劉洪君 孫盛坤 秦瑞祥（海裝駐天津地區(qū)軍事代表局，天津300073）

1 背景

近幾年，直-X 型機在轉(zhuǎn)場飛行途中和正常飛行訓(xùn)練時多次發(fā)生星形件支臂端襯套松脫事故，該襯套在揮舞、擺振及變距過程中起重要作用，襯套松動是否會造成飛行安全隱患，若存在安全隱患，對飛行安全會有多大威脅，一直是困擾部隊的瓶頸。

該襯套多次發(fā)生松動事故原因何在，如何防范或減少事故的發(fā)生，如何能在事故發(fā)生的第一時間發(fā)現(xiàn)問題，成了當前保證安全完成飛行任務(wù)的首要任務(wù)。

2 支臂端襯套的工作機理

星形柔性槳轂的揮舞鉸、擺振鉸和扭轉(zhuǎn)鉸全部集中在球形軸承上，星形件和球形軸承共同作用完成主旋翼的三個運動，同時在支臂端通過頻率匹配器為擺振運動提供阻尼。星形件支臂端的作用是為主旋翼的揮舞和扭轉(zhuǎn)運動提供轉(zhuǎn)軸關(guān)節(jié),還要承受主槳葉引起的周期性擺振壓力。星形件支臂端結(jié)構(gòu)和位置見圖1，它主要承受由于扭轉(zhuǎn)運動摩擦產(chǎn)生的扭矩,支臂揮舞節(jié)點位移變化而產(chǎn)生的摩擦力。

圖1 星形件支臂端結(jié)構(gòu)和位置

3 常見使用星形件狀態(tài)

目前直-X 型機正在使用中出現(xiàn)支臂端襯套松動問題較常見的有兩種常見技術(shù)狀態(tài)，早期狀態(tài)和過渡狀態(tài)。

3.1 早期狀態(tài)星形件

支臂襯套端部有防扭銷釘、螺釘和墊片結(jié)構(gòu)星形件組件（以下簡稱早期狀態(tài)），結(jié)構(gòu)膠選用EA93093NA，該狀態(tài)星形件支臂端襯套外形結(jié)構(gòu)見圖2。

圖2 早期狀態(tài)星形件支臂端襯套結(jié)構(gòu)

3.2 過渡狀態(tài)星形件

支臂端襯套取消端部防扭機構(gòu)、壓緊螺釘，增加帶凸肩的支臂端襯套（以下簡稱改進狀態(tài)），結(jié)構(gòu)膠選用EA93093NA，該狀態(tài)星形件支臂端襯套外形結(jié)構(gòu)見圖3。

圖3 過渡狀態(tài)星形件支臂端襯套結(jié)構(gòu)

4 星形件支臂端襯套松動故障現(xiàn)象和原因分析

4.1 故障現(xiàn)象

直-X 型機星形件早期狀態(tài)支臂端襯套松動的典型故障現(xiàn)象見圖4，主要表現(xiàn)為：支臂端襯套膠接膠瘤與襯套之間出現(xiàn)縫隙和松動（若膠瘤局部脫落不屬于襯套松動故障），如果發(fā)現(xiàn)不及時，襯套會脫出進入頻率匹配器內(nèi)槽，磨損星形件支臂端基體，造成星形件報廢；過渡狀態(tài)星形件支臂端襯套松動的故障現(xiàn)象主要表現(xiàn)為：支臂端襯套膠接膠瘤與襯套之間出現(xiàn)縫隙。

圖4 星形件支臂端襯套典型故障

4.2 原因分析

結(jié)合過去和目前同類問題情況和在制品解剖分析，認為早期狀態(tài)星形件和過渡狀態(tài)星形件支臂襯套松動的主要原因如下：

1)膠接質(zhì)量過程控制不到位，支臂端襯套內(nèi)表面膠接前預(yù)處理存在問題，致使支臂端襯套膠接面和EA93093NA 膠粘劑粘接不良，產(chǎn)生氣泡，界面膠接強度不能承受外界載荷的作用，導(dǎo)致支臂端襯套產(chǎn)生松動。

2)由于EA93093NA 膠粘劑的高溫剪切強度偏低，直升機某些飛行狀態(tài)長時間飛行有可能產(chǎn)生局部溫度積聚，致使膠接強度降低，導(dǎo)致早期狀態(tài)和過渡狀態(tài)星形件（使用EA93093NA 膠粘劑）支臂端襯套產(chǎn)生松動。

3)早期狀態(tài)星形件支臂端設(shè)計存在不足，支臂端襯套沒有凸肩，防扭銷釘和螺釘由于和復(fù)合材料的連接問題沒有達到設(shè)計目的，支臂端襯套不能承受外界載荷而產(chǎn)生松脫。

5 安全性分析

針對星形件支臂端出現(xiàn)的襯套松動故障，經(jīng)過多次組織分析研究，分析了星形件故障發(fā)生后對直升機安全性影響，早期狀態(tài)和過渡狀態(tài)星形件支臂端襯套如果出現(xiàn)松動，沒有脫落，可以保證飛行安全，具體結(jié)論如下：

