郝世勇 戰(zhàn)祥新 王賽

摘要：針對一起運輸機后登機門在空中異常打開故障，分析故障產(chǎn)生的可能原因，繪制故障樹進行故障排查分析，最終定位故障源并提出解決措施。

關(guān)鍵詞：運輸機；后登機門；故障分析

Keywords：transport aircraft；rear boarding gate；fault analysis

1 故障描述

一架運輸機起飛15min后飛行高度5000m時，集中告警計算機“后登機門”紅色告警燈亮，并伴隨語音提示“后登機門”。檢查后登機門，發(fā)現(xiàn)打開約20°，液壓系統(tǒng)壓力、液壓油量均正常；操縱左駕駛員操縱臺上的“后登機門”開關(guān)，后登機門無法關(guān)閉；操縱右駕駛員操縱臺上的“后登機門”應(yīng)急開關(guān)，后登機門也無法關(guān)閉。高度1280m時重復上述動作，仍無法關(guān)閉后登機門。飛機起飛25min后安全著陸。

飛機滑行至停機坪未關(guān)車時，檢查后設(shè)備艙49框至50框后登機門操縱臺，發(fā)現(xiàn)艙門“全開”綠燈亮，后登機門完全打開，操縱手柄位于“中立”位置，用操縱手柄關(guān)“后登機門”，壓力表有壓力，但后登機門無動作，后將操縱手柄恢復至“中立”位置。

2 故障分析

飛機落地后，發(fā)動機停車前，操作地面操縱臺“后登機門”手動開關(guān)關(guān)閉后登機門，右系統(tǒng)壓力先下降后上升，持續(xù)5s，但“后登機門”告警仍未消失，左右操縱臺“后登機門鎖好”綠燈未燃亮，目視檢查后登機門仍未關(guān)閉?？梢姡蟮菣C門在空中異常打開后，采用左系統(tǒng)、右系統(tǒng)以及手動開關(guān)均無法關(guān)閉。

根據(jù)系統(tǒng)工作原理，建立后登機門空中異常打開故障樹，如圖1所示，對故障進行排查分析。

1）左右液壓系統(tǒng)電磁閥故障

電磁閥內(nèi)漏或卡滯均會引起電磁閥故障。液壓電磁閥內(nèi)漏過大，壓力串入后登機門作動筒開門腔，可能導致空中開鎖。在更換后登機門作動筒后操縱左右后登機門開關(guān)，后登機門能正常開關(guān)。登機門關(guān)到位且鎖好，開關(guān)回“中立”后，鎖機構(gòu)保持鎖定位置，證明電磁閥工作正常。

拆下飛機上安裝的電磁閥返廠進行性能檢驗，各項性能技術(shù)指標均符合要求。分解檢查零部件也未見異常，內(nèi)部無異物?？膳懦簤弘姶砰y故障的可能。

2）液壓手動閥故障

液壓手動閥內(nèi)漏或卡滯均能引起手動閥故障。與電磁閥故障排查類似，更換登機門作動筒后，操縱手動作動閥，后登機門能正常開關(guān)，證明手動閥工作正常。拆下手動閥返廠檢驗，性能指標均正常。排除手動閥故障的可能。

3）正常、應(yīng)急控制線路故障

在空中增壓情況下，由于壓差傳感器保護電路作用，即使操作左右登機門操縱開關(guān)也無法開啟艙門，且在后登機門異常打開前機組并未扳動開關(guān)，此時要使電磁閥工作，必須在電磁閥電源輸入端有短路電流流入。根據(jù)飛參數(shù)據(jù)判讀，后登機門空中異常打開前后，左右液壓系統(tǒng)壓力穩(wěn)定無波動，證明電磁閥并未工作，所以控制線路無短路現(xiàn)象。后續(xù)更換作動筒收放后登機門的過程也證明了后登機門控制線路工作正常?？梢耘懦刂凭€路故障。

4）鎖機構(gòu)零件損壞

檢查鎖機構(gòu)拉桿、搖臂、彈簧、限位角片，除限位角片略有變形外其他零件無異常。經(jīng)過分析，判定限位角片變形對鎖機構(gòu)可靠上鎖無影響，排除鎖機構(gòu)零件損壞導致故障的可能。

5）后登機門增壓變形

檢查后登機門外形良好，無異常。排除登機門變形導致故障的可能。

6）鎖機構(gòu)未可靠上鎖

鎖機構(gòu)未可靠上鎖可能是由滑臂轉(zhuǎn)軸卡滯、液壓系統(tǒng)壓力低、作動筒內(nèi)漏、指示不同步等原因引起?，F(xiàn)場檢查鎖機構(gòu)滑臂轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動靈活，未發(fā)現(xiàn)卡滯現(xiàn)象。

