B737NG飛機機身抖動問題研究

萬凱龍 吳昌明

【摘 要】B737NG飛機機身抖動在我司波音機隊中時有發生，這個問題嚴重影響了飛機的運行狀態和旅客舒適度，增加了機組的操作難度和疲勞度[1]。并且在排除過程中難度大，排故時間較長，經常影響航班的正常運行。本文通過對歷史故障和系統原理的分析，深入研究了過去遇到此類問題的解決思路和方法，最終給出了機身抖動排故的實際操作方法。

【關鍵詞】B737NG;機身抖動;前輪抖動;排故

引言

飛機的穩定性是飛機設計中衡量飛行品質的重要參數，它表示飛機在受到擾動之后是否具有回到原始狀態的能力。如果飛機受到擾動（如突風）之后，在飛行員不進行任何操縱的情況下仍能回到初始狀態，則稱飛機是穩定的，反之則稱飛機是不穩定的。飛機的穩定性包括縱向穩定性（飛機的俯仰）、航向穩定性（飛機的偏航）和橫向穩定性（飛機的滾轉）。[2] 機身抖動會破壞飛機的穩定性，是一種故障發生的征兆，同時也可成為我們診斷飛機運行狀態的一種有效手段。機身抖動往往暗示著飛機部件或系統應該及時進行維護。此時，如未進行任何維護措施，可能導致部件或系統快速磨損、疲勞乃至失效。

1. B737NG飛機機身抖動現象的分析

B737NG飛機機身結構緊湊，相比A320系列飛機，機身抖動故障出現的記錄較少，研究比較困難，我們從機身抖動的特點、原因和歷史故障記錄等三個方向分析機身抖動現象。

1.1 機身抖動的特點

機身抖動故障一般都是機組反映，對于抖動的現象和特點描述不盡相同。在機身抖動的排故過程中，常會遇到“飛機在巡航階段機身抖動”類似的故障描述。[3]然而實際上機身抖動故障的現象和特點是多樣的。根據抖動發生的階段不同，抖動的區域不同，抖動的方向不同，抖動的頻率和振幅的不同，以及某些系統在某種飛行狀態下是否工作，機身抖動的故障源也不盡相同，所以，我們應該首先研究清楚機身抖動的特點。

機身抖動的特點：

（1）機身抖動發生的階段：要明確機身抖動發生在滑行、起飛、爬升、巡航、下降或著陸的哪個階段，還是所有飛機階段。

（2）機身抖動時，能明顯感覺到機身抖動的區域：駕駛艙、前廚房、前客艙、客艙中部（大翼根部）、客艙后部，后廚房，具體哪些區域。

（3）機身抖動的方向：確定是橫向或垂直方向。

（4）機身抖動時，抖動的頻率和振幅：確定是低頻震動還是高頻震動。20HZ以下，能明顯感覺或觀察到的震動為低頻震動。25HZ以上，只能感覺到震動，有時候伴隨抖動聲。

（5）機身抖動時，某些系統在該飛行階段是否工作：如襟翼、PTU、液壓系統、剎車系統、備用/正常設備冷卻風扇等等。

1.2 導致機身抖動的原因

針對B737NG飛機，導致機身抖動的原因多種多樣，按其特點，可分為飛行舵面導致的機身抖動、飛機局部部件/系統導致的機身局部抖動，以及顛簸導致的機身抖動。顛簸導致的機身抖動是由外部條件導致，無需排故，不在本文研究范圍內。

（1）飛行舵面導致的機身抖動

可導致機身抖動的飛行舵面有：方向舵、升降舵及調整片、水平安定面、副翼及調整片、襟翼、擾流板等。

（2）飛機局部部件/系統導致的機身局部抖動

可導致飛機局部抖動的部件/系統有：氣象雷達、前輪、客艙門、起落架艙門、發動機（伴隨發動機振動值高或N1跳動）、后緣襟翼整流罩、液壓系統部件、剎車系統部件、再循環風扇、設備冷卻風扇及其他部件/系統旋轉部件不平衡或運動部件卡滯。

（3）顛簸導致的機身抖動（該項不在本文研究范圍內）

飛機顛簸是指飛機在飛行中突然出現的忽上忽下、左右搖晃及機身振顫等現象。飛機顛簸主要是由于飛機飛入擾動氣流區，擾動氣流使作用在飛機上的空氣動力和力矩失去平衡，飛行高度、飛行速度和飛行姿態等發生突然變化而引起的。在排除機身抖動故障時，首先應該排除該類抖動現象。

