冷氣系統(tǒng)混合拋放試驗(yàn)駕駛柱不傾倒故障分析

張思雨 成 鋮

（航空工業(yè)西安飛機(jī)工業(yè)有限責(zé)任公司總裝廠，陜西 西安 710089）

0 引言

某型機(jī)冷氣系統(tǒng)主要由彈射救生系統(tǒng)、應(yīng)急艙口蓋密封系統(tǒng)及救生包、救生船等安全設(shè)備組成。其中彈射救生系統(tǒng)在正常飛行時(shí)為飛行員提供了良好的乘坐和工作條件，在應(yīng)急情況下該系統(tǒng)完成應(yīng)急艙口蓋的拋放和駕駛桿的傾倒，使飛行員安全彈射離機(jī)并安全著陸（水）。彈射救生系統(tǒng)由彈射救生裝置和彈射通道清理系統(tǒng)（也稱為應(yīng)急艙口蓋拋放系統(tǒng)）組成。如果彈射通道清理系統(tǒng)出現(xiàn)故障，會(huì)導(dǎo)致飛行員無(wú)法安全彈射離機(jī)，嚴(yán)重影響飛行安全[1]。

1 彈射通道清理系統(tǒng)的組成及工作原理

1.1 彈射通道清理系統(tǒng)組成

彈射通道清理系統(tǒng)由左、右駕駛員，武器系統(tǒng)操作員應(yīng)急艙口蓋拋放分系統(tǒng)組成，系統(tǒng)主要由啟爆機(jī)構(gòu)、組合單向活門、拋放彈機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)換活門、薄膜開(kāi)關(guān)、單向活門、拋放冷氣瓶、拋放作動(dòng)筒、拋放手柄、駕駛桿傾倒作動(dòng)筒組成。

1.2 彈射通道清理系統(tǒng)的工作原理

彈射通道清理系統(tǒng)是在緊急情況下，拋掉應(yīng)急艙口蓋及附件，為空勤人員彈射離機(jī)清理逃離通道的系統(tǒng)，保證彈射座椅能順利彈射離機(jī)。該系統(tǒng)主要包括左、右駕駛員，武器系統(tǒng)操作員應(yīng)急艙口蓋的拋放和左、右駕駛桿的傾倒[1]。

首先向拋放冷氣瓶充氣3.0 MPa～4.0 MPa，來(lái)自拋放冷氣瓶的冷氣進(jìn)入轉(zhuǎn)換活門，用來(lái)模擬機(jī)上冷氣狀態(tài)。同時(shí)從組合單向活門QXF-99的任一入口端通入4.0 MPa～5.9 MPa的潔凈空氣，用來(lái)模擬機(jī)上燃?xì)鉅顟B(tài)?；旌虾蟮睦錃饨?jīng)轉(zhuǎn)換活門、單向活門后分為2 路。一路進(jìn)入拋放作動(dòng)筒，拋放作動(dòng)筒外伸，實(shí)現(xiàn)艙口蓋拋放。另一路進(jìn)入駕駛柱傾倒作動(dòng)筒，駕駛柱傾倒作動(dòng)筒運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)拉桿運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)駕駛柱向前傾倒。試驗(yàn)完成后，放掉管路壓力，向后拉動(dòng)駕駛柱恢復(fù)駕駛柱初始狀態(tài)。具體工作原理如圖1 所示。

2 冷氣系統(tǒng)混合拋放試驗(yàn)駕駛柱不傾倒故障類型

冷氣系統(tǒng)混合拋放試驗(yàn)駕駛柱不傾倒的故障有4 種類型。1）彈射通道清理系統(tǒng)管路漏氣。2）作動(dòng)筒運(yùn)動(dòng)存在緊澀、卡滯。3）駕駛柱應(yīng)急斷開(kāi)機(jī)構(gòu)緊澀。4）駕駛柱自身卡滯。

3 冷氣系統(tǒng)混合拋放試驗(yàn)駕駛柱不傾倒故障分析及排除方法

3.1 彈射通道清理系統(tǒng)管路漏氣

3.1.1 故障原因

彈射通道清理系統(tǒng)管路須進(jìn)行氣密試驗(yàn)，如果氣密試驗(yàn)不合格，即彈射通道清理系統(tǒng)管路及試驗(yàn)臺(tái)連接管路存在漏氣現(xiàn)象，會(huì)導(dǎo)致冷氣壓力不足，從而使得駕駛柱無(wú)法傾倒。

