◎ 馬騰飛
在起飛、著陸滑跑過程中,前輪的擺振導(dǎo)致飛機(jī)在起飛、著陸過程中不平穩(wěn)。Y12F型飛機(jī)在飛行百余小時(shí)后,飛機(jī)開始出現(xiàn)前輪擺振現(xiàn)象,并隨著飛行小時(shí)數(shù)的增加,擺振現(xiàn)象越來越嚴(yán)重。至三百飛行小時(shí)左右時(shí)飛行員已明顯感覺到飛機(jī)前起落架擺振所帶來的嚴(yán)重影響。
一般情況下,引起飛機(jī)前起落架擺振的主要原因包括:(1)轉(zhuǎn)彎-減擺助力器傳動(dòng)機(jī)構(gòu)螺栓松動(dòng);(2)轉(zhuǎn)彎-減擺系統(tǒng)管路內(nèi)存在空氣;(3)轉(zhuǎn)彎-減擺防扭臂間隙過大;(4)轉(zhuǎn)彎 -減擺電磁閥故障;(5)前機(jī)輪安裝間隙過大;(6)前機(jī)輪輪胎磨損變形;(7)前起落架緩沖氣壓低;(8)前起落架減擺系統(tǒng)的阻尼過小。
在Y12F飛機(jī)擺振現(xiàn)象出現(xiàn)后,分別針對上述可能原因進(jìn)行了相關(guān)檢查,結(jié)果發(fā)現(xiàn):(1)更換前起落架存在磨損的機(jī)輪后,前起落架擺振現(xiàn)象有所緩解;(2)上、下防扭臂在意外損壞后進(jìn)行了更換,更換后發(fā)現(xiàn)前起落架擺振現(xiàn)象大幅度緩解。
在日后的飛機(jī)維護(hù)使用中,可采取以下預(yù)防措施:(1)飛機(jī)牽引前、相應(yīng)飛機(jī)起落次數(shù)檢查時(shí)檢查轉(zhuǎn)彎-減擺系統(tǒng)各活動(dòng)間隙,特別是在螺栓連接處間隙、防扭臂間隙;(2)每次頂起飛機(jī)時(shí),檢查前機(jī)輪軸向活動(dòng)間隙,檢查前機(jī)輪磨損是否導(dǎo)致機(jī)輪形狀變形;(3)若飛機(jī)存在長期停放時(shí),飛行前應(yīng)進(jìn)行排氣;(4)定期檢查前起落架緩沖支柱氣壓符合要求。
與前輪擺振現(xiàn)象近似。飛機(jī)的前起落架抖動(dòng)也是導(dǎo)致飛機(jī)在起降過程中出現(xiàn)不穩(wěn)定情況。
通過試飛驗(yàn)證表明,Y12F飛機(jī)存在起落架抖動(dòng)現(xiàn)象,通過對前起落架結(jié)構(gòu)的檢查,發(fā)現(xiàn)其在安裝結(jié)構(gòu)上確實(shí)存在安裝間隙。對于此現(xiàn)象,雖采取增加墊片的方式來減少一部分間隙的存在,但其效果并不顯著,隨著飛機(jī)飛行小時(shí)與起降次數(shù)的增加,間隙有逐步擴(kuò)大的趨勢。
由于此現(xiàn)象短期內(nèi)不能通過改變結(jié)構(gòu)方式來解決,只能對其進(jìn)行定期檢查。每次定期飛機(jī)時(shí),晃動(dòng)前起落架結(jié)構(gòu),檢查其橫向移動(dòng)情況,對間隙值進(jìn)行測量記錄。若間隙值一直存在擴(kuò)大趨勢,則應(yīng)停止飛行,對該現(xiàn)象進(jìn)行有效徹底的解決。
Y12F型飛機(jī)采用可收放式起落架,為實(shí)現(xiàn)其設(shè)計(jì)初衷,就需要改進(jìn)飛機(jī)液壓系統(tǒng)來驅(qū)動(dòng)起落架收放機(jī)構(gòu)進(jìn)行收放動(dòng)作。由于Y12F型飛機(jī)的液壓系統(tǒng)近乎于全新設(shè)計(jì),在飛機(jī)試飛過程中也就避免不了出現(xiàn)一些問題。
蓄壓器實(shí)質(zhì)上是一種儲(chǔ)存能量的附件,它在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候把系統(tǒng)多余的壓力油儲(chǔ)存起來,在需要時(shí)又釋放出來供給系統(tǒng),此外還能緩和液壓沖擊及吸收壓力脈動(dòng)等。大多數(shù)飛機(jī)的供壓部分中都設(shè)置了蓄壓器,蓄壓器在一定壓力范圍內(nèi)的儲(chǔ)油量對液壓泵卸荷的穩(wěn)定性、部件的傳動(dòng)速度等都有很大影響。
Y12F飛機(jī)采用的是活塞式蓄壓器,這種蓄壓器由活塞將其分為兩個(gè)腔室,其中一個(gè)腔室為油液室,它與液壓泵的供壓管路相連;另一腔室為氣室,其內(nèi)部充有氮?dú)?。液壓泵向蓄壓器供油時(shí),油液擠入油液室,推動(dòng)活塞,壓縮氮?dú)?。隨著氮?dú)鈮毫Φ纳撸鸵簤毫σ蚕鄳?yīng)升高,將液壓泵提供的液壓能儲(chǔ)存在蓄壓器內(nèi)。當(dāng)傳動(dòng)部分工作時(shí),氮?dú)馀蛎?,將油液壓力送至傳?dòng)部分,推動(dòng)部件做功。
這種形式的蓄壓器結(jié)構(gòu)簡單,但活塞慣性大,且存在一定的摩擦,動(dòng)態(tài)反應(yīng)不靈敏。
