主起落架下位鎖未上鎖故障分析

■ 孫海輝 毛紅志 周樂/91395部隊

起落架是飛機重要的承力及操縱性部件，承受、消耗和吸收飛機在著陸與地面運動時的撞擊和顛簸能量，在飛機安全起降過程中起到極其重要的作用。如果飛機起落架不能完全放下，下位鎖不能上鎖，降落時會影響飛行安全，甚至造成嚴重后果。

1 故障描述

某型飛機實施進近，在進行放起落架操作后，發(fā)現(xiàn)左和前起落架下位鎖信號指示燈亮時，右主起落架下位鎖信號指示燈不亮，艙門處于打開位置。空勤人員檢查右主起落架下位鎖信號燈泡正常，通過觀察窗口檢查確認右主起落架的放下機械標線對齊，右主起落架已放到位。之后，按照特情處置程序再次進行正常放起落架和應急（先液壓，后轉(zhuǎn)為機械）放起落架操作，信號燈仍不亮，再次確認右主起落架的放下機械標線對齊后，通過人工操縱將艙門關(guān)閉，操縱飛機安全著陸。

2 起落架收放系統(tǒng)原理分析

飛機正常收放起落架均由液壓系統(tǒng)完成。起落架收放由電氣元器件控制液壓油路來完成，并發(fā)出輪艙門及起落架的位置信號。電路依靠終點電門的轉(zhuǎn)換感受起落架及輪艙門的位置并控制液壓油路。起落架收放電氣控制原理如圖1所示。

圖1 起落架收放原理圖

當收放起落架時，電路控制電磁閥（YDF-12）使其工作，液壓系統(tǒng)供壓，首先保證開艙門油路接通將輪艙門打開，當輪艙門放到底時，控制油路的壓通活門打開，接通起落架收放油路，將起落架收上或放下并上鎖，最后電路保證關(guān)艙門油路接通將輪艙門關(guān)閉。

正常情況下，無論起落架在收上或是在放下位置，始終有一組終點電門處于釋放狀態(tài)，而另一組終點電門處于壓通狀態(tài)。當起落架“收-放”開關(guān)接通時，處于釋放狀態(tài)的終點電門控制的繼電器常開觸點斷開電磁閥（YDF-11）工作電路，YDF-11接通開艙門液壓油路，艙門被打開，起落架離開原始位置，使原來壓通的終點電門釋放，其控制繼電器串聯(lián)的常閉觸點接通，為YDF-11工作做好準備。當起落架收放到位后，原來處于釋放狀態(tài)的終點電門壓通，使串聯(lián)的常開觸點閉合，YDF-11工作電路被接通，艙門收起。所以在起落架收放過程中只要有一個終點電門未壓通或未釋放，YDF-11工作電路就不會接通，以保證輪艙門在起落架未完全放下或收起時一直處于打開狀態(tài)。

由上述電路控制原理的分析可知，當起落架下位鎖終點電門沒有接通時，起落架放下后下位鎖信號燈不亮且艙門無法關(guān)閉。

放起落架時，起落架在重力和收放作動筒、下位鎖作動筒共同作用下，帶鎖可折撐桿在下位鎖作動筒活塞桿縮短的同時伸長，當伸直到三個鉸鏈點處于同一直線時，下位鎖作動筒活塞桿繼續(xù)縮短，使帶鎖可折撐桿產(chǎn)生向上的撓度。同時被壓縮的彈簧作動筒伸長壓轉(zhuǎn)可調(diào)支臂，可調(diào)支臂的滾輪便沿著三角斜支柱接頭的鎖鉤上表面滑入鎖鉤。滾輪進入鎖鉤后，限動件在扭力彈簧的作用下恢復到限動位置，從而使下位鎖上鎖（見圖2）。下位鎖機構(gòu)由彈簧作動筒、可調(diào)支臂、兩個拉力彈簧、兩個扭力彈簧、限動件、帶滾輪支架、開鎖拉桿、止動銷、鎖搖臂和兩個小拉力彈簧等組成。可調(diào)支臂由帶滾輪的齒板接頭和帶齒板的支臂等組成，鉸接于緩沖支柱外筒頭部下表面的接頭上，帶滾輪的一端在起落架放下時，處于下位鎖的鎖鉤內(nèi)，起下位鎖的“鎖環(huán)”作用。兩個拉力彈簧，一端掛在可調(diào)支臂的耳片上，另一端掛在固定于緩沖支柱外筒頭部下表面的接頭上。當起落架放下時，此彈簧的力始終將可調(diào)支臂的滾輪壓緊在鎖鉤中，以免脫開。彈簧作動筒一端耳片與支臂叉耳連接，另一端桿與機身接頭叉耳連接，與拉力彈簧共同作用，在主起落架下位鎖上鎖過程中，使支臂帶動滾輪進入并保持在三角斜支柱鎖鉤槽內(nèi)，實現(xiàn)主起落架下位鎖可靠上鎖。支臂上的盒形件沿三角斜支柱鎖鉤外型面運動，壓通支臂上的起落架下位鎖終點電門；限動件和兩個扭力彈簧裝在連接萬向接頭和三角斜支柱的帶階梯螺栓上，使限動件始終有一個保持在鎖住位置的力矩，只有當開鎖接頭上的滾輪壓轉(zhuǎn)限動件時才能使限動件轉(zhuǎn)動。當下位鎖鎖住時，限動件限制可調(diào)支臂的滾輪脫開。由上述原理分析可知，起落架下位鎖裝置未上鎖時，起落架下位鎖終點電門壓不通，也會導致下位鎖信號燈不亮且艙門無法關(guān)閉。

