閆立
摘 要:文章的目的是研究CESSNA 172飛機襟翼滑軌故障情況,分析故障發(fā)生的原因以及可能造成的后果,以全面提高飛機操作系統(tǒng)的維護、維修質(zhì)量。方法是通過收集典型機型的各類故障信息綜合對比分析,并結(jié)合飛機廠家提供的飛機維護手冊,針對老齡飛機襟翼總結(jié)出合理化的漸進(jìn)式檢查方法建議。結(jié)果表明:在襟翼運動過程中,滑軌的磨損量較大,滾棒軸承的磨損量較小,并且隨飛行小時呈線性關(guān)系。結(jié)論為:在飛機漸進(jìn)式檢查中,應(yīng)當(dāng)注意檢查襟翼滑軌、滾棒軸承的磨損情況,結(jié)合飛機廠家維護手冊的標(biāo)準(zhǔn)對磨損異常的滑軌和軸承進(jìn)行更換,使用恰當(dāng)?shù)挠椭瑵櫥笠頋L棒軸承,也可以噴涂使用合適的防磨涂層。希望研究結(jié)果能為飛機維修和維護提供一些參考。
關(guān)鍵詞:襟翼;滑軌;操作系統(tǒng);磨損;軸承
中圖分類號:V224.4;V267.2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1674-1064(2021)01-127-02
DOI:10.12310/j.issn.1674-1064.2021.01.056
隨著我國航空業(yè)的不斷發(fā)展,航空器的部件壽命、維護、更換等是當(dāng)前亟待解決的問題,因此要做好日常例行工作的檢查項目,提高保護保養(yǎng)意識,延長航空器部件的使用性能和使用壽命,減少零部件的破壞,全面降低航空器維護維修的使用成本,并根據(jù)技術(shù)文件、維護經(jīng)驗制定出合理的檢查方案,為航空器日常安全運行提供重要保障支持。
襟翼是飛機上最重要的操作系統(tǒng),是影響飛機操作安全和穩(wěn)定性最重要的部件,在飛機起飛、降落、減速、增加升力、增加阻力各過程中起著關(guān)鍵作用,是保障飛行安全的最重要的系統(tǒng)[1]。文章主要針對CESSNA 172機型襟翼系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)分析,在日常修理排故工作中,可以參考文章所研究的典型處理方法,并依照循序漸進(jìn)的原則,結(jié)合所產(chǎn)生的故障現(xiàn)象,按照從簡單到復(fù)雜的排故順序制定合理的修理排故方案,以提高工作效率[2]。
1 襟翼滑軌的組成要件
CESSNA 172飛機襟翼系統(tǒng)為富勒襟翼,左右機翼上共有4個襟翼滑軌,左右機翼各兩個,襟翼滑軌和滑軌支架安裝在機翼后緣,每個襟翼有兩套滑軌。每套滑軌有兩個運動軌道,支架由滑軌支架本體、兩個蒙皮支撐耳片、兩個L型加強片等組成,如圖1所示。襟翼導(dǎo)軌開縫寬度應(yīng)該是0.5735英寸+0.03英寸,任何未在此范圍的導(dǎo)軌開縫寬度均需要更換。
襟翼與每個滑軌的交接處,各有兩個滾棒軸承,軸承組件包括兩個墊片、軸承、內(nèi)部襯套、貫穿螺栓等部分,如圖2所示。在操作襟翼運動時,軸承組件的內(nèi)部襯套因受到螺栓和墊片的相互擠壓而不會產(chǎn)生滾動,軸承在襟翼滑軌的運動軌道上產(chǎn)生滾動。這種軸承在日常使用中應(yīng)該保證滾棒排列有序,并且具有良好的潤滑,才能保證軸承在使用過程中不失效。
2 襟翼滑軌損傷
2.1 損傷情況簡介
CESSNA 172襟翼滑軌磨損一般發(fā)生在滾棒軸承與導(dǎo)軌的結(jié)合面上,由于襟翼軸承與滑軌之間是滾動摩擦,并且滑軌的材料硬度與軸承的材料相比,滑軌材料硬度較低。所以在發(fā)生磨損時,相對硬度較低的襟翼滑軌磨損量較大,并且隨飛行小時呈線性關(guān)系。
