DA42NG飛機起落架工作原理介紹及故障分析

關世超

摘? 要：伴隨某學院老一代中教機PA44-180飛機老化到報廢，新一代中教機的引進已成定局，在多方考察下，學院最終選定新一代中教機型號DA42NG。和學院曾經使用的中教機相比，新的中教機在操縱性、舒適度和安全性等方面都有顯著提高。為了保質保量完成該新機型的航線與定檢維護工作，深刻理解飛機上元器件工作原理至關重要，作為飛機最重要的組成部分之一起落架系統尤其應該受到關注。該文通過對起落架的電路和油路系統進行分析，深入講解本機型起落架工作原理，結合日常飛行訓練故障現象分析并排除故障，在保證飛行訓練任務正常進行的同時為相關工作人員提供維護參考。

關鍵詞：起落架? 原理? 安全? 效率

中圖分類號：V24? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A文章編號：1672-3791（2021）04（a）-0057-05

Working Principle Introduction and Fault Analysis of DA42NG Aircraft Landing Gear

GUAN Shichao

（maintenance department of Luoyang Branch， Civil Aviation Flight University of China， Luoyang， Henan Province， 471000? China）

Abstract：With the development of PA44-180 aircraft of the old generation of a college， the introduction of the new generation of Chinese teaching aircraft has been established. Under the investigation of many parties， the college finally selects the new generation of da42ng. Compared with the Chinese teaching machine used by the college， the new teaching machine has significantly improved in handling， comfort and safety. In order to complete the maintenance of the new aircraft， it is very important to understand the working principle of the components on board. As one of the most important parts of the aircraft， landing gear system should be paid attention. This paper analyzes the circuit and oil system of the landing gear， explains the working principle of the landing gear of this aircraft in depth， analyzes and eliminates the fault in combination with the daily flight training fault phenomenon， and provides maintenance reference for the relevant staff while ensuring the normal flight training task.

Key Words： Landing gear; Working pringciple; Safe; Efficiency

起落架系統是目前大多數飛機必要的組成部分之一，不可替代。在飛機起飛、降落、滑跑與停放時支撐飛機重量，和機輪一起降低地面對飛機的沖擊，保護機上人員及設備不受沖擊影響，起落架也是機輪的附著設備，沒有起落架，飛機無法僅依靠機輪完成上述功能。對于可收放起落架來說，其組成還包括液壓作動組件，功能更復雜，更難以維護，一旦在飛行過程中出現收放困難或其他故障，不僅會增加駕駛員的心理負擔，考驗其應變能力，更嚴重威脅飛機安全。該文從DA42NG飛機起落架組成出發，結合外場維護出現的故障，分析工作原理并提出相應故障的排除放方法。

1? DA42NG飛機起落架系統組成及工作原理

1.1 起落架電路系統及工作原理

起落架系統主要由兩部分組成，即起落架電路和起落架油路。起落架電路部分包含起落架控制電路（液壓電機和電磁活門），起落架位置顯示電路，起落架警告電路[1]。圖1為液壓電機工作電路圖[2]。

起落架控制電路由LH MAIN BUS（左主匯流條）供電，此電路圖表示起落架完全放下并鎖定。從上往下看，電流先經過GEAR WRN ELEV LIMIT斷路器后經線路32014A22送至RELAY繼電器和FLAP PSSITION SWITCH ASSEMBLY（襟翼位置開關組件）和S4常閉開關終止，如圖2所示。

此時襟翼位置開關組件中開關S1和S4閉合，襟翼處于進近位。因此RELAY繼電器[3]無法作動。在經過32014A22和32035A22后，電流流經GEAR WARINING（起落架警告喇叭），由于RELAY繼電器未吸合，此條線路無法觸發起落架不安全音響警告。電流流經32036A22后，經并聯油門微動開關分別至前起落架放下開關S1 NC位置，左起落架放下開關S3 NC位置和右起落架S5 NC位置，因S1、S12、S3和S5開關均處于NO和C位連通，也無法發觸發起落架不安全警告。GEA71利用31320A22線探測GEAR WARNING負接線片點位，當負極電位低時，觸發GEA71起落架不安全警告，經PFD（主駕駛員顯示器）右下角警告窗口彈出視覺警告，告知此時起落架處于不安全位置。23028B22經J2414插頭進入選裝GDL 69設備，某院飛機未選裝，此線路無實際作用。當TEST測試開關摁下時，GEAR WARNING經開關接地，發出起落架不安全警告音，同時起落架位置指示燈光和不安全燈亮。26102A22和26103A22一側經二極管和TEST開關接地，另一次接GEA71，摁下測試開關，可以觸發GEA71火警報警，經PFD右下角警告窗口顯示。電流經GEAR斷路器和32005A22進入起落架收上與放下手柄使中部RELAY繼電器吸合，經過320004A22吸合下部RELAY繼電器，液壓泵通電工作。起落架完全放下鎖定時，壓力電門斷開，繼電器無法吸合，液壓泵停止工作。由電路分析可知，當起落架位置和起落架收放手柄位置不一致時，起落架不安全警告燈亮，起落架位放下鎖定時，觸發起落架不安全警告，由聲音和顯示共同提醒駕駛員注意起落架位置，避免發生危險。

