韓瑞美

摘要：以某型飛機(jī)襟翼系統(tǒng)為研究對象，研究系統(tǒng)的組成和工作原理，對近年來發(fā)生的常見故障進(jìn)行統(tǒng)計和分析，并對一起襟翼系統(tǒng)典型故障進(jìn)行了分析探討，最后提出了具有針對性的維護(hù)建議，為維修人員在該系統(tǒng)故障的排除上提供了借鑒和參考。

關(guān)鍵詞：襟翼系統(tǒng);收放;故障分析

0? 引言

襟翼是飛機(jī)上重要的增升裝置，是保證飛機(jī)安全飛行的重要組件，在飛機(jī)起飛和著陸及地面滑跑過程中起著舉足輕重的作用[1]。其基本效用是通過改變機(jī)翼截面形狀、增大中弧線彎曲度來提高機(jī)翼的最大升力系數(shù)，減小起飛離地速度和著陸接地速度，縮短起飛或著陸滑跑距離[2];當(dāng)飛機(jī)在起飛時，襟翼伸出較小角度，起到增加升力的作用，加速飛機(jī)的起飛，縮短飛機(jī)在地面的滑跑距離;當(dāng)飛機(jī)在降落時，襟翼伸出較大的角度，使飛機(jī)的升力和阻力同時增大以利于降低著陸速度，縮短滑跑距離，因此該系統(tǒng)的好壞直接影響飛機(jī)的安全性和機(jī)動性[1]。某型飛機(jī)作為飛行訓(xùn)練學(xué)校的教練機(jī)，每架飛機(jī)平均每年可飛約4000次起落，襟翼系統(tǒng)的故障頻發(fā)，將嚴(yán)重影響飛行安全。為了不斷增強(qiáng)系統(tǒng)的可靠性和安全性，保證飛機(jī)的正常飛行，針對飛機(jī)襟翼系統(tǒng)及其典型重復(fù)性故障的研究就顯得非常重要和必要。

1? 飛機(jī)襟翼系統(tǒng)概述

某型飛機(jī)作為初級教練機(jī)，因舵面上的空氣動力小，對操縱靈敏性的要求不太高[3]，因此其襟翼設(shè)計為單開縫式襟翼，軟式傳動機(jī)構(gòu)，位于機(jī)翼后緣內(nèi)側(cè)，這種襟翼結(jié)構(gòu)簡單，便于制造和維護(hù)，但增升能力稍差。該襟翼本體由前梁、翼肋和V型的波紋狀鋁合金蒙皮組成，其前緣由一整塊蒙皮構(gòu)成，襟翼內(nèi)沒有平衡配重塊。

襟翼系統(tǒng)由襟翼電機(jī)、傳動組件、驅(qū)動滑輪、推桿、鋼索和隨動指示系統(tǒng)組成（如圖1所示）。襟翼的位置由位于儀表板上的襟翼操縱手柄控制，在槽中向上或向下移動操縱手柄，即可將襟翼置于希望的位置。該型飛機(jī)的襟翼有0°（收上位）、10°、20°、30°（全放下位）四個位置（如圖2所示）;電機(jī)電源和傳動組件的動力被一個驅(qū)動滑輪、鋼索和推桿傳到襟翼;電機(jī)電源通過安裝于浮臂組件、凸輪桿和隨動控制系統(tǒng)的微動開關(guān)控制，當(dāng)襟翼控制手柄移動到期望襟翼位時，連接凸輪松開其中一個微動電門，作動襟翼電機(jī)。當(dāng)襟翼移動到選擇位，浮臂通過隨動控制轉(zhuǎn)動直到作動的微動電門離開凸輪從而斷開電路，電機(jī)停動。如要反向操縱襟翼，控制桿將移到相反方向從而使得凸輪放開第二個微動電門，從而使電機(jī)反向轉(zhuǎn)動。隨動控制移動凸輪直到其離開第二個電門，然后切斷襟翼電機(jī)電源，電機(jī)停轉(zhuǎn)[4]。當(dāng)襟翼移動到0°（收上位）和30°（全放下位）時作動筒組件限位電門將控制禁翼行程，使位于右機(jī)翼內(nèi)部的襟翼電機(jī)停轉(zhuǎn)，防止損壞襟翼收放作動筒[5]。

2  故障統(tǒng)計分析

對該型飛機(jī)近3年的襟翼維護(hù)情況進(jìn)行梳理，發(fā)現(xiàn)該型飛機(jī)襟翼系統(tǒng)故障涉及系統(tǒng)的機(jī)械傳動、電路控制、結(jié)構(gòu)等各個部分，根據(jù)統(tǒng)計，系統(tǒng)發(fā)生最多且威脅安全最大的故障是襟翼卡組，而導(dǎo)致襟翼卡組最多的故障原因就是襟翼電門的故障，約占故障總數(shù)的68%，具體故障統(tǒng)計見圖3所示。

根據(jù)統(tǒng)計，在襟翼系統(tǒng)排故中應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注襟翼電門故障，執(zhí)機(jī)單位應(yīng)將襟翼電門的使用時間納入可靠性數(shù)據(jù)監(jiān)控，對于使用時間較長的電門需結(jié)合定檢進(jìn)行檢查，更換狀況較差的電門;對于襟翼導(dǎo)軌故障雖然只有兩起，但在故障發(fā)生后的機(jī)隊(duì)普查中發(fā)現(xiàn)，該機(jī)型的襟翼外側(cè)導(dǎo)軌側(cè)面均存在不同程度的磨損，其中有10架飛機(jī)的磨損接近超標(biāo)，如果不及時對磨損較為嚴(yán)重的滑軌進(jìn)行打磨處理，會導(dǎo)致襟翼在收放時有異響或卡阻的后果，同樣威脅飛行安全。

