某型飛機起落架未穩定放下故障分析

郝琦 余大為 李見/大連長豐實業總公司

1 基本情況

某型飛機接收檢查過程中發現，應急放下起落架試驗后，經排氣恢復工作，起落架手柄從收上位置未能在中立位置穩定，直接扳至放下位置，前、主起落架均未放下。經中立位置穩定后，方可有效將前、主起落架放下，該情況穩定復現。

2 故障分析

2.1 故障點確認

發生故障時，前主起落架均未放下。根據起落架收放系統工作原理，確定故障點應為前主起落架共用附件或線路，即起落架收放操縱開關、起落架繼電器盒、液壓電磁閥以及電氣線路。

1）起落架繼電器盒

更換新品后，該故障依然存在，基本排除起落架繼電器盒故障的可能。

2）液壓電磁閥

更換液壓電磁閥后，經多次收放，未出現故障現象。停放一夜后，次日收放試驗過程中出現兩次起落架未放下現象，隨后故障未復現。可初步斷定故障點為液壓電磁閥。

3）起落架操縱開關

更換液壓電磁閥前，前、后艙起落架手柄快速扳至放下位置均出現故障。如果故障點是起落架操縱開關，則兩個起落架操縱開關均存在問題的可能性較小，且更換液壓電磁閥后，故障明顯改善，因此基本排除起落架操縱開關故障的可能。

4）電氣線路

查看飛參起落架操縱開關通電信號正常，測量液壓電磁閥前端電纜接頭電壓為27.5V，滿足電磁鐵工作電壓27V±3V 的要求。故障發生時，可聽到電磁鐵撞擊聲音，判斷電磁鐵正常工作，因此排除電氣線路故障的可能。

2.2 串裝驗證情況

將故障飛機的起落架液壓電磁閥串裝至其他正常飛機，故障在其他飛機上復現，確認起落架液壓電磁閥為故障件。

2.3 故障機理分析

起落架收放手柄置于中立位置時（見圖1），電磁閥操縱部分不通電；2個電磁鐵都斷電；高壓來油經下活門座和鋼珠進入閥芯兩端，兩端油壓相等、彈簧力相等，處于中立位置；起落架收放管路與回油相通，不通高壓。

起落架收放手柄置于收上位置時（見圖2），右邊的電磁鐵通電，推動頂桿，迫使鋼珠向下運動（鋼珠行程為0.2 ～0.25mm）；關閉下部活門座通油孔，打開上部活門座通油孔，使閥芯與右端回油路溝通。高壓來油進入電磁閥左側操縱部分，油液力推動左邊的鋼珠向上移動，關閉活門座的回油孔，打開通向閥芯左端的通油孔，閥芯在兩端油壓差作用下右移，使高壓油路與收起油路相通，放下油路與回油相通，起落架收上。

在起落架手柄置于放下位置時，右側電磁鐵斷電，右側鋼珠受油路高壓向上關閉柱塞右端與回油的通路，并建立高壓；左側電磁鐵通電，左側鋼珠受迫向下關閉柱塞左側與高壓的通路，并通過回油路泄壓。此時，起落架未放下，可能是右側鋼珠未將回油路封閉，或左側鋼珠未將高壓油路封閉。

鋼珠活門未封閉的原因可能有兩個：一是液壓油液內存在較大微粒，造成鋼珠卡滯；二是液壓油液內出現氣塞現象，造成鋼珠卡滯。

1）液壓系統污染

由于附件內膠圈的磨損、液壓油箱加注時敞口暴露在工作環境中等原因，液壓系統不可避免地存在大小不一的顆粒物。由于鋼珠行程為0.2 ～0.25mm，微小的顆粒容易造成鋼珠與密封面接觸不良，影響密封性。

圖1 液壓電磁閥原理圖（中立狀態）

圖2 液壓電磁閥原理圖（收上狀態）

化驗飛機油液的污染度，為GJB 420B-8 級，符合工藝文件要求，檢查飛機回油濾，存在一粒尺寸為0.1 ～0.2mm黑色軟質微粒，判斷可能為膠圈磨損微粒。因GJB 420B 油液污染度防控是控制不同尺寸微粒數量，故而可能出現雖油液符合要求，但同時存在能夠造成鋼珠活門卡滯的微粒。

2）液壓系統空氣量

故障最初是在應急放起落架、排氣收放時發現的，可能氮氣混入系統中。當排氣工作不徹底，氣體累積在狹小通道內或積聚在油液內，流經低壓穴腔向油液中釋放，容易發生氣塞現象，造成鋼珠活門不密封。

換件后，系統內空氣累積在舊件中，情況得到改善。但換件過程中，管路中油液不可避免地混入少量空氣，經過一夜停放，泄壓析出并累積至低壓穴腔，再次發生故障。但因空氣體量較少，隨后排出電磁閥外。

3）關于中立后再放下的說明

根據液壓電磁閥工作原理分析認為，中立后放下與直接放下的主要區別在于：中立后，柱塞左移，收放管路封閉，柱塞左端油液經左側活門座高壓孔向右端補液，右端鋼珠受迫壓力穩定，再行放下鋼珠可穩定在規定位置，實現活門密封。直接放下時，柱塞左移尚未到位，高壓管路與收放管路微小接通，且不足以克服起落架開鎖力，分流右側活門座油液壓力，導致收上腔體的高壓油壓力上升緩慢，鋼珠復位的力變小。在油液存在顆粒物或氣塞的情況下，更容易造成右側活門座低壓孔不密封，壓力持續向回油泄壓，致使柱塞右端無法穩定建壓，柱塞不再左移，造成故障現象。

3 質量保證措施

根據故障點故障機理分析，針對造成鋼珠活門卡滯的液壓系統大顆粒和氣塞可能因素，可采取以下質量保證措施。

3.1 液壓系統清洗、檢查

1）對飛機液壓系統加注合格新油并循環清洗，清洗后檢查飛機液壓系統油液污染度符合標準。

2）飛機系統循環清洗后，對包括回油濾在內的4 個飛機油濾進行清洗，清洗前后檢查油濾液阻均合格。

3.2 液壓電磁閥內部排氣

擰松液壓電磁閥的收放管路端接頭，向液壓系統供約6 ～8MPa 的壓力，收放起落架5 ～10min，將液壓電磁閥內可能積聚的氣體通過油液從接頭排出附件，防止氣塞現象發生。

3.3 回油壓力檢查

斷開液壓系統回油濾前管路，接入三通接頭盒壓力表。檢查起落架收放時，回油壓力未發現異常升高情況。

3.4 起落架收放功能檢查

1）完成相關預防工作后，采用直接放下起落架手柄方式收放起落架30余次，故障未再出現。

2）再次進行應急放起落架試驗，試驗后排氣恢復，采用直接放下起落架手柄方式收放起落架30 余次，故障再未出現，認為故障已排除。

4 結束語

飛機起落架系統在飛機著陸和地面滑行過程中發揮著重要作用。該系統的工作可靠性直接關系到飛行安全，在飛機系統調試時發現異常應格外關注，即使微小的故障也要一查到底，杜絕潛在風險。