某型飛機前起落架收上抖動原因分析

撰文/陳江濤 劉瑞 伍峰

■519040 中航通飛研究院有限公司 廣東 珠海

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某型飛機前起落架收上抖動原因分析

撰文/陳江濤 劉瑞 伍峰

■519040 中航通飛研究院有限公司 廣東 珠海

本文分析了某小型飛機前起落架收上時出現的抖動現象，通過對故障現象的分析，找出了故障原因，并進行了設計改進，最終通過試驗驗證并排除了故障。關鍵詞：起落架收放；抖動；鎖機構

某小型飛機起落架為滿足適航條款的應急放要求，對原有起落架收放方案進行了更改，更改取消了原系統中為配合起落架應急放而設置的液壓鎖，并將起落架應急放由手搖泵驅動改為重力放起落架。更改后進行了起落架收放試驗，試驗中發現前起落架在收上時頻繁發生抖動，因此，現場進行了分析與排故。

系統原理及起落架結構組成

1、2主起落架 3 前起落架4 電磁閥 5 起落架應急閥圖1 起落架收放系統液壓原理圖

在正常收放過程中，起落架應急閥處于I位，起落架收放手柄控制電磁閥4換向，實現起落架的正常收放，作動筒1、2、3的活塞桿伸出時起落架收上，活塞桿縮入時起落架放下。前主起落架在收上與放下到位后分別觸動微動開關向指示系統發出信號，若起落架到位則顯示綠燈，若在規定的時間范圍內未到位顯示黃燈，隨著時間變長繼而顯示紅燈。三個起落架全部到位后，系統自動切斷電磁閥4的供電，若有一起落架未到位，則電磁閥電源將重新接通并使該起落架收或放到位。應急放起落架時，先將起落架應急閥切換到II位，以溝通作動筒兩腔油液，當上位鎖在鋼索作用下打開后，起落架在重力作用下放下并上鎖。

起落架為前三點式起落架，前起落架向前收起，兩主起落架位于兩機翼上，向機身方向收起至機翼內。

前起落架收上時，前起作動筒開鎖后繼續推動前起落架繞支柱轉軸向前收起，收上到位后，鎖勾進入鎖環內，一方面勾住鎖環保持起落架處于收上位置，一方面鎖勾推動微動開關，向指示系統發出前起收上到位信號。當前起落架放下時，前起作動筒有桿腔進油，作動筒筒體拉動搖臂旋轉，拉桿在搖臂的推動下，推動鎖勾脫開鎖環使上位鎖打開，作動筒活塞桿收縮，使起落架放下，由撐桿鎖與下位鎖勾將起落架鎖在下位。

故障現象

在出現抖動現象后，分別采用電動泵和手搖泵向系統供壓并進行起落架收放試驗時，試驗過程出現以下現象：

a用電動泵供壓時，起落架在收上末期，當前起最后上鎖時，上位鎖指示燈變綠后，三個起落架出現頻繁持續抖動。抖動過程中，前起上位鎖指示燈有時有黃綠交替變化的情況，也存在該指示燈由黃變紅且不變綠的情況。

b用手搖泵供壓時，在起落架收上末期，也存在在上鎖時，起落架抖動情況，但抖動次數較少，抖動會衰減（振幅變小，振頻變低），抖動3次～5次后就自動停止了。抖動過程中指示燈的顏色變化情況同上。

c當抖動發生時，手動將起落架收放開關置于中位（此時電磁閥斷電）后，抖動即刻停止。

原因分析

根據試驗現象分析，因前起上位鎖指示燈在抖動過程中有黃燈綠燈交替變化，說明前起上位鎖微動開關在通電和斷電兩種狀態發生變化，指示燈由黃燈變為紅燈的原因是由于起落架在規定的時間未全部到位。

當手動將起落架收放開關置于中位時，抖動停止，說明抖動的動力來自于液壓系統，這一點也被手搖泵收上時抖動衰減現象所證實，由于液壓源中有一個蓄壓器，當搖動手搖泵使三個起落架都上鎖后，產生抖動，蓄壓器為抖動提供動力，當蓄壓器油液壓力逐漸降低時，抖動發生了衰減并最終停止。

根據初步判斷結果，對起落架系統進行了制造偏離檢查，并對微動開關的功能進行了檢查，檢查發現微動開關功能正常，制造偏離在可接受的范圍內。

為了進一步查找抖動原因，在前起落架鎖勾與鎖環在收上位置位繪制了運動簡圖，見圖2。

圖2中，A點為前起支柱旋轉軸，C點為鎖環中心軸，B點為鎖勾在前起支柱上的固定點，D點為前起支柱上的固定點，DE間為一彈簧，E點為彈簧在鎖勾上的掛點。當鎖勾勾住鎖環且兩者圓心重合時，鎖勾位置為I位，當前起落架支柱向上有0.25°（對應B1與B2間弧長1mm）的振動時，由于A點和C點固定不動，B1點向上運動，B1與C點間距變小，因此，鎖勾勾槽下弧面將貼著鎖環表面向上運動，使鎖勾向上向右運動，鎖勾前端離開微動開關一個距離L1（約為7mm），此時鎖勾位置處于II位。當繼續向上運動時，L1將變得更大。

圖2　抬起時的運動簡圖

同理，起落架向下有0.25°的振動時，鎖勾勾槽上表面沿鎖環滑動，使鎖勾向上向右運動，鎖勾前端離開微動開關一個距離L2（約為7mm）。

根據運動簡圖得出的結論，分析起落架抖動的過程是：當前起落架在收上到位時，當鎖勾壓縮微動開關，起落架全部到位，電磁閥斷電，系統卸壓，起落架會在自重的情況下有一個小幅的振動，由于振動使鎖勾脫離微動開關，微動開關使電磁閥重新上電，液壓壓力使作動筒重新收上前起，鎖勾再次鎖上鎖環，電磁閥斷電，系統卸壓后將重復一個小幅度的收上放下過程，表現出的現象就是起落架的抖動。

設計改進

根據上述原因分析及鎖勾的受力分析，認為鎖勾彈簧拉緊力偏小，經對彈簧進行了重新設計，加大了彈簧的拉力，后重新進行了試驗，抖動現象消失。

結論

a該小型飛機上起落架抖動是因鎖勾彈簧力不足引起的。

b對于起落架鎖定裝置而言，設計應使在外界擾動下，鎖機構的相對運動不能呈發散狀態。

陳江濤（1976-）；男；高工；從事于飛機液壓系統設計工作。