目前,Y12F-001架機(jī)所采用的蓄壓器存在漏氣現(xiàn)象,其內(nèi)氣壓無法按要求保持。
液壓單向閥是一種方向控制元件,用于控制液流沿一個(gè)方向流動(dòng)而不能倒流。單向閥結(jié)構(gòu)是液壓元件的一種基本結(jié)構(gòu),許多復(fù)雜的液壓部件最終都能分解為多個(gè)的單向閥結(jié)構(gòu),因此單向閥在液壓產(chǎn)品中應(yīng)用廣泛。液壓單向閥在正常工作過程中發(fā)出的稱之為“嘯叫”的刺耳噪聲,多是由于產(chǎn)品中的某個(gè)部件發(fā)生了高頻振動(dòng)而產(chǎn)生的,這種振動(dòng)將大大降低產(chǎn)品的使用壽命,同時(shí)還對產(chǎn)品的功能、性能產(chǎn)生一定影響。
“嘯叫”產(chǎn)生原因:錐閥式單向閥主要由閥體、閥芯和彈簧組成。閥芯有一定質(zhì)量,與彈簧組成一個(gè)“質(zhì)量-彈簧”振動(dòng)系統(tǒng),引起這個(gè)振動(dòng)系統(tǒng)發(fā)生振動(dòng)的原因有兩個(gè),一是外部原因(共振),另一個(gè)是由自身特性引起的自振。當(dāng)外加在振動(dòng)系統(tǒng)上的能量源的頻率與該系統(tǒng)的固有頻率成整數(shù)倍關(guān)系時(shí),即會(huì)發(fā)生共振。
對于此故障,只能通過更換單向閥來解決。
Y12F型飛機(jī)能夠進(jìn)行起落架收放的關(guān)鍵就是利用起落架收放作動(dòng)筒驅(qū)動(dòng)已解鎖的起落架機(jī)構(gòu)動(dòng)作,已達(dá)到收起或放下的動(dòng)作要求。
Y12F型飛機(jī)所采用的是雙向作用單桿式作動(dòng)筒。該作動(dòng)筒能利用油液推動(dòng)部件做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。當(dāng)高壓油液從左邊接頭進(jìn)入作動(dòng)筒時(shí),帶桿的活塞在液壓作用下向右移動(dòng),作動(dòng)筒右腔內(nèi)的油液則從右邊接頭流回油箱;若高壓油液從右邊接頭進(jìn)入作動(dòng)筒,則帶桿活塞的上述相反。這種作動(dòng)筒活塞兩邊受液壓作用的有效面積(即有效工作面積)是不相等的,當(dāng)油液壓力相等時(shí),作動(dòng)筒沿兩個(gè)方向所產(chǎn)生的傳動(dòng)力并不相等。同樣由于該作動(dòng)筒活塞兩端的有效面積不同,當(dāng)作動(dòng)筒兩端輸入流量相同時(shí),活塞往返運(yùn)動(dòng)速度不同,活塞伸出速度小于其縮入速度。
采用這種形式的作動(dòng)筒,主要考慮到起落架在收起過程中,由于重力和空氣動(dòng)力作用,使收起時(shí)需要較大的傳動(dòng)力;而在放下起落架的過程中,是重力推動(dòng)起落架放下,此時(shí)不需要很大的傳動(dòng)力。另外,在起落架收起時(shí),讓壓力油通到作動(dòng)筒活塞小面積一邊,而且有限流單向活門控制壓力油流量,以防止起落架放下速度過猛和速度過大而產(chǎn)生的撞擊。
雖然這種收放作動(dòng)筒設(shè)計(jì)合理,但在使用過程中還是出現(xiàn)了問題。
Y12F-001架機(jī)在飛機(jī)起落次數(shù)超過200次以后,前起落架收放作動(dòng)筒出現(xiàn)滲油現(xiàn)象,在進(jìn)行幾次起落架收放檢查后,滲油現(xiàn)象加重,會(huì)出現(xiàn)成小股流淌的情況。
就此現(xiàn)象進(jìn)行分析,可判定是活塞密封圈密封效果下降所致。究其要因:一個(gè)原因是成品質(zhì)量出現(xiàn)問題;另一個(gè)原因是飛機(jī)本身液壓系統(tǒng)污染所致。
當(dāng)飛機(jī)液壓系統(tǒng)內(nèi)部出現(xiàn)污染,液壓油濾因污染嚴(yán)重而作用降低。污染物,如細(xì)小金屬削會(huì)隨著液壓工作液流至系統(tǒng)各處,并且會(huì)有部分污染物停留在液壓系統(tǒng)末端部位。當(dāng)處在末端的液壓機(jī)構(gòu)進(jìn)行工作時(shí),這些污染物也會(huì)隨液壓工作液流出機(jī)構(gòu)中,對這些機(jī)構(gòu)的一些部件,如密封膠圈等,造成一定影響。
結(jié)語:Y12F飛機(jī)作為一款新研制的飛機(jī),盡管在采用可收放式起落架后,出現(xiàn)了不同類型的故障情況,但經(jīng)過設(shè)計(jì)工程人員的不斷改進(jìn),采用合理的檢查維護(hù)方法,飛機(jī)的可靠性會(huì)不斷提高,故障率會(huì)不斷降低。