1.2 起落架油路系統及工作原理

起落架油路由電路控制作動。其控制油路部件為液壓泵（Pump）、起落架收上電磁閥（Retract Solenoid Valve）和放下電磁閥（Extend Solendoid Valve）。具體見圖3至圖6。

圖3至圖6包含的主要器件為前起落架收放作動筒（Nose Gear Actuator），左、右主起落架收放作動筒（Main Gear Actuator LH and Main Gear Actuator RH），起落架緊急釋放手柄（Emergency Extension Valve）、儲壓器（Accumulator）、泵壓力開關（Pumo Pressure Switch），收上和放下電磁閥（Retract Solenoid Valve and Extend Solendoid Valve），液壓泵（Pump）和液壓油箱（Tank）以及起落架在放下位，起落架控制手柄在收上位時，液壓油路工作狀態圖。當起落架手柄從放下位扳至收上位時，收上電磁閥和放下電磁閥上部雙向油路接通，Accumulaotr先通過2路流量控制閥，經NRV單項閥[4]將液壓壓力傳遞至收放作動筒（Retract LG and Extend LG）兩端，由于作動筒收上端有效面積大于放下端，在保持作動筒兩端液體壓力相等的同時，作用在收上端的壓力強迫活塞[5]向對側運動，活塞伸長并推動起落架收上，當儲壓氣壓力低于1 400 psi時，泵壓力開關打開，泵工作電路接通，此時泵開始工作將液壓油箱內液壓油打入本該儲壓氣作用的油路，即開始介入起落架收放動作，同時將液壓油泵入儲壓器。

當起落架完全收上時，NOSE LDG GEAR UP（前起落架收上）電門閉合，Extend Solenoid Valve（放下電磁閥）作動至單向導通位，具體見圖7。

電動泵繼續工作，收放作動筒放下端液壓油經過Extend Solenoid Calve（放下電磁閥）一側返回液壓油箱，另一側進入收上油路配合原收上油路壓力，使起落架進入全壓收上模式，當儲壓氣出口壓力大于1 650 psi時，泵壓力開關關斷，液壓泵停止工作，收上保持壓力由儲壓氣提供。

由以上分析可知，起落架電路系統通過控制收上和放下電磁閥的作動，不需要更改液壓泵工作泵油方向，就可以達到控制起落架作動筒收放和保持的目的。

當起落架出現異常無法正常工作時，拉出緊急釋放手柄，手柄一側控制斷開液壓泵輸入端電壓電流，使液壓泵停止工作，另一端打開緊急釋放油路，使收放作動筒收上側液壓油經單向閥和緊急釋放油路快速返回油箱的同時，另一路進入作動筒放下端，配合其原放下端壓力和起落架自身重力，放下并鎖定，從而達到應急放起落架的目的。

2? 起落架系統故障分析及排故方法

由維護手冊可知，當起落架完全收上或放下后，液壓泵需要繼續工作一段時間持續為儲壓氣供油直至儲壓氣壓力大于1 650 psi。當系統出現內漏[6]時，高壓迫使液壓油進入系統內空隙，當空隙被填滿，壓力保持恒定，液壓泵也能停止工作，但此時液壓泵工作時間很有可能大于正常工作時間，即液壓泵[7]工作停止時間大于系統要求時間，液壓泵工作效率降低也可以導致以上故障現象，排除液壓泵斷續工作故障時可以參考從以上方向著手。當系統在任何時間液壓泵都斷續工作或不間斷工作時，可以考慮液壓油外漏，因為外漏使泵壓力開關無法達到1 650 psi，泵電路無法被切斷。由電路分析可知，當航空器[8]起落架放下鎖定，任一起落架放下鎖定開關短路，可造成起落架不安全警告燈燃亮，此故障已被確認觸發且安全排除。

3? 結語

起落架系統是現代大多數飛機必備系統，其在大多數航空器中無法被替代。其工作穩定直接關系飛行安全。相對于不可收放式起落架系統，可收放起落架系統更加復雜，存在更多安全隱患，維護更加繁瑣。在日常維護中更要關注疑似系統內漏與外漏，這增加了機務人員和駕駛員航前工作的難度。為了保證飛行安全，全面理解起落架組成與工作原理顯得尤為重要。只有全面學習起落架系統才能在日常工作中更容易發現系統缺陷，從而將安全隱患消除在地面上，提高飛行安全裕度，減少飛機停場時間，降低故障率，為增加飛行時間打下堅實的基礎，降低故障率。

參考文獻

[1] 熊曉倩.嵌入式系統傳感器的設計與應用研究[J].科技創新導報，2020（20）：1.

[2] 殷瑞祥.電路分析原理與電子線路基礎[M].北京：高等教育出版社，2020：55.

[3] 段榮霞.AltimuDesigner20標準教程[M].北京：華大學出版社，2020：132.

[4] 陸培文.使用閥門設計手冊[M].北京：械工業出版社，2020：201-203.

[5] 丁發軍.航空活塞發動機排故指南[M].成都：西南交通大學出版社，2015：172.

[6] 陳冠旭，趙立杰，李淑萍，等.通用航空領域復合材料制備工藝的研究[J].科技創新導報，2020（20）：3-4.

[7] 牟志華，賈祥云.液壓與氣動技術[M].3版.北京：中國鐵道出版社，2020：215-216.

[8] 張文軍，黃淼，張家旭.水陸兩棲飛機水池試驗模型設計加工技術淺析[J].科技創新導報，2020（17）：1.