■ 張健偉 王自知/中國民用航空飛行校驗中心

0 引言

飛機剎車系統(tǒng)可靠性直接影響飛行安全，特別是在起飛、降落滑跑的關(guān)鍵階段，剎車系統(tǒng)無法正常工作可能導(dǎo)致嚴重后果。獎狀560 飛機是美國德事隆公司生產(chǎn)的一款中型公務(wù)機，累計交付1000 多架，全球累計飛行時間已超過500 萬小時。該機型的剎車系統(tǒng)為鋼索控制、液壓作動，兼有防滯控制、緊急剎車等功能。近期，我公司獎狀560 飛機多次出現(xiàn)左右剎車力度不一致故障，為此，對該機型剎車系統(tǒng)工作原理進行詳細分析，制定了故障隔離方法，以便快速準(zhǔn)確地排除故障。

1 剎車系統(tǒng)工作原理

獎狀560 飛機剎車系統(tǒng)主要包括剎車液壓源、應(yīng)急剎車壓力源、機械控制、液壓控制、剎車制動等五大部分（見圖1）。正副駕駛的方向舵/剎車腳蹬通過鋼索連接到混合器，混合器將正副駕駛的剎車輸出合并，并通過鋼索連接剎車計量活門。剎車踏板偏轉(zhuǎn)的角度決定鋼索的行程，而剎車計量活門根據(jù)鋼索的行程計量剎車壓力，將機械控制轉(zhuǎn)化為液壓控制。剎車計量活門輸出的液壓力通過防滯伺服活門到達剎車作動部分，作動剎車轂進行剎車。同時，防滯控制組件通過輪速傳感器監(jiān)控輪子的轉(zhuǎn)速，當(dāng)感受到輪胎打滑時，輸出信號到防滯伺服活門，以減小該側(cè)剎車壓力。防滯控制組件有故障自檢和記錄功能，可以指示輪速傳感器、防滯伺服活門以及防滯控制組件自身的故障。

圖1 剎車系統(tǒng)組成

2 故障原因分析

剎車系統(tǒng)機械控制部分如圖2 所示，剎車時飛行員踩下剎車踏板A，踏板偏轉(zhuǎn)并通過連桿機構(gòu)拉動鋼索C，正副駕駛的左側(cè)和右側(cè)各有兩根控制鋼索，在剎車混合器E 混合后，變?yōu)樽笥覄x車兩根鋼索輸入剎車計量活門G。機械控制部分輸入的力度和行程決定剎車力度，液壓控制部分輸出的液壓壓力決定剎車力度。

圖2 機械控制部分

導(dǎo)致出現(xiàn)左右剎車力度不一致故障的原因如下：

1）正副駕駛左右兩側(cè)共4 個剎車踏板的初始角度不一致。剎車時雖然飛行員左右腳的動作一致，但是剎車踏板偏轉(zhuǎn)的角度不同，踏板實際輸出的剎車行程不一致，導(dǎo)致兩側(cè)剎車力度不一致。

2）正副駕駛左右兩側(cè)共4 個剎車踏板的行程不一致（見圖3）。每個剎車踏板的行程都是由前后曲柄限位螺釘（forward/aft bell crank limit bolt）決定的，如果限位螺釘調(diào)節(jié)不一致，行程大的踏板將輸出較大的剎車力度。

圖3 混合器初始止動和最大行程止動

圖3 剎車踏板行程

3）從剎車踏板到混合器以及從混合器到剎車計量活門各段鋼索張力不一致。張力大的鋼索將輸出更大的剎車力度。

4）正副駕駛左右兩側(cè)4 根踏板復(fù)位彈簧的長度及彈力不一致。雖然飛行員踩下踏板的力度相同，但是由于復(fù)位彈簧彈力不同，仍然導(dǎo)致最終輸出的剎車力度不同。

5）混合器處4 根復(fù)位彈簧和長度及彈力不一致。雖然飛行員踩下踏板的力度相同，但由于復(fù)位彈簧反饋的作用力不同，仍將導(dǎo)致最終輸出的剎車力度不同。

6）混合器初始止動（zero travel stop）和最大行程止動（maximum travel stop）的行程調(diào)節(jié)不一致，將影響左右側(cè)剎車力度（見圖4）。

圖4 排故流程圖

7）剎車計量活門故障。左右兩側(cè)剎車壓力計量不一致，將直接導(dǎo)致左右兩側(cè)剎車力度不一致。

8）輪速傳感器故障，輸出錯誤的輪速信號，導(dǎo)致剎車時防滯功能介入，影響剎車力度。

9）防滯控制組件故障，給出錯誤的防滯指令，影響剎車力度。

10）防滯伺服活門故障，錯誤釋放來自剎車計量活門的剎車壓力。

11）剎車壓力管路里有空氣，導(dǎo)致左右剎車力度不一致。

12）左右剎車轂?zāi)p不一致，導(dǎo)致左右剎車效能差異。

3 故障隔離及排除

根據(jù)獎狀560 飛機剎車系統(tǒng)工作原理，以及各部件故障影響的結(jié)果不同，通過分析關(guān)鍵節(jié)點故障現(xiàn)象，可以準(zhǔn)確地隔離故障。

以剎車混合器（見圖2 中的E）為界限，混合器之前為正副駕駛左右側(cè)剎車單獨控制，共4 路輸入；混合器之后，正副駕駛的左右側(cè)輸入合并為2 路輸入。因此，當(dāng)出現(xiàn)左右側(cè)剎車力度不一致故障時，如果正副駕駛同側(cè)剎車現(xiàn)象不一致，即只有正駕駛或副駕駛單獨剎車時才出現(xiàn)左右剎車力度不一致的現(xiàn)象時，故障因素在混合器之前；如果正副駕駛同側(cè)剎車現(xiàn)象一致，故障因素在剎車混合器之后。

獎狀560 飛機剎車防滯功能可手動關(guān)閉，如果正副駕駛同側(cè)剎車故障現(xiàn)象一致，可關(guān)閉剎車防滯功能，測試左右剎車力度。如果關(guān)閉防滯功能后故障消失，則為防滯系統(tǒng)故障，反之可排除防滯系統(tǒng)原因。故障排除的流程如圖4 所示。

4 總結(jié)

獎狀560 飛機剎車控制系統(tǒng)由機械和液壓兩部分構(gòu)成，機械結(jié)構(gòu)復(fù)雜，影響因素較多，當(dāng)出現(xiàn)左右剎車不一致故障時，往往需要多次更換部件，反復(fù)檢查測試，方能排除故障。維修人員排故時可參考本文所述的系統(tǒng)原理分析和故障隔離方法，通過關(guān)鍵節(jié)點準(zhǔn)確隔離故障，由簡入繁，有效縮短排故時間，降低排故成本。