PA44-180飛機(jī)前起落架未放到位著陸原因分析

摘要：起落架是飛機(jī)的重要系統(tǒng)，在飛機(jī)安全起降過程中擔(dān)負(fù)著極其重要的作用，一旦出現(xiàn)故障將會(huì)嚴(yán)重影響飛行安全。本文對一起PA44-180飛機(jī)前起落架未放到位著陸造成的事故征候進(jìn)行原因分析，并提出安全建議。

關(guān)鍵詞：前起落架；未放到位；著陸

Keywords：nose landing gear；not in position；landing

1 事故經(jīng)過

一架PA44-180飛機(jī)在跑道目視進(jìn)近著陸過程中，在起落架放下到位指示三個(gè)綠燈亮的情況下，飛機(jī)落地滑跑時(shí)機(jī)頭擦地，兩側(cè)螺旋槳打地變形。

1.1 跑道監(jiān)控

調(diào)取和分析了跑道監(jiān)控視頻，可以清晰地看到降落時(shí)該機(jī)主起落架正常，前起落架未放下到位（見圖1）。

1.2 降落軌跡

該機(jī)裝配了ADS-B系統(tǒng)，可對飛機(jī)的高度、速度等信息進(jìn)行記錄、監(jiān)控。調(diào)取該機(jī)著陸時(shí)的ADS-B記錄數(shù)據(jù)，還原了該機(jī)的降落軌跡，觸地后滑行288m左右停止在跑道上（見圖2）。

1.3 問詢及陸空通話

詢問飛行機(jī)組，當(dāng)日飛行科目為起落連續(xù)及空中假單發(fā)訓(xùn)練。飛行前檢查正常。降落時(shí)，起落架放到位綠燈亮，不安全紅色警告燈未亮，警告喇叭未響。

調(diào)取和辨聽了塔臺(tái)指揮錄音。機(jī)組執(zhí)行完放起落架操作后，申請落地，塔臺(tái)向機(jī)組證實(shí)了起落架放到位綠燈亮，未聽到警告喇叭音。

2 飛機(jī)檢查情況

2.1 目視檢查

1）發(fā)現(xiàn)駕駛艙儀表板液壓泵25A電源斷路器跳起。

2）對其余的前起落架部件、液壓系統(tǒng)、供電線路等系統(tǒng)進(jìn)行全面的目視檢查，未發(fā)現(xiàn)異常。

2.2 功能測試

復(fù)位液壓泵25A電源斷路器，頂升飛機(jī)，接通地面電源，對起落架系統(tǒng)進(jìn)行功能測試檢查：起落架收放、指示和預(yù)警系統(tǒng)均正常。故障現(xiàn)象未重現(xiàn)。

2.3 部附件檢查

1）液壓泵檢查

根據(jù)液壓泵廠家給出的性能參數(shù)對液壓泵進(jìn)行性能測試。

2）前起落架放下鎖定電門檢查

該件自2001年起已使用近20年，自開始使用時(shí)間為13656h。

a.外觀檢查。目視檢查電門外觀較為老舊，沾有較多泥塵，作動(dòng)桿側(cè)壁附有較多油泥。

b.CT檢測。對電門進(jìn)行了CT掃描，內(nèi)部無明顯異常，無外物（見圖3）。

2.4 電瓶檢查

對電瓶進(jìn)行容量檢測，容量值為78%（標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)大于80%），電瓶容量稍有不足。

初步檢查并未找到液壓泵25A電源斷路器跳起及放下到位綠色指示燈異常點(diǎn)亮且未出現(xiàn)告警信息的原因。需要參考廠家手冊，根據(jù)前起落架工作原理進(jìn)一步分析。

3 前起落架工作原理

前起落架由機(jī)械運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、液壓作動(dòng)機(jī)構(gòu)、位置電門及指示告警等系統(tǒng)組成。起落架正常收放時(shí)，扳動(dòng)駕駛艙儀表板上起落架收放手柄，通過繼電器控制液壓泵電機(jī)的正反轉(zhuǎn)，分別向起落架收放作動(dòng)筒的收上液壓管路和放下液壓管路提供油液壓力，驅(qū)動(dòng)作動(dòng)筒作動(dòng)桿的伸長或收縮，帶動(dòng)起落架的放下或收上。

