摘 要：本文通過分析某型飛機剎車腳蹬傳感器運動機構(gòu)，對其安全性問題進行了研究，重點分析了V1后剎車腳蹬傳感器連接軸承卡阻導致非指令剎車的問題，最后提出了2種解決方案，分別針對剎車腳蹬傳感器運動機構(gòu)本身的調(diào)整和相應安全性要求的更改。2種方案各有利弊，取決于不同的飛機構(gòu)型，以及對適航、成本等的考量。基于當前飛機構(gòu)型，本文推薦方案2。

關(guān)鍵詞：剎車腳蹬傳感器 功能危險性分析 軸承卡阻 非指令剎車

中圖分類號：V22 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）05（b）-0078-02

剎車系統(tǒng)在飛機起飛和著陸時至關(guān)重要，尤其是在RTO（Rejected Take-off）時和飛機剛剛著陸的情況下，因為此時飛機速度非常大，剎車系統(tǒng)如果出現(xiàn)故障，危險性就非常高，因而剎車系統(tǒng)的安全性能力要求就更高。相應的，對剎車腳蹬傳感器的安全性要求很高。

剎車腳蹬傳感器安裝于駕駛艙中，用于將飛行員踩剎車腳蹬的動作，轉(zhuǎn)化為電信號。電信號輸入到剎車控制單元中，產(chǎn)生相應的剎車指令，實現(xiàn)剎車動作[1]。

目前新型飛機的剎車腳蹬傳感器一般采用LVDT（Linear Variable Differential Transformer）型差動變壓器位移傳感器或RVDT（Rotational Variable Differential Transformer）型差動變壓器位移傳感器[2]。相比RVDT型差動變壓器位移傳感器，LVDT型差動變壓器位移傳感形式簡單，精度較高，安裝方便，重量易于平均分擔。在LVDT型差動變壓器位移傳感器中，相比于LVDT與回力彈簧分離的安裝形式，LVDT與回力彈簧集成為一個LRU（Linear Replaceable Unit）的集成式腳蹬傳感器得到了更為廣泛的應用。

本文針對某型飛機的壓縮式集成剎車腳蹬傳感器，重點研究了剎車腳蹬傳感器故障導致飛機非指令剎車的安全性問題。

1 某型飛機剎車腳蹬傳感器運動機構(gòu)介紹

某型飛機壓縮式集成剎車腳蹬傳感器的運動機構(gòu)如圖1所示，分別表示的是方向舵處于前位、零位和后位位置。其中，各個可旋轉(zhuǎn)位置處均通過軸承連接。腳蹬踏板具有兩種操作，第一種是剎車動作，飛行員用腳尖踩下腳蹬踏板1，此時方向舵桿2不動，只是剎車腳蹬傳感器3被壓縮而產(chǎn)生剎車指令；第二種是飛行員用腳后跟踩腳蹬踏板1，此時方向舵桿2轉(zhuǎn)動，剎車腳蹬傳感器3隨動而不壓縮，因而只實現(xiàn)方向舵運動，而不會導致剎車動作。

2 某型飛機剎車腳蹬傳感器安全性問題說明

由圖1可以看出，在此種機構(gòu)下，飛行員操作方向舵腳蹬時，如果A和B軸承正常，操縱方向舵桿旋轉(zhuǎn)，其連接點處角度會隨著方向舵桿的旋轉(zhuǎn)而自適應變化，即向前踩方向舵腳蹬時，A點角度變大，B點角度變小，從而不會導致剎車腳蹬傳感器壓縮，因而也不會導致剎車動作；如果A或B軸承卡阻，操縱方向舵桿旋轉(zhuǎn)時，其連接點處角度不會隨之變化，并且因為除剎車腳蹬傳感器外，其余相連桿皆為硬桿，無法壓縮，從而會導致向前踩方向舵腳蹬時，剎車腳蹬傳感器壓縮，因而會產(chǎn)生非指令的剎車動作，使飛機出現(xiàn)非指令剎車，影響飛機運行安全。

根據(jù)CCAR 25部[3]1309（b）要求，單點故障不能導致災難級事件發(fā)生。而根據(jù)此飛機的飛機級FHA[4]（Function Hazard Analysis，功能危險性分析）要求：飛機在V1（決策速度）后非指令減速的故障影響等級為災難級。分解到剎車系統(tǒng)的FHA要求為：V1后非指令剎車的故障影響等級為災難級?？梢姡藱C構(gòu)下，軸承A或B卡阻，操縱方向舵腳蹬導致非指令剎車的故障為單點故障導致災難級事件，是不符合CCAR 25部要求的。

3 某型飛機剎車腳蹬傳感器安全性問題解決

4 結(jié)語

本文分析了某型飛機壓縮式集成剎車腳蹬傳感器運動機構(gòu)的安全性問題，提出了2種解決方案，分別為更改腳蹬運動機構(gòu)和更改剎車系統(tǒng)安全性要求。

此2種方案各有利弊，基于此飛機當前構(gòu)型分析，方案2更好一些，因為不需要更改實際運動機構(gòu)，節(jié)省了時間、金錢等成本。

但是，針對不同構(gòu)型飛機，方案1都可以適用；如果V1后兩個機輪剎車時，發(fā)動機推力小于兩個輪子的剎車力與氣動力等阻力之和，則飛機就會處于減速狀態(tài)，為災難級事件，此時方案2就不可以采用了。

參考文獻

[1] 丁曉力，王仕兵.飛機剎車系統(tǒng)中LVDT的可靠性設(shè)計[J].航空制造技術(shù)，2009（4）.

[2] 薛東青.民機剎車腳蹬傳感器安裝方案研究[J].中國科技投資，2012，21.

[3] CCAR 25 R4中國民用航空規(guī)章，第25部.

[4] 孫春林，劉東宇.功能危險分析在飛機剎車系統(tǒng)中的應用研究[J].機械設(shè)計與制造，2011（2）.