某型運輸機后登機門空中異常打開故障分析

郝世勇 戰祥新 王賽

摘要：針對一起運輸機后登機門在空中異常打開故障，分析故障產生的可能原因，繪制故障樹進行故障排查分析，最終定位故障源并提出解決措施。

關鍵詞：運輸機；后登機門；故障分析

Keywords：transport aircraft；rear boarding gate；fault analysis

1 故障描述

一架運輸機起飛15min后飛行高度5000m時，集中告警計算機“后登機門”紅色告警燈亮，并伴隨語音提示“后登機門”。檢查后登機門，發現打開約20°，液壓系統壓力、液壓油量均正常；操縱左駕駛員操縱臺上的“后登機門”開關，后登機門無法關閉；操縱右駕駛員操縱臺上的“后登機門”應急開關，后登機門也無法關閉。高度1280m時重復上述動作，仍無法關閉后登機門。飛機起飛25min后安全著陸。

飛機滑行至停機坪未關車時，檢查后設備艙49框至50框后登機門操縱臺，發現艙門“全開”綠燈亮，后登機門完全打開，操縱手柄位于“中立”位置，用操縱手柄關“后登機門”，壓力表有壓力，但后登機門無動作，后將操縱手柄恢復至“中立”位置。

2 故障分析

飛機落地后，發動機停車前，操作地面操縱臺“后登機門”手動開關關閉后登機門，右系統壓力先下降后上升，持續5s，但“后登機門”告警仍未消失，左右操縱臺“后登機門鎖好”綠燈未燃亮，目視檢查后登機門仍未關閉。可見，后登機門在空中異常打開后，采用左系統、右系統以及手動開關均無法關閉。

根據系統工作原理，建立后登機門空中異常打開故障樹，如圖1所示，對故障進行排查分析。

1）左右液壓系統電磁閥故障

電磁閥內漏或卡滯均會引起電磁閥故障。液壓電磁閥內漏過大，壓力串入后登機門作動筒開門腔，可能導致空中開鎖。在更換后登機門作動筒后操縱左右后登機門開關，后登機門能正常開關。登機門關到位且鎖好，開關回“中立”后，鎖機構保持鎖定位置，證明電磁閥工作正常。

拆下飛機上安裝的電磁閥返廠進行性能檢驗，各項性能技術指標均符合要求。分解檢查零部件也未見異常，內部無異物。可排除液壓電磁閥故障的可能。

2）液壓手動閥故障

液壓手動閥內漏或卡滯均能引起手動閥故障。與電磁閥故障排查類似，更換登機門作動筒后，操縱手動作動閥，后登機門能正常開關，證明手動閥工作正常。拆下手動閥返廠檢驗，性能指標均正常。排除手動閥故障的可能。

3）正常、應急控制線路故障

在空中增壓情況下，由于壓差傳感器保護電路作用，即使操作左右登機門操縱開關也無法開啟艙門，且在后登機門異常打開前機組并未扳動開關，此時要使電磁閥工作，必須在電磁閥電源輸入端有短路電流流入。根據飛參數據判讀，后登機門空中異常打開前后，左右液壓系統壓力穩定無波動，證明電磁閥并未工作，所以控制線路無短路現象。后續更換作動筒收放后登機門的過程也證明了后登機門控制線路工作正常。可以排除控制線路故障。

4）鎖機構零件損壞

檢查鎖機構拉桿、搖臂、彈簧、限位角片，除限位角片略有變形外其他零件無異常。經過分析，判定限位角片變形對鎖機構可靠上鎖無影響，排除鎖機構零件損壞導致故障的可能。

5）后登機門增壓變形

檢查后登機門外形良好，無異常。排除登機門變形導致故障的可能。

6）鎖機構未可靠上鎖

鎖機構未可靠上鎖可能是由滑臂轉軸卡滯、液壓系統壓力低、作動筒內漏、指示不同步等原因引起。現場檢查鎖機構滑臂轉軸轉動靈活，未發現卡滯現象。

經查閱飛參數據并結合機組人員反映，使用地面操縱臺手動閥開關將后登機門打開，右液壓系統壓力在開后登機門時由151kgf/cm2降到145kgf/cm2，開門結束后恢復到151kgf/cm2；關閉后登機門時右系統壓力由151kgf/cm2降低到147kgf/cm2。但后登機門關閉后，地面操縱臺上“后登機門鎖好”綠色信號燈未燃亮，同時“后登機門”告警燈未熄滅。間隔2min后，機組人員第二次關閉后登機門，右系統壓力由151kgf/cm2降到115.6kgf/cm2，開關回中立位置后，地面操縱臺上“后登機門鎖好”綠色信號燈燃亮，“后登機門”告警信號消失，系統壓力恢復到157.3kgf/cm2。排除系統壓力低故障的可能。

后登機門作動筒是后登機門開關的執行結構，作動筒內漏過大將導致作動筒在執行關門指令時輸出力不夠，無法將后登機門可靠上鎖。現場將故障飛機的作動筒換至另一架飛機進行串件關門試驗，后登機門無收起運動。將該作動筒返廠分解檢查，對外筒內徑和活塞桿外徑進行測量，發現外筒內徑變大，其密封間隙增加了0.15～1mm（設計要求為0.025～0.089mm），結合上述換作動筒不換電磁閥后登機門能夠正常開關等情況分析，可以確定登機門故障是由作動筒內漏故障引起的。

機上后登機門鎖好信號由微動開關發出，微動開關壓縮行程到位情況如果與鎖機構上鎖不同步，可能在鎖機構上鎖不到位時發出鎖好指示信號。經地面檢查，故障飛機后登機門未完全上鎖時，微動開關已經發出鎖好信號，因此微動開關與鎖機構上鎖信號不同步。

通過上述分析，對后登機門空中異常打開故障定位：一是后登機門作動筒出現內漏，導致作動筒在執行關門指令時輸出力不夠，無法將后登機門可靠上鎖（假鎖）；二是后登機門鎖好指示信號與鎖機構上鎖不同步，引起誤指示。空中在氣密載荷作用下，后登機門被強制打開。

3 解決措施

針對該型飛機后登機門空中異常打開故障，首先，對后登機門液壓系統進行改進，增加單向節流器，如圖2所示。該飛機上單個節流器的流量為4.8L/min±0.5L/min，單個作動筒的輸出流量為3.83～5.74L/min，即單個節流器的流量滿足單個作動筒開門時的流量輸出要求。因此，在液壓管路上并聯一個節流器，能有效降低開門時后液壓系統的回油壓力，滿足左右液壓系統的流量要求，從而有效解決因后登機門作動筒筒體變形、內漏增大而導致的作動筒輸出力不足、負載能力下降問題。

其次，改進微動開關安裝位置。原來左右兩側鎖鉤處都裝有微動開關，微動開關接通但未處于工作位置，登機門鎖好指示燈亮。后登機門左右兩側鎖鉤通過橫梁剛性連接，左右兩側滑臂與軸剛性連接，在右側鎖鉤和滑臂處各安裝1個微動開關，通過同時檢測單側鎖鉤和滑臂狀態來判斷艙門上鎖狀態，提高上鎖信號的可靠性。即將原左側鎖鉤處的微動開關及電纜移至右側搖臂處，不僅檢測鎖鉤狀態，還檢測了滑臂狀態，鎖鉤和滑臂均到位后才判定鎖機構處于鎖好狀態，保證了上鎖信號指示與鎖機構上鎖狀態同步。

作者簡介

郝世勇，副教授，主要從事航空電氣系統教學與科研工作。