某型飛機空中航炮停射故障淺析

■ 王煥林 李振賀/中國飛行試驗研究院

航炮作為戰斗機的標配武器，從首次裝機使用至今已有百余年歷史，二戰期間作為戰斗機的主要射擊武器被廣泛使用。空空導彈出現后，其使命逐步轉向自衛和對地火力支援。航炮在使用射擊過程中常見的故障類型有無法正常射擊、意外停射、不停射、無法充彈、意外走火等。本文針對某型飛機航炮空中靶試過程中意外停射故障進行分析，為類似航炮靶試保障提供工程經驗。

1 故障現象

某型飛機按飛行計劃執行空中航炮功能射擊任務，空中進行5次航炮射擊操作，其中前4次射擊數量相同，最后一次發射數量為剩余所有炮彈，載機分別在左盤旋、右盤旋、俯沖拉起過程中進行航炮射擊。靶試過程中，前兩次射擊航炮均工作正常，進行第三組炮彈射擊時，航炮余彈數變為150（正常狀態第三次射擊后余彈數應為140），飛行員反饋射擊數量不足，故障清單上報提示級故障信息“航炮發射故障”。飛機隨即中止靶試任務，帶彈返航降落。

2 航炮系統簡析

該型飛機配裝一門30mm口徑單管自動后座式航炮，該炮利用炮彈射擊時產生的反沖能量完成自動射擊，即炮身一個循環完成除鏈、撥彈、送彈入膛、鎖膛打火、開膛和抽殼動作。航炮安裝在飛機右側，采用左側進彈，供彈方式是直接、連續、彈帶式的。航炮結構由炮管組件、接觸器組件、供彈機組件、炮蓋組件組成。航炮特點為：電打火；無冷氣裝彈，第一發彈在地面人工裝彈；水制冷，油缸緩沖；瞎火彈用輔助點火器處理。

3 故障初步排查

飛機帶彈著陸在安全區后，機務人員上機檢查，發現航炮炮膛內無炮彈（空膛），在軟輸彈道內無彈帶，在軟輸彈道與硬輸彈道結合部位發現彈帶，彈帶頭部是一枚空彈鏈，彈鏈內無炮彈。打開彈艙檢查，發現有彈帶存在，從彈艙口取出彈帶，取出過程順利、無卡滯，輕松將彈帶拉出，其間發現一枚炮彈脫落在彈箱中，隨彈帶一起被拉出彈艙。清點彈艙內剩余炮彈數量為150發，與機上顯示的余彈數量一致，航炮處于安全狀態。

根據現場機上目視檢查情況，為查明故障原因，繼續進行以下檢查工作。

3.1 航炮結構檢查

將航炮從機上拆下分解、擦洗，檢查航炮炮體結構各部件均正常。

檢查航炮彈彈艙、硬輸彈道各部件無明顯損傷、變形，結構檢查正常。

3.2 射擊電路檢查

航炮分解擦洗后重新組裝裝機，對航炮射擊電路進行通電檢查，工作正常，表明飛機航炮武器系統工作正常。

3.3 彈帶檢查

1）脫落炮彈檢查

詳細目視檢查脫落的該枚炮彈，炮彈外觀完好，無明顯損傷、嚴重壓痕及變形，其表面存在的輕微劃痕為壓彈機在壓排彈帶過程中造成，屬正常現象。

2）剩余彈帶檢查

清點剩余彈帶余彈數量，剩余彈鏈150個（1個空彈鏈）、炮彈149發，彈帶裝配尺寸符合要求，外觀完好，無明顯損傷、壓痕及變形。

3）空彈鏈檢查

3.4 排查結果

經初步排查，航炮空膛停射原因是彈帶上存在空彈鏈，空彈鏈是因炮彈從彈帶中意外脫落所致。

4 故障分析

4.1 建立故障樹

根據初步排查結果建立航炮炮彈脫落故障樹，如圖1所示。

圖1 航炮炮彈脫落故障樹

4.2 故障原因排查

1）彈箱結構異常

檢查飛機上的航炮彈彈艙，彈艙導軌、壁板無磕痕、劃傷；各緊固件固定可靠，無損傷脫落；氣動推桿、擋彈板等無變形，運動靈活，狀態良好，可排除底事件X1。

2）硬輸彈道結構異常

檢查飛機上的航炮硬輸彈道，輸彈道內壁光滑、平整，無明顯磕痕、損傷和變形情況，可排除底事件X2。

3）排彈前彈鏈異常

對彈帶中的空彈鏈進行測量檢查，彈鏈前、后夾彈片開口尺寸為26mm、29mm，尺寸異常，且后夾彈片開口呈非對稱變形狀態。因此，不能排除彈鏈在排彈前是不合格產品，不能排除底事件X3。

4）排彈過程中變形

詳細檢查此次排彈所使用的排彈機，發現排彈機上的前、后壓彈板存在不對稱磨損，可能存在排彈過程中炮彈位置不正導致彈鏈變形的情況，不能排除底事件X4。

5）彈鏈材料性能

根據彈鏈生產廠家提供的彈鏈原材料合格證，可排除底事件X5。

6）熱處理情況

采用三點測試方法測試空彈鏈硬度，測量結果分別為48.3HRC、49.5 HRC、49.8 HRC，彈鏈硬度設計指標要求為（43～50）HRC，測量結果符合設計要求，可排除底事件X6。

4.3 故障機理分析

1）排彈前彈鏈異常

由于該型號彈鏈的生產采用模具沖壓成形，彈鏈前后開口尺寸均采用樣板進行檢驗，每一節彈鏈都進行脫彈力檢測，合格后才交付，因此出現彈鏈非對稱變形故障缺陷的概率極低，可不予考慮。

2）排彈過程中變形

此次排彈所使用的排彈機在檢查中發現前后壓彈板有不對稱磨損情況，該現象由壓彈板弧形設計缺陷造成，在排彈過程中可能會造成個別彈鏈變形。以往在部隊使用該型排彈機過程中壓彈板也出現過類似問題，經設計更改壓彈板后問題解決。

3）故障機理

此次使用的壓彈機未落實貫改壓彈板改進工作，在壓彈過程中，由于炮彈相對彈鏈的開口位置存在偏差，造成下壓時彈鏈變形，彈鏈的脫彈力減小，而航炮射擊過程中彈帶、彈鏈受到的拉力較大，這兩個因素疊加致使炮彈在射擊振動狀態下從彈鏈中脫出，從而造成航炮意外停射。

5 糾正及預防措施

5.1 糾正措施

及時將排彈機的壓彈板更換為改進后的狀態。

5.2 預防措施

2）彈帶組裝后目視檢查彈帶外觀應無異常。

6 總結

1）部分機務保障設備因交付使用時間較長，工作人員對后續該型設備狀態是否有更改不明確，應安排專人跟蹤核實這部分關鍵設備的狀態，及時更新貫改，確保狀態正常。

2）設備使用前應認真檢查，對發現的問題要仔細分析其風險點，尤其要關注小概率事件。只要存在風險性就應及時維修處理，使設備在使用前始終處于正常狀態。