3.1.2 故障的排除方法

斷開(kāi)連入駕駛柱的彈射通道清理系統(tǒng)導(dǎo)管處的三通接頭，用軟管將斷開(kāi)處連入壓力表，此時(shí)向拋放冷氣瓶充氣3 MPa，同時(shí)從組合單向活門任一入口端通入4.1 MPa 的潔凈空氣，如果發(fā)現(xiàn)壓力表顯示為3 MPa，即可說(shuō)明拋放冷氣瓶處壓力與到達(dá)駕駛柱組件處的壓力一致，可排除機(jī)上冷氣壓力不足現(xiàn)象，則可排除該故障原因。

圖1 拋放系統(tǒng)功能檢查工作原理

3.2 作動(dòng)筒運(yùn)動(dòng)存在緊澀、卡滯

3.2.1 故障原因

如果駕駛柱傾倒作動(dòng)筒、搖臂及連接拉桿中任一處運(yùn)動(dòng)不靈活，會(huì)導(dǎo)致傳遞到駕駛柱傾倒作動(dòng)筒處的冷氣出現(xiàn)冷氣不足的情況，從而使得駕駛柱無(wú)法傾倒。

3.2.2 故障的排除方法

斷開(kāi)機(jī)上左駕駛柱下部拉桿與駕駛柱下部搖臂連接的螺栓，檢查駕駛柱傾倒作動(dòng)筒、搖臂以及拉桿的運(yùn)動(dòng)情況，斷開(kāi)后，通過(guò)向拋放冷氣瓶充氣3 MPa，同時(shí)從組合單向活門任一入口端通入4.1 MPa 的潔凈空氣，檢查駕駛柱傾倒作動(dòng)筒、搖臂以及拉桿的運(yùn)動(dòng)情況，如果發(fā)現(xiàn)駕駛柱傾倒作動(dòng)筒、搖臂以及拉桿運(yùn)動(dòng)情況良好，不存在緊澀、卡滯現(xiàn)象，則可排除該故障原因。

3.3 駕駛柱應(yīng)急斷開(kāi)機(jī)構(gòu)緊澀

3.3.1 故障原因

導(dǎo)致駕駛柱應(yīng)急斷開(kāi)機(jī)構(gòu)緊澀的原因共分為7 個(gè)，包括銷伸出量超出設(shè)計(jì)要求14 mm～18 mm，駕駛柱下部搖臂轉(zhuǎn)動(dòng)不靈活，搖臂與彎管軸襯套間隙小于0.5 mm，錐度銷與錐度孔滿足1 ∶20的設(shè)計(jì)要求，錐度銷與錐度孔配合緊澀，駕駛柱內(nèi)部連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)存在緊澀、卡滯，錐度銷軸線與錐度孔軸線平行度差。

3.3.1.1 銷伸出量超出設(shè)計(jì)要求14 mm~18 mm

依據(jù)圖紙附注要求，需保證銷的插入量為14 mm～18 mm，如果銷插入量不足，則會(huì)導(dǎo)致?lián)u臂運(yùn)動(dòng)不靈活。

故障的排除方法：在機(jī)上測(cè)量銷的伸入量，如果測(cè)量結(jié)果滿足設(shè)計(jì)要求，則可排除該故障原因。

3.3.1.2 駕駛柱下部搖臂轉(zhuǎn)動(dòng)不靈活

如果要保證駕駛柱能夠正常傾倒，則須保證作動(dòng)筒運(yùn)動(dòng)靈活，如果駕駛柱下部搖臂轉(zhuǎn)動(dòng)不靈活，則會(huì)導(dǎo)致作動(dòng)筒運(yùn)動(dòng)不靈活。具體工作原理如圖2 所示。

圖2 搖臂工作原理圖

故障的排除方法：斷開(kāi)銷與搖臂的連接，單獨(dú)轉(zhuǎn)動(dòng)搖臂，檢查駕駛柱下部搖臂運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)情況，如果運(yùn)動(dòng)情況良好，不存在緊澀、卡滯現(xiàn)象，則可排除該故障原因。

3.3.1.3 搖臂與彎管軸襯套間隙小于0.5 mm

依據(jù)圖紙附注要求，搖臂與襯套之間應(yīng)保證有不小于0.5 mm的間隙，如果間隙不足，則會(huì)導(dǎo)致?lián)u臂運(yùn)動(dòng)不靈活。

故障的排除方法：測(cè)量搖臂端面與彎管軸襯套端面間隙，如果測(cè)量結(jié)果滿足設(shè)計(jì)要求，則可排除該故障原因。

3.3.1.4 錐度銷與錐度墊片上錐度孔配合時(shí)錐度要滿足1∶20的設(shè)計(jì)要求

依據(jù)圖紙要求，錐度銷需保證1 ∶20 錐度，錐度墊片上錐度孔需保證1 ∶20 錐度，因此，錐度銷和錐度墊片上錐度孔在配合時(shí)應(yīng)保證1 ∶20 錐度，如果錐度不足，則會(huì)導(dǎo)致錐度銷和錐度孔運(yùn)動(dòng)緊澀。

