統中的關鍵部件，其主要故障故障有系統內漏和外漏、管路氣塞及活門和壓力電門失效等。內漏和外漏，是由于內部密封膠圈扭曲變形、損傷和老化引起的。管路氣塞是指當管路中存在空氣時，而系統又不能通過液壓油的自身循環排出空氣，從而造成管路內液壓油不能全流量循環的現象，解決管路氣塞關鍵是在維護時排除液壓系統內部的空氣。

收放電門及指示燈故障主要是由于電門位置改變、連接處污染及自身性能退化等引起的。

下位鎖彈簧由于頻繁工作，而造成彈性下降或疲勞損傷等。

收放鎖機構故障主要是指鎖機構的連接和活動部分（如螺栓、襯套、銷釘等）在工作中易出現磨損和疲勞損傷。

2.4 轉彎系統故障分析

轉彎彈簧筒性能變差，轉彎搖臂間隙大，轉彎搖臂及其連接螺栓和襯套磨損，防扭臂連接處及其連接螺栓和襯套磨損，減擺器及其連接螺栓和襯套磨損等是轉彎系統常見故障，主要原因是由于以上部件在執行轉彎時使用頻繁，連接處受力較大，維護潤滑不良等原因造成的磨損、銹蝕和疲勞損傷。減擺器性能變差，連接處間隙過大（主要由于磨損或螺帽松動二引起的）是引起機輪擺振的主要誘因之一。

2.5 機輪和剎車系統故障分析

機輪方面常見的故障主要由輪胎異常龜裂、磨損，前輪軸異常磨損、銹蝕，飛機運行時出現異響等。輪胎故障除了輪胎生產缺陷外，主要由剎車過猛輪而造成的局部磨損超標，道面的不平整也會引起輪胎異常損傷，前機輪輪軸異常磨損和銹蝕主要是由于輪軸潤滑不良、潤滑脂甩出、水分和雜質進入等原因引起的。

剎車系統故障主要包括剎車作動筒故障，剎車管路進入氣體，剎車活塞組件滲漏，液壓油不足而造成剎車疲軟，剎車背板組件變形、松動及其固定銷磨損等。剎車作動筒故障常見原因有密封膠圈扭曲變形或損傷和回復彈簧磨損超標或斷裂。

2.6 起落架應急放下系統故障分析

起落架應急系統常見故障主要有應急放泄活門故障，輔助放下彈簧性能下降等。輔助放下彈簧性能下降是由于彈簧長期在拉伸狀態下而引起的。

3 預防和維護措施

精心維護和詳細檢查是防止和減少起落架系統故障的有效手段，主要包括以下幾方面：

1）嚴格按照各級維護要求和規定進行精心的維護、檢查和保養，著重對主要承力件、連接處和活動部位進行檢查和潤滑，收放起落架測試時應嚴格程序對起落架系統進行全面的收放測試和檢查。2）飛行部門應制定合理的教學計劃和訓練方法，逐步提高學員的飛機操縱技能，特別是在起飛和著陸階段，避免重著陸和過猛剎車。3）當出現重著陸或起落架接地速度過大時，必須對支柱殼體等起落架各主要承力構件進行詳細檢查，可借助適當的無損檢測手段；必要時應將起落架各構件送權威做全面分解、探傷檢查。4）加強對歷史數據進行可靠性分析、研判和信息交流，做到有效預防和盡早發現故障。

參考文獻

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