獎狀560 飛機剎車力度不一致故障分析及排除

■ 張健偉 王自知/中國民用航空飛行校驗中心

0 引言

飛機剎車系統可靠性直接影響飛行安全，特別是在起飛、降落滑跑的關鍵階段，剎車系統無法正常工作可能導致嚴重后果。獎狀560 飛機是美國德事隆公司生產的一款中型公務機，累計交付1000 多架，全球累計飛行時間已超過500 萬小時。該機型的剎車系統為鋼索控制、液壓作動，兼有防滯控制、緊急剎車等功能。近期，我公司獎狀560 飛機多次出現左右剎車力度不一致故障，為此，對該機型剎車系統工作原理進行詳細分析，制定了故障隔離方法，以便快速準確地排除故障。

1 剎車系統工作原理

獎狀560 飛機剎車系統主要包括剎車液壓源、應急剎車壓力源、機械控制、液壓控制、剎車制動等五大部分（見圖1）。正副駕駛的方向舵/剎車腳蹬通過鋼索連接到混合器，混合器將正副駕駛的剎車輸出合并，并通過鋼索連接剎車計量活門。剎車踏板偏轉的角度決定鋼索的行程，而剎車計量活門根據鋼索的行程計量剎車壓力，將機械控制轉化為液壓控制。剎車計量活門輸出的液壓力通過防滯伺服活門到達剎車作動部分，作動剎車轂進行剎車。同時，防滯控制組件通過輪速傳感器監控輪子的轉速，當感受到輪胎打滑時，輸出信號到防滯伺服活門，以減小該側剎車壓力。防滯控制組件有故障自檢和記錄功能，可以指示輪速傳感器、防滯伺服活門以及防滯控制組件自身的故障。

圖1 剎車系統組成

2 故障原因分析

剎車系統機械控制部分如圖2 所示，剎車時飛行員踩下剎車踏板A，踏板偏轉并通過連桿機構拉動鋼索C，正副駕駛的左側和右側各有兩根控制鋼索，在剎車混合器E 混合后，變為左右剎車兩根鋼索輸入剎車計量活門G。機械控制部分輸入的力度和行程決定剎車力度，液壓控制部分輸出的液壓壓力決定剎車力度。

圖2 機械控制部分

導致出現左右剎車力度不一致故障的原因如下：

1）正副駕駛左右兩側共4 個剎車踏板的初始角度不一致。剎車時雖然飛行員左右腳的動作一致，但是剎車踏板偏轉的角度不同，踏板實際輸出的剎車行程不一致，導致兩側剎車力度不一致。

2）正副駕駛左右兩側共4 個剎車踏板的行程不一致（見圖3）。每個剎車踏板的行程都是由前后曲柄限位螺釘（forward/aft bell crank limit bolt）決定的，如果限位螺釘調節不一致，行程大的踏板將輸出較大的剎車力度。

圖3 混合器初始止動和最大行程止動

圖3 剎車踏板行程

3）從剎車踏板到混合器以及從混合器到剎車計量活門各段鋼索張力不一致。張力大的鋼索將輸出更大的剎車力度。

4）正副駕駛左右兩側4 根踏板復位彈簧的長度及彈力不一致。雖然飛行員踩下踏板的力度相同，但是由于復位彈簧彈力不同，仍然導致最終輸出的剎車力度不同。

5）混合器處4 根復位彈簧和長度及彈力不一致。雖然飛行員踩下踏板的力度相同，但由于復位彈簧反饋的作用力不同，仍將導致最終輸出的剎車力度不同。

6）混合器初始止動（zero travel stop）和最大行程止動（maximum travel stop）的行程調節不一致，將影響左右側剎車力度（見圖4）。

圖4 排故流程圖

7）剎車計量活門故障。左右兩側剎車壓力計量不一致，將直接導致左右兩側剎車力度不一致。

8）輪速傳感器故障，輸出錯誤的輪速信號，導致剎車時防滯功能介入，影響剎車力度。

9）防滯控制組件故障，給出錯誤的防滯指令，影響剎車力度。

10）防滯伺服活門故障，錯誤釋放來自剎車計量活門的剎車壓力。

11）剎車壓力管路里有空氣，導致左右剎車力度不一致。

12）左右剎車轂磨損不一致，導致左右剎車效能差異。

3 故障隔離及排除

根據獎狀560 飛機剎車系統工作原理，以及各部件故障影響的結果不同，通過分析關鍵節點故障現象，可以準確地隔離故障。

以剎車混合器（見圖2 中的E）為界限，混合器之前為正副駕駛左右側剎車單獨控制，共4 路輸入；混合器之后，正副駕駛的左右側輸入合并為2 路輸入。因此，當出現左右側剎車力度不一致故障時，如果正副駕駛同側剎車現象不一致，即只有正駕駛或副駕駛單獨剎車時才出現左右剎車力度不一致的現象時，故障因素在混合器之前；如果正副駕駛同側剎車現象一致，故障因素在剎車混合器之后。

獎狀560 飛機剎車防滯功能可手動關閉，如果正副駕駛同側剎車故障現象一致，可關閉剎車防滯功能，測試左右剎車力度。如果關閉防滯功能后故障消失，則為防滯系統故障，反之可排除防滯系統原因。故障排除的流程如圖4 所示。

4 總結

獎狀560 飛機剎車控制系統由機械和液壓兩部分構成，機械結構復雜，影響因素較多，當出現左右剎車不一致故障時，往往需要多次更換部件，反復檢查測試，方能排除故障。維修人員排故時可參考本文所述的系統原理分析和故障隔離方法，通過關鍵節點準確隔離故障，由簡入繁，有效縮短排故時間，降低排故成本。