某型飛機襟翼收放超時問題研究

某型飛機襟翼收放超時問題研究

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

引言襟翼是現(xiàn)代飛機操縱系統(tǒng)不可或缺的重要部件，在飛機起飛、著陸階段提供合適的升阻比，保證飛機在有限長度的跑道上實現(xiàn)快速的起飛、著落。襟翼加裝在飛機的中央翼附近，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。通過增加機翼面積提高飛機迎風面積，達到增加整機升力的作用，包括起飛時的增升提速及著陸時的增升增阻。同時襟翼可以在扭力桿或作動器的帶動下進行角運動，改變機翼與風力的夾角，從而改變外力在升力與阻力的分量，達到穩(wěn)定起飛和快速剎停的目的。當同時采用富勒襟翼、克魯格襟翼時，機翼面積及剖面彎度大幅增加，同時在富勒襟翼縫隙供氣引射的帶動下，機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%。由于襟翼作動在飛機起飛及著陸階段，為飛機提供必需的升力及阻力，襟翼的故障可直接導致飛機起飛失敗、著陸沖出跑道等嚴重事故，故襟翼的收放功能及收放時間都需要嚴格檢查。因此，有必要針對襟翼控制系統(tǒng)的工作原理進行歸納總結，針對典型故障進行剖析，發(fā)現(xiàn)問題、總結經(jīng)驗、對癥下藥、完善改進。以下將以某型飛機的典型故障為輸入，建立系統(tǒng)架構及故障隔離樹，展開詳細分析。二

工作原理某型機進行地面襟翼收放功能通電檢查時，發(fā)現(xiàn)使用電機收放襟翼時間均超過規(guī)定時間11s。襟翼控制系統(tǒng)主要由襟翼電動機構、電動離合器、襟翼操縱開關、襟翼電機控制相關斷路器、延時繼電器、接觸器等組成，通過以上部件控制襟翼電動機構工作，電動機構帶動襟翼完成收/放功能。由于襟翼電機的啟動電流較大，為減小啟動電流對系統(tǒng)的沖擊，加裝延時繼電器使電機啟動延時后，電動離合器工作，襟翼開始收放。進行襟翼收放檢查時，接通襟翼電機控制相關斷路器，將襟翼操縱開關置于放下（收起）位置，襟翼收放接觸器A和B工作，分別向襟翼電動機構內1、2號襟翼電機供電，電機開始轉動。同時襟翼收放接觸器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，機上直流電源通過交流繼電器的常開觸點，為延時繼電器A和B供電，繼電器延時接通，離合器開始工作，襟翼電機帶動襟翼放下（收起）。當任意一臺襟翼電機失電時，該側的交流繼電器和延時繼電器失電，離合器斷開，襟翼電機與輸出軸脫開，即轉為由單臺電機工作控制襟翼的放下（收起）。故單臺襟翼電動機構收放時間為兩臺襟翼電動機構收放時間的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，飛機襟翼收放超時問題故障樹見圖1。圖1故障隔離樹X1襟翼開關故障分析根據(jù)襟翼控制系統(tǒng)原理可知，襟翼開關包含兩路襟翼電機線纜，若開關故障，可能導致僅單臺電機工作，襟翼收放超時。地面通電檢查時，襟翼開關可以正常控制2臺襟翼電機工作，因此，排除襟翼開關故障導致襟翼收放超時。X2線路故障分析某臺電機的控制線路或供電線路故障，可導致單臺電機作動，襟翼收放時間變長。操作人員檢查機上相關線路，導線導通正常、絕緣性良好，沒有燒蝕短路的痕跡。因此，排除線路故障導致的襟翼收放超時。X3斷路器故障分析襟翼電機控制斷路器或襟翼電機供電斷路器中的跳開，可導致單臺電機作動，襟翼收放時間變長。操作人員檢查斷路器板上的相關斷路器均在正常接通位置。因此，排除襟翼電機交流供電斷路器、襟翼電機控制斷路器跳開導致的襟翼收放超時。X4接觸器故障分析若1個接觸器故障，將會斷開1臺電機供電，導致單臺電機作動，襟翼收放時間變長。地面通電檢查時，襟翼開關可以正常控制2臺襟翼電機工作，因此，排除接觸器故障導致襟翼收放超時。X5交流繼電器故障分析若1個交流繼電器故障，將會斷開1臺離合器工作，變?yōu)閱闻_電機工作，導致的襟翼收放超時。此項無法排除。X6延時繼電器故障分析若1個延時繼電器故障，將會斷開1臺離合器工作，變?yōu)閱闻_電機工作，導致的襟翼收放超時。此項無法排除。X7襟翼電動機構故障分析襟翼電動機構內部的1臺襟翼電機故障或1臺離合器故障，將會變?yōu)閱闻_電機工作，導致的襟翼收放超時。地面通電檢查時，襟翼電動機構能正常工作，襟翼收放時間滿足雙電機正常工作的指標要求，排除電動機構故障導致的襟翼收放超時。四

故障排查根據(jù)以上分析結論，進一步對襟翼控制系統(tǒng)進行檢查。選取2個交流繼電器、2個延時繼電器的輸入端和輸出端為測量點，將襟翼操縱開關扳至收/放位置，在檢查中發(fā)現(xiàn)，襟翼電機的交流繼電器輸入端和輸出端信號一直正常；延時繼電器B的輸出端信號一直正常，延時繼電器A在接通襟翼收/放開關約19s后，輸入端信號正常，輸出端信號消失，即延時繼電器異常斷開。該問題將引起1臺離合器停止工作，即變?yōu)閱闻_電機工作，導致襟翼收放超時。根據(jù)故障現(xiàn)象及排查情況，可確定延時繼電器A故障，在接通一定時間后異常斷開，襟翼收放由雙電機變?yōu)閱坞姍C，導致收放襟翼時間均超過規(guī)定時間11s。五

結論通過該次故障，體現(xiàn)了電氣控制系統(tǒng)的局限性，采用各型繼電器、接觸器實現(xiàn)襟翼時序控制，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，當發(fā)生器件過流、觸點粘連等故障時，襟翼控制系統(tǒng)無法滿足收放要求。隨著微電子技術和計算機科學的發(fā)展、可靠性理論和余度技術的建立，促使電傳操縱技術趨于成熟。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)代飛機的電傳操縱系統(tǒng)均為數(shù)字電傳操縱系統(tǒng)。故該型機操縱系統(tǒng)應考慮采用數(shù)字電傳控