某型飛機(jī)襟翼收放超時問題研究

某型飛機(jī)襟翼收放超時問題研究

內(nèi)容Summary：針對某型飛機(jī)地面檢查襟翼收放功能時，發(fā)現(xiàn)襟翼收放超時的異常情況。本文從該型飛機(jī)襟翼控制系統(tǒng)的工作原理進(jìn)行分析，建立故障隔離樹，排查故障點(diǎn)，并提出改進(jìn)措施及系統(tǒng)完善方案。Keys：襟翼；超時；數(shù)字電傳一

引言襟翼是現(xiàn)代飛機(jī)操縱系統(tǒng)不可或缺的重要部件，在飛機(jī)起飛、著陸階段提供合適的升阻比，保證飛機(jī)在有限長度的跑道上實(shí)現(xiàn)快速的起飛、著落。襟翼加裝在飛機(jī)的中央翼附近，根據(jù)所安裝部位和具體作用的差異，又可分為前緣襟翼及后緣襟翼。通過增加機(jī)翼面積提高飛機(jī)迎風(fēng)面積，達(dá)到增加整機(jī)升力的作用，包括起飛時的增升提速及著陸時的增升增阻。同時襟翼可以在扭力桿或作動器的帶動下進(jìn)行角運(yùn)動，改變機(jī)翼與風(fēng)力的夾角，從而改變外力在升力與阻力的分量，達(dá)到穩(wěn)定起飛和快速剎停的目的。當(dāng)同時采用富勒襟翼、克魯格襟翼時，機(jī)翼面積及剖面彎度大幅增加，同時在富勒襟翼縫隙供氣引射的帶動下，機(jī)翼上表面空氣流速增加、紊流后移，升力系數(shù)甚至可提升110%~140%。由于襟翼作動在飛機(jī)起飛及著陸階段，為飛機(jī)提供必需的升力及阻力，襟翼的故障可直接導(dǎo)致飛機(jī)起飛失敗、著陸沖出跑道等嚴(yán)重事故，故襟翼的收放功能及收放時間都需要嚴(yán)格檢查。因此，有必要針對襟翼控制系統(tǒng)的工作原理進(jìn)行歸納總結(jié)，針對典型故障進(jìn)行剖析，發(fā)現(xiàn)問題、總結(jié)經(jīng)驗(yàn)、對癥下藥、完善改進(jìn)。以下將以某型飛機(jī)的典型故障為輸入，建立系統(tǒng)架構(gòu)及故障隔離樹，展開詳細(xì)分析。二

工作原理某型機(jī)進(jìn)行地面襟翼收放功能通電檢查時，發(fā)現(xiàn)使用電機(jī)收放襟翼時間均超過規(guī)定時間11s。襟翼控制系統(tǒng)主要由襟翼電動機(jī)構(gòu)、電動離合器、襟翼操縱開關(guān)、襟翼電機(jī)控制相關(guān)斷路器、延時繼電器、接觸器等組成，通過以上部件控制襟翼電動機(jī)構(gòu)工作，電動機(jī)構(gòu)帶動襟翼完成收/放功能。由于襟翼電機(jī)的啟動電流較大，為減小啟動電流對系統(tǒng)的沖擊，加裝延時繼電器使電機(jī)啟動延時后，電動離合器工作，襟翼開始收放。進(jìn)行襟翼收放檢查時，接通襟翼電機(jī)控制相關(guān)斷路器，將襟翼操縱開關(guān)置于放下（收起）位置，襟翼收放接觸器A和B工作，分別向襟翼電動機(jī)構(gòu)內(nèi)1、2號襟翼電機(jī)供電，電機(jī)開始轉(zhuǎn)動。同時襟翼收放接觸器A和B分別向交流繼電器A和B線圈供電，交流繼電器A和B觸電吸合，機(jī)上直流電源通過交流繼電器的常開觸點(diǎn)，為延時繼電器A和B供電，繼電器延時接通，離合器開始工作，襟翼電機(jī)帶動襟翼放下（收起）。當(dāng)任意一臺襟翼電機(jī)失電時，該側(cè)的交流繼電器和延時繼電器失電，離合器斷開，襟翼電機(jī)與輸出軸脫開，即轉(zhuǎn)為由單臺電機(jī)工作控制襟翼的放下（收起）。故單臺襟翼電動機(jī)構(gòu)收放時間為兩臺襟翼電動機(jī)構(gòu)收放時間的2倍。三