圖2 帶鎖可折撐桿

3 故障排除

根據(jù)故障現(xiàn)象和原理分析，建立故障樹（見圖3），得出可能導致右主起落架下位鎖信號燈不亮、起落架艙門不能自動關(guān)閉的可能底事件，并進行逐項排查。

圖3 故障樹

在排查至彈簧作動筒活塞桿時，發(fā)現(xiàn)靠近筒孔口的鍍鉻表面有銹蝕。拆下彈簧作動筒，發(fā)現(xiàn)活塞桿表面有磨痕；人工按壓活塞桿，有卡滯現(xiàn)象（活塞桿不能縮入、拉出及轉(zhuǎn)動），重復按壓，該現(xiàn)象仍然存在。對彈簧作動筒進行分解，發(fā)現(xiàn)彈簧表面、縮入筒內(nèi)的活塞桿鍍鉻表面銹蝕，筒內(nèi)孔與活塞桿配合表面有較嚴重的片狀銹蝕，且有小水珠。

經(jīng)排查確認，導致右起落架下位鎖信號燈不亮、起落架艙門不能自動關(guān)閉的原因是：右主起落架彈簧作動筒活塞桿運動卡滯，造成下位鎖在放起落架過程中不能順利進入鎖鉤槽，下位鎖終點電門不能被壓通，右起落架下位鎖信號燈不亮，同時關(guān)閉起落架艙門電路無法接通，起落架艙門不能自動關(guān)閉。

4 機理分析

4.1 彈簧作動筒結(jié)構(gòu)、組成及功能

彈簧作動筒主要由筒、活塞桿、桿、耳片、彈簧等組成，與拉簧共同作用，在主起落架下位鎖上鎖過程中，實現(xiàn)主起落架下位鎖可靠上鎖，同時支臂上的盒形件沿三角斜支柱鎖鉤外型面運動，壓通支臂上的起落架終點電門，提供上鎖信號；在主起落架下位鎖開鎖過程中，與帶滾輪齒板支臂協(xié)調(diào)運動，使支臂保持在開鎖位置，實現(xiàn)主起落架下位鎖開鎖。

4.2 故障定位

根據(jù)彈簧作動筒的結(jié)構(gòu)及功能，主起落架下位鎖上鎖過程中，彈簧作動筒活塞桿在其內(nèi)裝彈簧的作用下伸出復位，與拉簧共同作用，使帶滾輪齒板支臂保持在開鎖位置，繼而三角斜支柱在上鎖力的驅(qū)動下，滾輪接觸并沿斜支柱鎖鉤外型面運動，使支臂帶動滾輪進入并保持在斜支柱鎖鉤槽內(nèi)，同時支臂上的盒形件沿斜支柱鎖鉤外型面運動，壓通支臂上的終點電門提供上鎖信號；若彈簧作動筒活塞桿在伸出過程中卡滯，使帶滾輪齒板支臂無法復位（偏離開鎖位置），繼而三角斜支柱在上鎖力的驅(qū)動下，滾輪接觸并壓緊在斜支柱鎖鉤槽外，同時導致支臂上的盒形件不能壓通支臂上的起落架下位鎖終點電門。

4.3 故障機理

彈簧作動筒的內(nèi)孔與桿外圓間隙配合（最大間隙0.13mm），通過螺栓固定連接，筒內(nèi)孔與活塞桿外圓間隙配合（最大間隙0.13mm），在桿、筒及活塞桿形成的空腔內(nèi)安裝有壓縮彈簧，裝配時內(nèi)腔涂低溫潤滑脂進行潤滑及防護。活塞桿在施加軸向外壓力的作用下，通過筒內(nèi)孔與活塞桿外圓配合導向，縮入筒內(nèi)；撤去外力后，活塞桿在壓縮彈簧的作用下，伸出復位。結(jié)合彈簧作動筒裝機狀態(tài)，桿端接近垂直朝上方向與機身叉耳連接，如果彈簧作動筒所處環(huán)境具備水汽冷凝的條件，冷凝水汽會沿桿的外露型面、筒內(nèi)孔與桿配合間隙及筒內(nèi)孔滲入筒內(nèi)孔表面，并逐漸聚集形成水珠。由于筒材料為30CrMnSiA結(jié)構(gòu)鋼，內(nèi)孔表面僅有低溫潤滑脂防護，若活塞桿不運動，冷凝水汽會腐蝕筒內(nèi)孔表面形成銹蝕，且停放時間的延長會加速銹蝕的形成，活塞桿運動時銹蝕阻滯在活塞桿外圓與筒內(nèi)孔配合間隙內(nèi)，阻礙活塞桿伸縮，最終導致活塞桿卡滯。

5 總結(jié)

起落架系統(tǒng)機械活動部件多，使用環(huán)境惡劣，對各部件的抗腐蝕能力有更高的要求。對同型飛機起落架系統(tǒng)進行普查及對歷史故障記錄進行查詢，發(fā)現(xiàn)彈簧作動筒銹蝕卡滯現(xiàn)象偶有發(fā)生，說明該部件的密封性能及抗腐蝕性能均存在一定缺陷，維修手冊中對該部件又無相關(guān)的維護檢查要求和程序，存在一定的安全風險，因此需要在維修工作中重點關(guān)注。為進一步減少該類故障事件的發(fā)生，建議將對該部件的檢查工作納入到維修方案中，防止出現(xiàn)漏檢失控問題的發(fā)生，同時在彈簧作動筒上部縫隙及止動銷釘孔處進行涂膠密封，防止冷凝水汽進入，對筒內(nèi)孔增加防護處理措施，增強抗腐蝕能力。