根據(jù)飛機廠家的要求進(jìn)行漸進(jìn)式檢查和階段檢查時,尤其是在飛機老齡化以后,襟翼滑軌磨損量超標(biāo)準(zhǔn)的情況較多。經(jīng)過梳理飛行小時和滑軌測量尺寸的對比發(fā)現(xiàn),隨著飛行小時的增加,襟翼滑軌磨損量逐漸增加。飛機逐漸老齡化以后,襟翼滑軌、襟翼滾棒軸承的更換工作較多。
2.2 損傷原因分析
由于飛行起落中不斷需要用到飛機襟翼的不同角度來提高升力、增大阻力等功能,飛機起落中受到空氣對襟翼舵面的作用力較大,使襟翼軸承擠壓滑軌,造成滑軌局部受到的作用力較大,加之飛機在空中遇到顛簸氣流的影響,使得襟翼軸承不同程度擠壓襟翼滑軌,造成滑軌產(chǎn)生不同程度的形變。隨著飛行小時數(shù)的增加,這種形變更加劇烈,使襟翼軸承與滑軌之間的配合尺寸以及配合精度受到嚴(yán)重影響,進(jìn)一步表現(xiàn)為放下或者收上襟翼的過程中,襟翼出現(xiàn)抖動,甚至卡阻,影響飛行安全。
軸承的磨損失效也是導(dǎo)致飛機襟翼滑軌磨損的主要原因,軸承失效后,軸承與滑軌間的滾動摩擦變成了滑動摩擦,這種摩擦方式加劇了襟翼滑軌的磨損[3]。據(jù)統(tǒng)計,滑動摩擦和滾動摩擦是飛機襟翼滑軌磨損的主要原因。
襟翼操縱鋼索張力的變化,也會間接導(dǎo)致襟翼滑軌的磨損。鋼索張力較小時,可能引起襟翼在放下或者收上過程中抖動,從而導(dǎo)致飛機襟翼滑軌與軸承之間異常碰撞,導(dǎo)致滑軌異常磨損。因此,在季節(jié)變化、溫度變化引起鋼索張力有較大變化時,應(yīng)當(dāng)及時進(jìn)行鋼索張力修正調(diào)節(jié)。
雨中飛行、穿云飛行、瞬間風(fēng)切變等,都會使襟翼滑軌以及軸承加速磨損,雨中飛行、穿云飛行會使襟翼滑軌和軸承受到酸雨腐蝕,造成軸承卡阻等現(xiàn)象。穿云飛行、瞬間風(fēng)切變會使飛機顛簸抖動,造成軸承與滑軌結(jié)合面的相互擠壓,使襟翼軸承與滑軌之間的配合精度受到嚴(yán)重影響,進(jìn)一步表現(xiàn)為放下或者收上襟翼的過程中,襟翼出現(xiàn)抖動甚至卡阻,影響飛行安全。
露天停放也是導(dǎo)致飛機襟翼滑軌與軸承之間銹蝕的主要原因,長時間露天停放,加上雨水侵蝕、潮濕空氣、太陽光照射導(dǎo)致的風(fēng)化等原因,加劇了飛機操作系統(tǒng)的故障率。襟翼軸承銹蝕、滑軌表面銹蝕,都加劇了襟翼滑軌的磨損,造成了不可估量的損失。
3 修理措施
在日常漸進(jìn)式檢查工作中,根據(jù)維護工作制定不同的檢查級別,加強襟翼收放測試工作,對工作情況不好的軸承進(jìn)行潤滑或者更換。及時測量襟翼滑軌的開縫寬度,并進(jìn)行記錄監(jiān)測,對尺寸超過0.6035英寸的襟翼滑軌進(jìn)行更換。
在飛機日常維護工作中,要注意檢查軸承的潤滑情況,使用符合廠家潤滑規(guī)定的油脂進(jìn)行潤滑,整個潤滑過程應(yīng)符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),并且油脂用量不宜過度,以免導(dǎo)致油脂吸附空氣中的灰塵、顆粒等物質(zhì),造成軸承潤滑效果不良的現(xiàn)象。并視情更換掉轉(zhuǎn)動不良、徑向、軸向間隙過大的軸承。在廠家明確禁止?jié)櫥牟考?,不能進(jìn)行潤滑,以保證部件的有效性。
