某型飛機(jī)襟翼收放超時(shí)問(wèn)題研究

內(nèi)容Summary：針對(duì)某型飛機(jī)地面檢查襟翼收放功能時(shí)，發(fā)現(xiàn)襟翼收放超時(shí)的異常情況。本文從該型飛機(jī)襟翼控制系統(tǒng)的工作原理進(jìn)行分析，建立故障隔離樹(shù)，排查故障點(diǎn)，并提出改進(jìn)措施及系統(tǒng)完善方案。Keys：襟翼；超時(shí)；數(shù)字電傳一

引言襟翼是現(xiàn)代飛機(jī)操縱系統(tǒng)不可或缺的重要部件，在飛機(jī)起飛、著陸階段提供合適的升阻比，保證飛機(jī)在有限長(zhǎng)度的跑道上實(shí)現(xiàn)快速的起飛、著落。襟翼加裝在飛機(jī)的中央翼附近，根據(jù)所安裝部位和具體作用的差異，又可分為前緣襟翼及后緣襟翼。通過(guò)增加機(jī)翼面積提高飛機(jī)迎風(fēng)面積，達(dá)到增加整機(jī)升力的作用，包括起飛時(shí)的增升提速及著陸時(shí)的增升增阻。同時(shí)襟翼可以在扭力桿或作動(dòng)器的帶動(dòng)下進(jìn)行角運(yùn)動(dòng)，改變機(jī)翼與風(fēng)力的夾角，從而改變外力在升力與阻力的分量，達(dá)到穩(wěn)定起飛和快速剎停的目的。當(dāng)同時(shí)采用富勒襟翼、克魯格襟翼時(shí)，機(jī)翼面積及剖面彎度大幅增加，同時(shí)在富勒襟翼縫隙供氣引射的帶動(dòng)下，機(jī)翼上表面空氣流速增加、紊流后移，升力系數(shù)甚至可提升110%~140%。由于襟翼作動(dòng)在飛機(jī)起飛及著陸階段，為飛機(jī)提供必需的升力及阻力，襟翼的故障可直接導(dǎo)致飛機(jī)起飛失敗、著陸沖出跑道等嚴(yán)重事故，故襟翼的收放功能及收放時(shí)間都需要嚴(yán)格檢查。因此，有必要針對(duì)襟翼控制系統(tǒng)的工作原理進(jìn)行歸納總結(jié)，針對(duì)典型故障進(jìn)行剖析，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、總結(jié)經(jīng)驗(yàn)、對(duì)癥下藥、完善改進(jìn)。以下將以某型飛機(jī)的典型故障為輸入，建立系統(tǒng)架構(gòu)及故障隔離樹(shù)，展開(kāi)詳細(xì)分析。二

工作原理某型機(jī)進(jìn)行地面襟翼收放功能通電檢查時(shí)，發(fā)現(xiàn)使用電機(jī)收放襟翼時(shí)間均超過(guò)規(guī)定時(shí)間11s。襟翼控制系統(tǒng)主要由襟翼電動(dòng)機(jī)構(gòu)、電動(dòng)離合器、襟翼操縱開(kāi)關(guān)、襟翼電機(jī)控制相關(guān)斷路器、延時(shí)繼電器、接觸器等組成，通過(guò)以上部件控制襟翼電動(dòng)機(jī)構(gòu)工作，電動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)襟翼完成收/放功能。由于襟翼電機(jī)的啟動(dòng)電流較大，為減小啟動(dòng)電流對(duì)系統(tǒng)的沖擊，加裝延時(shí)繼電器使電機(jī)啟動(dòng)延時(shí)后，電動(dòng)離合器工作，襟翼開(kāi)始收放。進(jìn)行襟翼收放檢查時(shí)，接通襟翼電機(jī)控制相關(guān)斷路器，將襟翼操縱開(kāi)關(guān)置于放下（收起）位置，襟翼收放接觸器A和B工作，分別向襟翼電動(dòng)機(jī)構(gòu)內(nèi)1、2號(hào)襟翼電機(jī)供電，電機(jī)開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)。同時(shí)襟翼收放接觸器A和B分別向交流繼電器A和B線圈供電，交流繼電器A和B觸電吸合，機(jī)上直流電源通過(guò)交流繼電器的常開(kāi)觸點(diǎn)，為延時(shí)繼電器A和B供電，繼電器延時(shí)接通，離合器開(kāi)始工作，襟翼電機(jī)帶動(dòng)襟翼放下（收起）。當(dāng)任意一臺(tái)襟翼電機(jī)失電時(shí)，該側(cè)的交流繼電器和延時(shí)繼電器失電，離合器斷開(kāi)，襟翼電機(jī)與輸出軸脫開(kāi)，即轉(zhuǎn)為由單臺(tái)電機(jī)工作控制襟翼的放下（收起）。故單臺(tái)襟翼電動(dòng)機(jī)構(gòu)收放時(shí)間為兩臺(tái)襟翼電動(dòng)機(jī)構(gòu)收放時(shí)間的2倍。三