故障的排除方法：通過(guò)套規(guī)測(cè)量錐度銷，塞規(guī)測(cè)量錐度孔，如果測(cè)量結(jié)果滿足設(shè)計(jì)要求，則可排除該故障原因。

3.3.1.5 錐度銷和錐度孔配合緊澀

如果錐度銷和錐度孔單獨(dú)配合后轉(zhuǎn)動(dòng)緊澀，則會(huì)導(dǎo)致作動(dòng)筒運(yùn)動(dòng)不靈活。

故障的排除方法有2 種。1） 另外選擇一組錐度銷和錐度墊片（A 組，伸入量實(shí)測(cè)為17.6 mm，粗糙度實(shí)測(cè)值為Ra0.8 μm）與故障件（B 組，伸入量實(shí)測(cè)為17.1 mm，粗糙度實(shí)測(cè)值為Ra0.8 μm）組合進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)，在配合的狀態(tài)下，分別給2 組試驗(yàn)件相同的軸向力，比較A 組的轉(zhuǎn)動(dòng)靈活性，如果A 組轉(zhuǎn)動(dòng)靈活性高于B 組，則故障為錐度銷和錐度孔配合緊澀。如果A組轉(zhuǎn)動(dòng)靈活性與B 組基本一致，則可排除該故障原因。2）將A 組與B 組分別按照?qǐng)D紙進(jìn)行裝配，并進(jìn)行駕駛柱傾倒應(yīng)急手柄測(cè)力試驗(yàn)，在裝入轉(zhuǎn)動(dòng)靈活的錐度銷和軸度墊片組合后（A組），如果達(dá)到駕駛柱傾倒應(yīng)急手柄所需的力明顯小于故障件組合（B 組），則故障為錐度銷和錐度孔配合緊澀。如果達(dá)到駕駛柱傾倒應(yīng)急手柄所需的力與故障件組合基本一致，則可排除該故障原因。

3.3.1.6 駕駛桿內(nèi)部連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)存在緊澀、卡滯

如果駕駛桿內(nèi)部連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)存在緊澀、卡滯，則會(huì)導(dǎo)致駕駛柱運(yùn)動(dòng)時(shí)不靈活，駕駛柱無(wú)法傾倒。

故障的排除方法：斷開(kāi)搖臂機(jī)構(gòu)，反復(fù)拉動(dòng)應(yīng)急斷開(kāi)手柄，檢查駕駛柱內(nèi)部連桿機(jī)構(gòu)是否存在緊澀卡滯現(xiàn)象，如果不存在緊澀、卡滯現(xiàn)象，則可排除該故障原因。

3.3.1.7 錐度銷軸線與錐度孔平行度差

如果錐度銷軸線與錐度孔平行度差，配合后轉(zhuǎn)動(dòng)緊澀，則會(huì)導(dǎo)致作動(dòng)筒運(yùn)動(dòng)不靈活。

故障的排除方法：計(jì)量裝配A 組的錐度銷和錐度墊片的駕駛柱組件在自然擺放和直立擺放時(shí)錐度銷與錐度孔的平行度，計(jì)量裝配B 組錐度銷和錐度墊片的駕駛柱組件在同樣2 種狀態(tài)下的平行度，對(duì)2 次測(cè)量結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，如果差異較小，則可以排除平行度對(duì)駕駛柱應(yīng)急斷開(kāi)機(jī)構(gòu)緊澀的影響。

3.4 駕駛柱自身卡滯

故障原因：因駕駛柱左右兩端有支撐件，支撐件內(nèi)部有軸承，如果軸承存在卡滯，則會(huì)導(dǎo)致駕駛柱運(yùn)動(dòng)不靈活。

故障的排除方法：對(duì)駕駛柱運(yùn)動(dòng)情況進(jìn)行檢查，前推、后拉駕駛柱，如果駕駛柱運(yùn)動(dòng)情況良好，則可排除該故障原因。

4 結(jié)語(yǔ)

在冷氣系統(tǒng)試驗(yàn)出現(xiàn)故障時(shí)，我們要對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)、工作原理進(jìn)行了解，根據(jù)其工作原理判斷故障產(chǎn)生的原因，并對(duì)每一處可能造成的故障進(jìn)行分析，提出故障的排除方案，以便進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化改進(jìn)。