根據(jù)廠家維護手冊建議或者意見,對襟翼滑軌進(jìn)行的主要修理可以是:無損檢測、打磨、噴砂、噴丸、恢復(fù)涂層等方面,或者咨詢廠家,使用符合規(guī)定的防磨涂層,如使用BMS 10-67 TYPEⅠ(碳化鎢鈷)進(jìn)行噴涂,以增加襟翼滑軌的耐磨性等。
當(dāng)大氣溫度變化較大時,應(yīng)及時測量襟翼鋼索的張力。每年應(yīng)進(jìn)行“冬轉(zhuǎn)夏”“夏轉(zhuǎn)冬”換季工作,對不在正常張力范圍內(nèi)的鋼索張力進(jìn)行調(diào)整,保證鋼索張力在合適范圍內(nèi),保證襟翼收放過程順暢、不抖動、不卡阻,進(jìn)一步保證飛行安全。
襟翼的收上、放下角度也會引起襟翼滑軌在某個位置的磨損超標(biāo),在日常例行工作中,應(yīng)使用角度儀等輔助工具測量襟翼角度,使襟翼在工作時角度如表1所示。
4 結(jié)語
保障飛行安全的首要前提是保護好飛機的各個部件,在飛機日常使用中,機組人員應(yīng)當(dāng)提前獲取天氣信息,盡量避免在特殊天氣中飛行。遇到大風(fēng)天氣減少飛行,既能保證飛行安全,也能延長飛機各部件的使用壽命,節(jié)約航材,提高飛行效益。
在日常維護工作中,機務(wù)人員也應(yīng)當(dāng)加強檢查,使用合理的潤滑劑和潤滑方法對襟翼滾棒軸承進(jìn)行潤滑,保證軸承正常工作不失效。也可以根據(jù)廠家維護手冊的要求或者建議,使用合適的材料和涂層來增加襟翼滑軌的耐磨性,提高飛機各部件的使用壽命。在季節(jié)、溫度變化時,及時檢查飛機襟翼鋼索張力值,調(diào)整鋼索張力在合適的范圍內(nèi)。在襟翼滑軌支架系統(tǒng)鉚接施工時,應(yīng)嚴(yán)格按照鉚接工藝進(jìn)行施工,確保安裝角度的正確性,進(jìn)一步保障飛行安全。
不同航空器運行性質(zhì)的運營者,應(yīng)當(dāng)根據(jù)自身運營特點制定相應(yīng)的監(jiān)測方案,對飛機襟翼滑軌磨損量進(jìn)行監(jiān)測,定期進(jìn)行襟翼滑軌開縫寬度測量工作,并對數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄保存、整理分析,根據(jù)不同的運營環(huán)境分析其產(chǎn)生磨損的原因,并根據(jù)分析結(jié)果制定相應(yīng)的維修、保養(yǎng)方案,以進(jìn)一步提高維修保養(yǎng)效率,節(jié)約航材。
停放飛機時盡量選擇室內(nèi)機庫停放,如必須停放室外,應(yīng)選擇合適的罩布,在易發(fā)生銹蝕的地方放置防潮砂并定期檢查防潮砂的防潮情況,長期停放應(yīng)制定定期潤滑、操作運轉(zhuǎn)計劃,保證活動關(guān)節(jié)運轉(zhuǎn)靈活。長期露天停放后啟用,應(yīng)進(jìn)行深度檢查,防止內(nèi)部地方出現(xiàn)銹蝕等威脅航空安全的事情發(fā)生。
總而言之,只有對航空器各個部件的工作原理、基本構(gòu)造以及可能產(chǎn)生的故障進(jìn)行透徹分析,才能結(jié)合實際產(chǎn)生的問題進(jìn)行徹底分析,結(jié)合飛機運行規(guī)律總結(jié)出合理的漸進(jìn)式檢查方案保障飛行安全。
參考文獻(xiàn)
[1] 宓寶啟.波音737NG飛機主襟翼滑軌磨損的修理[J].航空維修與工程,2017(1):48-50.
[2] 劉鍵.從后緣襟翼監(jiān)控看大數(shù)據(jù)對民航維修的影響[J].中國民航飛行學(xué)院學(xué)報,2020(6):56-58,63.
[3] 王浩.常幅載荷下滑軌與滾輪壽命及可靠性研究[J].軸承,2016(10):36-39.