典型故障剖析根據(jù)襟翼控制系統(tǒng)工作原理分析，飛機(jī)襟翼收放超時(shí)問(wèn)題故障樹(shù)見(jiàn)圖1。圖1故障隔離樹(shù)X1襟翼開(kāi)關(guān)故障分析根據(jù)襟翼控制系統(tǒng)原理可知，襟翼開(kāi)關(guān)包含兩路襟翼電機(jī)線纜，若開(kāi)關(guān)故障，可能導(dǎo)致僅單臺(tái)電機(jī)工作，襟翼收放超時(shí)。地面通電檢查時(shí)，襟翼開(kāi)關(guān)可以正常控制2臺(tái)襟翼電機(jī)工作，因此，排除襟翼開(kāi)關(guān)故障導(dǎo)致襟翼收放超時(shí)。X2線路故障分析某臺(tái)電機(jī)的控制線路或供電線路故障，可導(dǎo)致單臺(tái)電機(jī)作動(dòng)，襟翼收放時(shí)間變長(zhǎng)。操作人員檢查機(jī)上相關(guān)線路，導(dǎo)線導(dǎo)通正常、絕緣性良好，沒(méi)有燒蝕短路的痕跡。因此，排除線路故障導(dǎo)致的襟翼收放超時(shí)。X3斷路器故障分析襟翼電機(jī)控制斷路器或襟翼電機(jī)供電斷路器中的跳開(kāi)，可導(dǎo)致單臺(tái)電機(jī)作動(dòng)，襟翼收放時(shí)間變長(zhǎng)。操作人員檢查斷路器板上的相關(guān)斷路器均在正常接通位置。因此，排除襟翼電機(jī)交流供電斷路器、襟翼電機(jī)控制斷路器跳開(kāi)導(dǎo)致的襟翼收放超時(shí)。X4接觸器故障分析若1個(gè)接觸器故障，將會(huì)斷開(kāi)1臺(tái)電機(jī)供電，導(dǎo)致單臺(tái)電機(jī)作動(dòng)，襟翼收放時(shí)間變長(zhǎng)。地面通電檢查時(shí)，襟翼開(kāi)關(guān)可以正常控制2臺(tái)襟翼電機(jī)工作，因此，排除接觸器故障導(dǎo)致襟翼收放超時(shí)。X5交流繼電器故障分析若1個(gè)交流繼電器故障，將會(huì)斷開(kāi)1臺(tái)離合器工作，變?yōu)閱闻_(tái)電機(jī)工作，導(dǎo)致的襟翼收放超時(shí)。此項(xiàng)無(wú)法排除。X6延時(shí)繼電器故障分析若1個(gè)延時(shí)繼電器故障，將會(huì)斷開(kāi)1臺(tái)離合器工作，變?yōu)閱闻_(tái)電機(jī)工作，導(dǎo)致的襟翼收放超時(shí)。此項(xiàng)無(wú)法排除。X7襟翼電動(dòng)機(jī)構(gòu)故障分析襟翼電動(dòng)機(jī)構(gòu)內(nèi)部的1臺(tái)襟翼電機(jī)故障或1臺(tái)離合器故障，將會(huì)變?yōu)閱闻_(tái)電機(jī)工作，導(dǎo)致的襟翼收放超時(shí)。地面通電檢查時(shí)，襟翼電動(dòng)機(jī)構(gòu)能正常工作，襟翼收放時(shí)間滿足雙電機(jī)正常工作的指標(biāo)要求，排除電動(dòng)機(jī)構(gòu)故障導(dǎo)致的襟翼收放超時(shí)。四

故障排查根據(jù)以上分析結(jié)論，進(jìn)一步對(duì)襟翼控制系統(tǒng)進(jìn)行檢查。選取2個(gè)交流繼電器、2個(gè)延時(shí)繼電器的輸入端和輸出端為測(cè)量點(diǎn)，將襟翼操縱開(kāi)關(guān)扳至收/放位置，在檢查中發(fā)現(xiàn)，襟翼電機(jī)的交流繼電器輸入端和輸出端信號(hào)一直正常；延時(shí)繼電器B的輸出端信號(hào)一直正常，延時(shí)繼電器A在接通襟翼收/放開(kāi)關(guān)約19s后，輸入端信號(hào)正常，輸出端信號(hào)消失，即延時(shí)繼電器異常斷開(kāi)。該問(wèn)題將引起1臺(tái)離合器停止工作，即變?yōu)閱闻_(tái)電機(jī)工作，導(dǎo)致襟翼收放超時(shí)。根據(jù)故障現(xiàn)象及排查情況，可確定延時(shí)繼電器A故障，在接通一定時(shí)間后異常斷開(kāi)，襟翼收放由雙電機(jī)變?yōu)閱坞姍C(jī)，導(dǎo)致收放襟翼時(shí)間均超過(guò)規(guī)定時(shí)間11s。五

結(jié)論通過(guò)該次故障，體現(xiàn)了電氣控制系統(tǒng)的局限性，采用各型繼電器、接觸器實(shí)現(xiàn)襟翼時(shí)序控制，可保證襟翼的按要求收放，但繼電器、接觸器等電氣控制元件故障率較高、系統(tǒng)余度不足，當(dāng)發(fā)生器件過(guò)流、觸點(diǎn)粘連等故障時(shí)，襟翼控制系統(tǒng)無(wú)法滿足收放要求。隨著微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)科學(xué)的發(fā)展、可靠性理論和余度技術(shù)的建立，促使電傳操縱技術(shù)趨于成熟。電傳操縱系統(tǒng)分為模擬電傳操縱系統(tǒng)和數(shù)字電傳操縱系統(tǒng)，現(xiàn)代飛機(jī)的電傳操縱系統(tǒng)均為數(shù)字電傳操縱系統(tǒng)。故該型機(jī)操縱系統(tǒng)應(yīng)考慮采用數(shù)字電傳控