3? 典型故障實(shí)例分析

3.1 故障現(xiàn)象回顧

2020年9月某日，該型某機(jī)號飛機(jī)執(zhí)行本場帶飛訓(xùn)練。在進(jìn)近著陸階段，機(jī)組操縱飛機(jī)襟翼控制手柄準(zhǔn)備建立襟翼著陸構(gòu)型，此時飛機(jī)襟翼30°時出現(xiàn)卡組，后嘗試收上襟翼，襟翼又卡在10°位置，飛行人員實(shí)施多次收放操作后，最終建立著陸構(gòu)型，操縱飛機(jī)安全著陸。

3.2 故障檢查及分析

飛機(jī)滑回后，機(jī)務(wù)人員對襟翼系統(tǒng)進(jìn)行檢查，檢查襟翼支架滑軌、鋼索及傳動桿等部件均完好，最終檢查發(fā)現(xiàn)上下位微動電門內(nèi)部觸點(diǎn)存在燒蝕現(xiàn)象，如圖4所示。

經(jīng)統(tǒng)計，自2020年以來，該型飛機(jī)已連續(xù)出現(xiàn)5起由襟翼收放微動電門引起的襟翼收放卡阻故障，將更換的微動電門分解后發(fā)現(xiàn)，微動電門內(nèi)部觸點(diǎn)均存在燒蝕現(xiàn)象。故障原因均可能為微動電門內(nèi)部觸點(diǎn)燒蝕導(dǎo)致接觸不良，使襟翼不能正常收放。統(tǒng)計5起故障飛機(jī)的微動電門裝機(jī)使用時間發(fā)現(xiàn)，平均已使用5000小時以上，且電門燒蝕程度隨著使用時間增加而更加嚴(yán)重。

3.3 原因分析

根據(jù)系統(tǒng)概述可知，襟翼系統(tǒng)的收放由襟翼電機(jī)的正、反轉(zhuǎn)完成，電機(jī)的作動由座艙內(nèi)儀表板上一襟翼操縱手柄控制，襟翼操縱手柄上安裝有兩個微動電門，分別為收上、放下微動電門。當(dāng)操縱襟翼手柄時，兩個微動電門的開關(guān)狀態(tài)使電機(jī)的供電線路電源正負(fù)極轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)電機(jī)的正、反轉(zhuǎn)。當(dāng)襟翼正常收放時，收上微動電門（SI007）和放下微動電門（SI008）串聯(lián)在一起同時工作，任一微動電門的接觸不良都會造成襟翼卡阻。

當(dāng)微動電門裝機(jī)使用較長時間后，隨著微動電門本身性能的下降及微動電門內(nèi)部觸點(diǎn)的不斷接觸性電流燒蝕，極易導(dǎo)致觸點(diǎn)的接觸不良。觸點(diǎn)接觸不良并不會使收放襟翼每一次都出現(xiàn)卡阻現(xiàn)象，且電門內(nèi)部的觸點(diǎn)情況從外觀上無法檢查，必須拆下后進(jìn)行檢查才可發(fā)現(xiàn)，所以由觸點(diǎn)的燒蝕在日常的航線檢查中不易被發(fā)現(xiàn)。

3.4 系統(tǒng)維護(hù)建議

①當(dāng)發(fā)生襟翼收放卡阻的故障時，排除故障過程中，除應(yīng)檢查襟翼軸承、鋼索、導(dǎo)軌、蝸桿等機(jī)械部件是否工作正常外，還應(yīng)檢查襟翼系統(tǒng)各線路、操縱微動電門及上、下極限電門的狀況。②如果襟翼收放卡組故障發(fā)生在襟翼完全收上或完全放下狀態(tài)，應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注座艙襟翼操縱手柄處的襟翼收放微動電門及襟翼電機(jī)蝸桿兩端上、下極限電門。③如果襟翼收放卡組發(fā)生在襟翼收放過程中，則應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注襟翼收放微動電門。④如果可以復(fù)現(xiàn)故障，可以通過打開右機(jī)翼下部襟翼電機(jī)蓋板斷開襟翼電機(jī)的供電插頭來測量是否有供電來判斷是否為微動電門或線路問題，若確認(rèn)襟翼電機(jī)未獲得供電，且檢查襟翼線路中其余部分沒有破損，可重點(diǎn)檢查是否為微動電門使用時間過長導(dǎo)致的性能下降或觸點(diǎn)燒蝕導(dǎo)致的接觸不良。⑤在需要更換襟翼微動電門時，應(yīng)嚴(yán)格按照維護(hù)手冊的要求執(zhí)行，并在更換后測試確認(rèn)襟翼系統(tǒng)工作正常。

4? 總結(jié)

在襟翼系統(tǒng)排故過程中，應(yīng)該在飛機(jī)維護(hù)手冊及線路手冊等依據(jù)基礎(chǔ)上，結(jié)合維護(hù)經(jīng)驗(yàn)，了解故障發(fā)生的整個過程，對故障所涉及的系統(tǒng)工作原理進(jìn)行深入研究，充分利用故障大數(shù)據(jù)分析手段，快速準(zhǔn)確的分析及定位故障源，從而減少飛機(jī)停場時間。

參考文獻(xiàn)：

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[4]劉世貴.CESSNA172R飛機(jī)襟翼系統(tǒng)故障分析[J].中國科技信息，2016（13）：38-39.