某型機艙門驅動系統故障問題分析

劉新元 張超鋒

摘要：某型飛機在校正艙門開合度過程中發現艙門打開/閉合檢測傳感器電壓輸出值偏大，反復進行試驗出現相同故障。對艙門驅動系統工作原理進行分析，最終確定了艙門檢測傳感器電壓值偏大的原因，并提出了相應的解決辦法。

關鍵詞：艙門驅動裝置;艙門檢測傳感器;角位移傳感器

某型飛機艙門驅動裝置通過接收控制器發出的打開或閉合指令信號實現艙門的打開、關閉功能，同時將艙門的位置實時反饋給控制器。艙門驅動裝置正常偏轉角度為x?，最大開度為（x+2）?，艙門完全打開或完全閉合時檢測傳感器的電壓值應穩定在y值附近。一架該型飛機在更換艙門驅動裝置后，需要對艙門的開合度進行校正，工作中發現艙門完全打開或完全閉合時，打開/閉合檢測傳感器電壓值偏大，反復試驗仍出現相同的故障現象。

1 艙門驅動裝置工作原理簡析

該型飛機艙門驅動系統的控制部分主要在控制器中實現，控制器可以實現對機上艙門的數字伺服回路計算、邏輯控制、故障記錄與通報，以及艙門驅動系統與其他系統的信號交換。

艙門液壓驅動裝置出廠時的位置設定在開艙位置（對應飛機的艙門驅動裝置x?），在連接艙門驅動裝置與艙門主體結構時要求在開艙x?位置處連接。艙門驅動系統中有兩個角位移傳感器，用于檢測艙門開度，這兩個角位移傳感器與兩個打開檢測傳感器、兩個閉合檢測傳感器一起組成檢測信號，作為判斷艙門完全打開或完全閉合正常的依據，一路角位移傳感器位于艙門驅動裝置內部（稱為內側角位移傳感器），另一路角位移傳感器位于艙門的外側（稱為外側角位移傳感器），如圖1所示。

控制器可以對艙門驅動裝置和檢測傳感器進行故障監控，并將監控到的故障通過總線向飛行管理系統通報。由飛行管理系統進行綜合告警處理后，最終發送至任務系統，完成故障和狀態的顯示與通報，如圖2所示。

2 故障現象

飛機在下電、下壓狀態下，通過地面測試設備與控制器相連接，進行相關指令的發送和數據的監控。維護人員通過特定工具，對艙門進行手動打開或關閉操作。移出特定工具后，艙門通過機械方式把持在當前位置。首先將艙門完全打開至指定位置，調節艙門打開檢測傳感器使之接通，顯示打開檢測傳感器的電壓值偏大;將艙門完全閉合后，發現閉合檢測傳感器電壓值也偏大。再次將艙門完全打開后，嘗試調節打開檢測傳感器，并調節了艙門完全打開的位置，使打開檢測傳感器的電壓輸出值接近正常值，然后將艙門完全閉合，發現閉合檢測傳感器電壓值依然偏大，且艙門開度變小。重復以上操作幾次，都出現相同的故障。

3 故障分析與排除

艙門驅動系統主要由艙門驅動裝置（含內側角位移傳感器）、連接軸、旋轉軸、外側角位移傳感器、兩個打開檢測傳感器、兩個閉合檢測傳感器、艙門等幾部分組成。外觀檢查系統組成無明顯變形、損傷，連接軸、旋轉軸、艙門等幾部分外觀良好，驅動裝置安裝位置牢靠、線路連接良好，檢測傳感器安裝位置固定牢靠、線路連接可靠。

綜上分析得到如圖3所示的故障樹，引起艙門檢測傳感器電壓值偏大的原因可能有以下幾點：

1） 驅動裝置液壓系統導管連接不可靠。

2） 艙門檢測傳感器存在問題。

3） 外側角位移傳感器存在問題。

4） 驅動裝置內側角位移傳感器存在問題。

針對可能引起故障的原因，采取相應的排故方法。經檢查，艙門驅動裝置工作穩定可靠，無抖動、滯澀現象。液壓系統壓力符合要求，與艙門驅動裝置相連接的液壓管路無液壓油滲漏現象，管路工作狀態正常。

通過地面測試設備與控制器相連接，可以在顯示器中實現對相關數據的實時監控，包括艙門檢測傳感器的電壓輸出值。分別調節4個艙門檢測傳感器，可以觀察到完全打開或完全閉合時艙門檢測傳感器的電壓值均處于正常狀態。由此得出，4個艙門檢測傳感器在獨立狀態下均可以將電壓輸出值穩定在y值附近，說明艙門打開/閉合檢測傳感器安全可靠。

在檢查打開/閉合檢測傳感器的過程中，發現兩個角位移傳感器的電壓值明顯偏大，處于異常狀態。維護人員先將艙門開啟至合適的開度位置，調節打開檢測傳感器的測量位置，然后手動調節外側的角位移傳感器，使電壓輸出值處于正常范圍，此時打開檢測傳感器，使其電壓輸出值降低并穩定在y值附近，艙門完全閉合后發現閉合檢測傳感器的電壓輸出值依然偏大，且無法調節。反復幾次都是同樣情況，且內外側角位移傳感器兩個通道的差值不符合相關要求。由此確定，艙門驅動裝置內側角位移傳感器異常。對艙門驅動裝置進行空載模擬完全打開、完全閉合操作，發現內側角位移傳感器電壓輸出值正常，進一步測量后發現內側角位移傳感器零位電壓異常，明顯高于出廠時的設定值。最終確定故障原因是艙門驅動裝置內側角位移傳感器零位電壓異常，導致艙門檢測傳感器電壓輸出值異常。

為此，利用艙門驅動裝置的檢測儀器，重新設定內側角位移傳感器的零位電壓值，使之處于正常范圍，裝機后再次檢測正常，最終完成艙門開合度的校正。

4 總結

根據上述分析及相關操作試驗，該故障的主要原因是艙門驅動裝置內側角位移傳感器的零位電壓值偏大，導致在艙門開度調節過程中艙門閉合檢測傳感器電壓值偏大且無法調低。

艙門驅動系統的維修維護，可以先檢測以下幾方面后再進行后續工作：

1） 檢測艙門打開/閉合檢測傳感器電壓值。

2） 檢測內外側角位移傳感器電壓值。

3） 檢測內外側角位移傳感器零位電壓值。

充分細致的前期準備工作，有助于完善維修過程，優化操作流程，改善維護品質，縮小故障范圍，提高工作質量。

參考文獻

[1]張強.某型飛機武器艙門液壓系統設計與分析[D].南京：南京航空航天大學，2009.

[2]張銳.某型飛機前起落架收放機構及艙門開度分析[D].南京：南京航空航天大學，2012.