經(jīng)查閱飛參數(shù)據(jù)并結(jié)合機組人員反映，使用地面操縱臺手動閥開關(guān)將后登機門打開，右液壓系統(tǒng)壓力在開后登機門時由151kgf/cm2降到145kgf/cm2，開門結(jié)束后恢復到151kgf/cm2；關(guān)閉后登機門時右系統(tǒng)壓力由151kgf/cm2降低到147kgf/cm2。但后登機門關(guān)閉后，地面操縱臺上“后登機門鎖好”綠色信號燈未燃亮，同時“后登機門”告警燈未熄滅。間隔2min后，機組人員第二次關(guān)閉后登機門，右系統(tǒng)壓力由151kgf/cm2降到115.6kgf/cm2，開關(guān)回中立位置后，地面操縱臺上“后登機門鎖好”綠色信號燈燃亮，“后登機門”告警信號消失，系統(tǒng)壓力恢復到157.3kgf/cm2。排除系統(tǒng)壓力低故障的可能。

后登機門作動筒是后登機門開關(guān)的執(zhí)行結(jié)構(gòu)，作動筒內(nèi)漏過大將導致作動筒在執(zhí)行關(guān)門指令時輸出力不夠，無法將后登機門可靠上鎖。現(xiàn)場將故障飛機的作動筒換至另一架飛機進行串件關(guān)門試驗，后登機門無收起運動。將該作動筒返廠分解檢查，對外筒內(nèi)徑和活塞桿外徑進行測量，發(fā)現(xiàn)外筒內(nèi)徑變大，其密封間隙增加了0.15～1mm（設(shè)計要求為0.025～0.089mm），結(jié)合上述換作動筒不換電磁閥后登機門能夠正常開關(guān)等情況分析，可以確定登機門故障是由作動筒內(nèi)漏故障引起的。

機上后登機門鎖好信號由微動開關(guān)發(fā)出，微動開關(guān)壓縮行程到位情況如果與鎖機構(gòu)上鎖不同步，可能在鎖機構(gòu)上鎖不到位時發(fā)出鎖好指示信號。經(jīng)地面檢查，故障飛機后登機門未完全上鎖時，微動開關(guān)已經(jīng)發(fā)出鎖好信號，因此微動開關(guān)與鎖機構(gòu)上鎖信號不同步。

通過上述分析，對后登機門空中異常打開故障定位：一是后登機門作動筒出現(xiàn)內(nèi)漏，導致作動筒在執(zhí)行關(guān)門指令時輸出力不夠，無法將后登機門可靠上鎖（假鎖）；二是后登機門鎖好指示信號與鎖機構(gòu)上鎖不同步，引起誤指示。空中在氣密載荷作用下，后登機門被強制打開。

3 解決措施

針對該型飛機后登機門空中異常打開故障，首先，對后登機門液壓系統(tǒng)進行改進，增加單向節(jié)流器，如圖2所示。該飛機上單個節(jié)流器的流量為4.8L/min±0.5L/min，單個作動筒的輸出流量為3.83～5.74L/min，即單個節(jié)流器的流量滿足單個作動筒開門時的流量輸出要求。因此，在液壓管路上并聯(lián)一個節(jié)流器，能有效降低開門時后液壓系統(tǒng)的回油壓力，滿足左右液壓系統(tǒng)的流量要求，從而有效解決因后登機門作動筒筒體變形、內(nèi)漏增大而導致的作動筒輸出力不足、負載能力下降問題。

其次，改進微動開關(guān)安裝位置。原來左右兩側(cè)鎖鉤處都裝有微動開關(guān)，微動開關(guān)接通但未處于工作位置，登機門鎖好指示燈亮。后登機門左右兩側(cè)鎖鉤通過橫梁剛性連接，左右兩側(cè)滑臂與軸剛性連接，在右側(cè)鎖鉤和滑臂處各安裝1個微動開關(guān)，通過同時檢測單側(cè)鎖鉤和滑臂狀態(tài)來判斷艙門上鎖狀態(tài)，提高上鎖信號的可靠性。即將原左側(cè)鎖鉤處的微動開關(guān)及電纜移至右側(cè)搖臂處，不僅檢測鎖鉤狀態(tài)，還檢測了滑臂狀態(tài)，鎖鉤和滑臂均到位后才判定鎖機構(gòu)處于鎖好狀態(tài)，保證了上鎖信號指示與鎖機構(gòu)上鎖狀態(tài)同步。

作者簡介

郝世勇，副教授，主要從事航空電氣系統(tǒng)教學與科研工作。