5.1 早期狀態(tài)星形件

1）早期狀態(tài)星形件支臂端襯套膠接膠瘤與襯套之間出現(xiàn)縫隙和松動，根據(jù)星形件支臂端襯套的作用機理，如果在飛行過程中發(fā)生此故障，星形件支臂端仍可實現(xiàn)擺振、揮舞和扭轉(zhuǎn)運動，直升機可以安全飛行。

2）由于早期狀態(tài)星形件支臂端襯套端部沒有凸肩，襯套徹底松動后會脫出，一旦脫出的襯套與端頭螺釘退入頻率匹配器的工藝孔內(nèi)，將限制旋翼轂的揮舞、擺振和扭轉(zhuǎn)運動，此時飛行員可以感覺到主旋翼的振動增大，持續(xù)作用將使星形件的支臂受到磨損，存在安全隱患。

歐直對存在安全隱患的襯套脫出現(xiàn)象，專門編發(fā)了服務(wù)通報N062.00.21，應(yīng)對措施是在頻率匹配器工藝孔內(nèi)增加擋塊（見圖5），襯套一旦松脫，擋塊將抵住襯套防止脫出的發(fā)生（襯套向外移動1mm），消除了安全隱患。公司已經(jīng)依據(jù)該服務(wù)通報編發(fā)了直-X 型機的服務(wù)通報（ZX-62-0155），早期狀態(tài)星形件落實服務(wù)通報后不存在安全性問題。

圖5 N062.00.21 擋塊安裝位置

5.2 過渡狀態(tài)星形件

1）過渡狀態(tài)星形件支臂端襯套端面存在凸肩，在飛行過程中發(fā)生松動故障，仍可以正常實現(xiàn)擺振、揮舞和扭轉(zhuǎn)運動，能夠保證直升機的飛行安全。

2）過渡狀態(tài)星形件取消了沒有達到設(shè)計目的端面防扭螺釘，在支臂端襯套端部增加凸肩。此措施消除了螺釘脫出后對星形件造成的損傷和破壞，防止襯套松動后完全脫出。

過渡狀態(tài)支臂端結(jié)果雖然不能完全杜絕襯套松動問題，但是凸肩可以徹底解決襯套松動后的脫出問題，保證飛行安全。

6 旋翼轂星形件外場監(jiān)控措施

鑒于目前星形件支臂端襯套松動的故障，為保障外場飛行安全，外場正在服役的飛機，進行10 個飛行小時之后在地面檢查時，要求特別注意支臂端襯套的檢查，通過仔細檢查膠瘤，判斷支臂端襯套有無松動或脫開，具體增加監(jiān)控措施如下：

1）在執(zhí)行上述檢查時，如果懷疑可能存在問題的情況下，要將旋翼剎車（即將旋翼剎車手柄置于剎車位置），然后用手在揮舞和擺振方向上推動槳葉或進行通電變距，以觀察襯套膠接是否正常，仔細檢查支臂端鋼襯套與膠瘤是否出現(xiàn)縫隙或膠接膠瘤沿圓周方向是否出現(xiàn)錯動，如出現(xiàn)圖6 所示的襯套膠瘤縫隙發(fā)生變化，即該現(xiàn)象應(yīng)確定為襯套松動，應(yīng)立即進行修理；支臂端鋼襯套膠接膠瘤只要出現(xiàn)縫隙，即使在施加外載時（比如在地面起動主槳葉進行變距時）沒有轉(zhuǎn)動或松動的跡象，也要進行更換，保證飛行安全。

圖6 襯套膠瘤縫隙發(fā)生變化

2）在執(zhí)行上述檢查時，同時增加對星形件支臂前后（擺振方向）兩側(cè)的檢查，如果出現(xiàn)分層則該星形件報廢。

3）在進行支臂端膠瘤檢查時，只要不出現(xiàn)縫隙，膠接膠瘤允許出現(xiàn)局部缺失脫落。

7 結(jié)語

支臂端襯套松動會對飛行安全造成一定影響，支臂端襯套松動脫落后，如不及時更換襯套會導(dǎo)致飛機無法正常操作，若襯套在飛行中松動而未脫落可保證飛機繼續(xù)使用；若脫落進入頻率匹配器內(nèi)槽，磨損星形件支臂端基體，造成星形件報廢,可能導(dǎo)致飛機無法完成揮舞、擺振或變距，導(dǎo)致飛機飛行任務(wù)無法正常完成。早期狀態(tài)星形件已經(jīng)在頻率匹配器內(nèi)支臂端襯套對應(yīng)的位置上加裝了頻率匹配器擋塊；過渡狀態(tài)星形件支臂端襯套已增加凸肩，能保證在襯套一旦松動或脫落后卡在球關(guān)節(jié)軸承外部，不會掉入頻率匹配器內(nèi)槽。目前兩種狀態(tài)星形件都已經(jīng)具備了防脫落的安全措施，均不會導(dǎo)致襯套脫落的安全事故，所以目前兩種狀態(tài)星形件支臂端襯套松動不會影響飛機的飛行安全。

[1]直升機動部件設(shè)計 張呈林 航空專業(yè)教材編審組1986 年

[2]國產(chǎn)直X 機維護手冊