典型故障剖析根據(jù)襟翼控制系統(tǒng)工作原理分析，飛機(jī)襟翼收放超時問題故障樹見圖1。圖1故障隔離樹X1襟翼開關(guān)故障分析根據(jù)襟翼控制系統(tǒng)原理可知，襟翼開關(guān)包含兩路襟翼電機(jī)線纜，若開關(guān)故障，可能導(dǎo)致僅單臺電機(jī)工作，襟翼收放超時。地面通電檢查時，襟翼開關(guān)可以正常控制2臺襟翼電機(jī)工作，因此，排除襟翼開關(guān)故障導(dǎo)致襟翼收放超時。X2線路故障分析某臺電機(jī)的控制線路或供電線路故障，可導(dǎo)致單臺電機(jī)作動，襟翼收放時間變長。操作人員檢查機(jī)上相關(guān)線路，導(dǎo)線導(dǎo)通正常、絕緣性良好，沒有燒蝕短路的痕跡。因此，排除線路故障導(dǎo)致的襟翼收放超時。X3斷路器故障分析襟翼電機(jī)控制斷路器或襟翼電機(jī)供電斷路器中的跳開，可導(dǎo)致單臺電機(jī)作動，襟翼收放時間變長。操作人員檢查斷路器板上的相關(guān)斷路器均在正常接通位置。因此，排除襟翼電機(jī)交流供電斷路器、襟翼電機(jī)控制斷路器跳開導(dǎo)致的襟翼收放超時。X4接觸器故障分析若1個接觸器故障，將會斷開1臺電機(jī)供電，導(dǎo)致單臺電機(jī)作動，襟翼收放時間變長。地面通電檢查時，襟翼開關(guān)可以正?？刂?臺襟翼電機(jī)工作，因此，排除接觸器故障導(dǎo)致襟翼收放超時。X5交流繼電器故障分析若1個交流繼電器故障，將會斷開1臺離合器工作，變?yōu)閱闻_電機(jī)工作，導(dǎo)致的襟翼收放超時。此項(xiàng)無法排除。X6延時繼電器故障分析若1個延時繼電器故障，將會斷開1臺離合器工作，變?yōu)閱闻_電機(jī)工作，導(dǎo)致的襟翼收放超時。此項(xiàng)無法排除。X7襟翼電動機(jī)構(gòu)故障分析襟翼電動機(jī)構(gòu)內(nèi)部的1臺襟翼電機(jī)故障或1臺離合器故障，將會變?yōu)閱闻_電機(jī)工作，導(dǎo)致的襟翼收放超時。地面通電檢查時，襟翼電動機(jī)構(gòu)能正常工作，襟翼收放時間滿足雙電機(jī)正常工作的指標(biāo)要求，排除電動機(jī)構(gòu)故障導(dǎo)致的襟翼收放超時。四

故障排查根據(jù)以上分析結(jié)論，進(jìn)一步對襟翼控制系統(tǒng)進(jìn)行檢查。選取2個交流繼電器、2個延時繼電器的輸入端和輸出端為測量點(diǎn)，將襟翼操縱開關(guān)扳至收/放位置，在檢查中發(fā)現(xiàn)，襟翼電機(jī)的交流繼電器輸入端和輸出端信號一直正常；延時繼電器B的輸出端信號一直正常，延時繼電器A在接通襟翼收/放開關(guān)約19s后，輸入端信號正常，輸出端信號消失，即延時繼電器異常斷開。該問題將引起1臺離合器停止工作，即變?yōu)閱闻_電機(jī)工作，導(dǎo)致襟翼收放超時。根據(jù)故障現(xiàn)象及排查情況，可確定延時繼電器A故障，在接通一定時間后異常斷開，襟翼收放由雙電機(jī)變?yōu)閱坞姍C(jī)，導(dǎo)致收放襟翼時間均超過規(guī)定時間11s。五

結(jié)論通過該次故障，體現(xiàn)了電氣控制系統(tǒng)的局限性，采用各型繼電器、接觸器實(shí)現(xiàn)襟翼時序控制，可保證襟翼的按要求收放，但繼電器、接觸器等電氣控制元件故障率較高、系統(tǒng)余度不足，當(dāng)發(fā)生器件過流、觸點(diǎn)粘連等故障時，襟翼控制系統(tǒng)無法滿足收放要求。隨著微電子技術(shù)和計算機(jī)科學(xué)的發(fā)展、可靠性理論和余度技術(shù)的建立，促使電傳操縱技術(shù)趨于成熟。電傳操縱系統(tǒng)分為模擬電傳操縱系統(tǒng)和數(shù)字電傳操縱系統(tǒng)，現(xiàn)代飛機(jī)的電傳操縱系統(tǒng)均為數(shù)字電傳操縱系統(tǒng)。故該型機(jī)操縱系統(tǒng)應(yīng)考慮采用數(shù)字電傳控