3.1 前起落架位置電門工作原理

前起落架的位置電門包括放下鎖定電門和收上極限電門。放下鎖定電門安裝在機(jī)身前艙底部右側(cè)橫梁上，給起落架位置指示系統(tǒng)提供前起落架放下到位信號(hào)。

前起落架放下鎖定電門S402同時(shí)使用了3組觸點(diǎn)信號(hào)進(jìn)行電氣控制，不僅用于前起落架放下鎖定綠色指示燈的控制，同時(shí)也用于起落架位置不安全紅色警告燈的控制及液壓泵工作控制（見圖4）。

1）1、2、3號(hào)觸點(diǎn)：當(dāng)前起落架放下鎖定好時(shí)，S402電門被壓縮，1、3號(hào)觸點(diǎn)接通，觸發(fā)前起落架放下位置綠色指示燈亮。

2）4、5、6號(hào)觸點(diǎn)：當(dāng)飛機(jī)襟翼位置或油門桿位置處于著陸構(gòu)形狀態(tài)（襟翼位置在25°以下或油門桿位置在14in.Hg以下）時(shí)，若前起落架處于未放下鎖定位置，S402電門未被壓縮，4、5號(hào)觸點(diǎn)接通，觸發(fā)不安全紅色警告燈亮和警告喇叭音響。

3）7、8、9號(hào)觸點(diǎn)：當(dāng)起落架手柄置于放下位時(shí)，液壓泵放下繼電器K302吸合，此時(shí)若起落架處于未放下鎖定位置，電門未被壓縮，7、8號(hào)觸點(diǎn)接通，為液壓泵供電線路提供接地信號(hào)，液壓泵持續(xù)工作；直至三個(gè)起落架放下鎖定好時(shí)，放下鎖定電門7、8號(hào)觸點(diǎn)斷開，液壓泵停止工作。

4）前起落架的收上控制。當(dāng)起落架手柄置于收上位時(shí)，液壓泵收上繼電器K303吸合，此時(shí)在空中左支柱電門114接地，壓力開關(guān)S332接通，當(dāng)起落架到達(dá)收上位時(shí)，收上極限電門被壓縮，起落架位置不安全紅色警告燈熄滅，液壓泵持續(xù)工作，直至液壓大于1800±100psi時(shí)，壓力開關(guān)S332斷開，液壓泵停止工作。起落架處于收上位并保持。

3.2 液壓泵工作特性

液壓泵為OILDYNE108型雙向直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)齒輪泵，可根據(jù)輸入線路的不同，雙向旋轉(zhuǎn)提供雙向壓力，分別給起落架的收上和放下作動(dòng)提供液壓。

查閱液壓泵說明手冊，對液壓泵的使用有如下描述“108/118 and 165/175 series power units are designed for inter- mittent use only”，該系列只能間隙工作。

手冊中還給出了液壓泵電機(jī)工作循環(huán)時(shí)間參數(shù)（見圖5）“Time at constant load followed by off time to allow the motor to cool to ambient”。建議液壓泵工作一次后，需經(jīng)過一定的冷卻時(shí)間至環(huán)境溫度后才能進(jìn)行下一次工作循環(huán)，否則液壓泵電機(jī)會(huì)出現(xiàn)過熱、過流現(xiàn)象。

4 故障原因分析

4.1 液壓泵25A電源斷路器跳起的原因

根據(jù)2.4節(jié)“電瓶檢查”與3.2節(jié)“液壓泵工作特性”所述，對液壓泵低電壓、頻繁工作特性進(jìn)行以下試驗(yàn)。

使用可變壓地面電源為飛機(jī)供電。調(diào)節(jié)地面電源輸出電壓為10V，模擬該機(jī)連續(xù)起落間隔進(jìn)行收放起落架試驗(yàn)：

第1、2次收放起落架檢查正常；第3次，起落架收上到位，起落架不安全燈熄滅，液壓泵繼續(xù)工作加壓，液壓泵25A電源斷路器跳起，先于壓力開關(guān)S332斷開，使液壓泵停止工作?；謴?fù)液壓泵25A電源斷路器；第4次、5次、6次收放起落架，最終液壓泵25A電源斷路器均跳起。