1.3 深航機隊機身抖動歷史數據分析

通過統計分析深航波音機隊過去五年的機身抖動歷史數據，得出如下結論：共計報告機身抖動45起，由于前輪抖動導致的駕駛艙抖動31起。由于顛簸導致的機身抖動（誤報）7起;由于飛行舵面導致的機身抖動2起，該兩起飛行舵面導致的機身抖動故障源分別為：副翼定中凸輪和4號擾流板作動筒;由于后緣襟翼整流罩導致的機身抖動2起;由于氣象雷達馬達導致的駕駛艙抖動1起;由于剎車系統的剎車防滯活門導致的客艙抖動1起;由于發動機震動導致機身抖動1起。如圖1深航B737NG飛機五年內機身抖動歷史數據統計（2016.9-2021.9）所示。

2. B737NG飛機機身抖動故障的排除方法

在接收到B737NG機身抖動的故障報告時，應第一時間向機組了解更多的信息，如抖動發生的階段、能明顯感受到抖動的區域、抖動的方向、抖動的幅度、以及抖動時某些系統的工作情況。根據這些信息有效排除顛簸導致的飛機機身抖動，并進一步盡力排除故障，如信息不足，可安排人員跟機。

跟機人員參照AMM05-51-67-280-801 手冊中的要求和圖表，記錄后續航段出現振動的階段，高度，舵面位置，發動機振動值，N1有無跳動，發生區域（駕駛艙，前艙或后艙），根據記錄的數據，有效尋找機身抖動的故障源。具體步驟可參照工卡TASK 05-51-67-280-801 AIRFRAME VIBRATION CONDITION。

3. B737NG飛機典型機身抖動案例分析——前輪抖動

根據相應AMM、FIM手冊及所涉及的服務通告等資料得知，引起飛機在滑行、起落架收上時出現前輪抖動/擺動的原因有：前輪磨損不均、或兩前輪磨損程度不一致;扭力臂間隙過大;前輪轉彎操縱環、操縱作動筒襯套等操縱機構部件因磨損而間隙過大。

通過統計分析深航波音機隊過去五年的前輪抖動歷史數據，發現大部分的前輪抖動都是由前輪氣壓不足或前輪磨損不均導致，當然也有一些特殊案例如下：

案例一：

飛機在高速滑跑、起飛或降落時反映前輪抖動，首先檢查前輪輪胎壓力是否合標（具體數值參見航線起落架航前工卡），其次檢查兩個輪胎磨損是否均勻，若磨損均勻則進一步檢查輪胎結構是否有損傷，若輪胎正常，則需檢查防扭臂的間隙是否正常，一個直接而又簡單的方法是用手輕輕晃動防扭臂，感覺是否有松動的感覺，若有則表明防扭臂間隙過大，此時可在防扭臂的上、中、下襯套處加裝墊片。若加裝墊片仍有抖動，則必須進一步檢查前輪轉彎卡套是否過度磨損，例如某飛機就是一個實例，在加裝墊片無效時最后更換前輪轉彎卡套（檢查發現卡套磨損較多并且前輪轉彎作動筒耳軸處襯套也磨損較多）。另外，當上述檢查均正常時，可檢查前起減震支柱的伸長量是否正常，因為不恰當的前起減震支柱伸長量也會導致前輪抖動。

案例二：

飛機在收前輪時反映前輪抖動，這種情況與機輪觸地時反映抖動有所不同，因此應區別對待。一般來講可能原因主要有：前輪轉彎鋼索張力太松需調節，前輪轉彎作動筒連接耳軸較松，左右前輪的安裝螺帽力矩太低，前輪軸承安裝不正確或有損傷等，前輪收上剎車片磨損不均勻，前輪磨損不均勻，前輪輪胎結構有損傷。因此針對這些可能原因，可逐一進行檢查。例如某飛機曾反映在收輪時有抖動，首先檢查前輪收上剎車片，發現左右剎車片磨損有些不均勻，因此更換剎車片，但此后故障依舊，按維護手冊檢查鋼索張力正常，轉彎機構正常，輪胎結構正常，檢查左右前輪安裝螺帽力矩時檢查發現右輪的安裝力矩偏低，重新按標準力矩裝輪后此故障未再反映。

4. 結語

隨著排故經驗的積累和機身抖動歷史數據的分析研究，飛機機身抖動的預防、識別與故障排除工作取得很大進展。能有效降低故障排除的難度、縮短故障排除的時間，以保障航班的正常運行。

參考文獻：

[1]張磊. A320系列飛機空中機身抖動的分析與研究. 科技資訊，2015（7）.

[2]徐仲浩. A320系列飛機機身抖動現象淺析[J]. 航空維修與工程，2011（4）.

[3]黃春義. B737飛機抖動問題探討. 適航與維修，2008（3）.

[4]波音B737-600/700/800/900 AMM手冊[M].