試驗(yàn)表明，當(dāng)液壓泵工作于低電壓工作狀態(tài)時(shí)，若頻繁多次收放起落架，液壓泵25A電源斷路器會(huì)跳起。

4.2 綠色指示燈異常點(diǎn)亮且未出現(xiàn)告警信息的原因

對電門進(jìn)行硬性分解，發(fā)現(xiàn)內(nèi)部橡膠密封圈老化變形，彈簧與作動(dòng)桿接觸部位嚴(yán)重銹蝕（見圖6）。

根據(jù)電門檢查情況及3.1節(jié)“前起落架放下鎖定電門工作原理”所述，分析認(rèn)為：電門作動(dòng)桿與釋放彈簧作動(dòng)腔之間的橡膠密封圈老化變形，密封性變差，彈簧與作動(dòng)桿接觸部位嚴(yán)重銹蝕，最后一次降落時(shí)，電門出現(xiàn)卡阻未釋放，S402電門1、3觸點(diǎn)始終處于接通狀態(tài)，使前起落架放下鎖定綠色指示燈保持常亮；電門4、5號(hào)觸點(diǎn)始終斷開，不能觸發(fā)起落架位置不安全紅色警告燈和音響警告。

4.3 綜合分析

PA44-180飛機(jī)電源系統(tǒng)為12V供電系統(tǒng)，在收放起落架時(shí)飛機(jī)電瓶會(huì)參與供電。飛機(jī)在當(dāng)次飛行中多次、連續(xù)收放起落架，液壓泵電機(jī)頻繁工作，使液壓泵工作電流持續(xù)增大；假單發(fā)訓(xùn)練時(shí)，發(fā)電機(jī)供電能力比正常減小，電瓶長時(shí)間參與供電，輸出電壓不斷減小，進(jìn)一步增大了液壓泵工作電流。液壓泵出現(xiàn)持續(xù)過流工作狀態(tài)，最終導(dǎo)致飛機(jī)在最后一次放起落架過程中，前起落架放出至前輪艙位置時(shí)液壓泵25A斷路器跳起，液壓泵停止工作，前起落架未放下到位，同時(shí)前起落架放下到位鎖定電門出現(xiàn)卡阻，電門未釋放，放下鎖定綠色指示燈保持常亮，紅色警告燈和音響警告未觸發(fā)。

4.4 結(jié)論

特定飛行科目下會(huì)造成發(fā)電機(jī)供電能力減弱，同時(shí)頻繁收放起落架易造成液壓泵25A電源斷路器跳起，導(dǎo)致液壓泵不能工作。放下鎖定電門暴露安裝在前起落架艙內(nèi)，極易受到雨水、泥塵、油的侵蝕，不是時(shí)控件，定檢也不能發(fā)現(xiàn)內(nèi)部腐蝕情況，卻屬于起落架位置信息關(guān)鍵部件，一旦出現(xiàn)故障，極易導(dǎo)致飛行機(jī)組誤判。

5 安全建議

1）建議核實(shí)起落架關(guān)鍵部件維護(hù)工作項(xiàng)目，細(xì)化部件檢查內(nèi)容，增加重要部件定期更換要求。

2）機(jī)組降落時(shí)起落架放到位指示綠燈亮后，建議確認(rèn)各跳開關(guān)狀態(tài)，并通過機(jī)艙外壁鏡子對前起落架狀態(tài)再次進(jìn)行目視確認(rèn)。

3）向機(jī)組給出安全提示，合理安排飛行科目，告知液壓泵電機(jī)工作循環(huán)性能參數(shù)，合理安排起落間隔。

參考文獻(xiàn)

[1] Piper. PA-44-180 Airplane Maintenance Manual[Z].

[2] Piper. PA-44-180 Airplane Flight Manual[Z].

[3] Oildyne. 108/118 and 165/175 Series Hydraulic Power Units Instruction Manual[Z].

作者簡介

秦逸，工程師，主要從事通航飛機(jī)適航與維修管理工作。