獎(jiǎng)狀560 飛機(jī)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(yàn)中心

0 引言

飛機(jī)剎車系統(tǒng)可靠性直接影響飛行安全，特別是在起飛、降落滑跑的關(guān)鍵階段，剎車系統(tǒng)無法正常工作可能導(dǎo)致嚴(yán)重后果。獎(jiǎng)狀560 飛機(jī)是美國德事隆公司生產(chǎn)的一款中型公務(wù)機(jī)，累計(jì)交付1000 多架，全球累計(jì)飛行時(shí)間已超過500 萬小時(shí)。該機(jī)型的剎車系統(tǒng)為鋼索控制、液壓作動(dòng)，兼有防滯控制、緊急剎車等功能。近期，我公司獎(jiǎng)狀560 飛機(jī)多次出現(xiàn)左右剎車力度不一致故障，為此，對(duì)該機(jī)型剎車系統(tǒng)工作原理進(jìn)行詳細(xì)分析，制定了故障隔離方法，以便快速準(zhǔn)確地排除故障。

1 剎車系統(tǒng)工作原理

獎(jiǎng)狀560 飛機(jī)剎車系統(tǒng)主要包括剎車液壓源、應(yīng)急剎車壓力源、機(jī)械控制、液壓控制、剎車制動(dòng)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(jì)量活門。剎車踏板偏轉(zhuǎn)的角度決定鋼索的行程，而剎車計(jì)量活門根據(jù)鋼索的行程計(jì)量剎車壓力，將機(jī)械控制轉(zhuǎn)化為液壓控制。剎車計(jì)量活門輸出的液壓力通過防滯伺服活門到達(dá)剎車作動(dòng)部分，作動(dòng)剎車轂進(jìn)行剎車。同時(shí)，防滯控制組件通過輪速傳感器監(jiān)控輪子的轉(zhuǎn)速，當(dāng)感受到輪胎打滑時(shí)，輸出信號(hào)到防滯伺服活門，以減小該側(cè)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(tǒng)組成

2 故障原因分析

剎車系統(tǒng)機(jī)械控制部分如圖2 所示，剎車時(shí)飛行員踩下剎車踏板A，踏板偏轉(zhuǎn)并通過連桿機(jī)構(gòu)拉動(dòng)鋼索C，正副駕駛的左側(cè)和右側(cè)各有兩根控制鋼索，在剎車混合器E 混合后，變?yōu)樽笥覄x車兩根鋼索輸入剎車計(jì)量活門G。機(jī)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(jī)械控制部分

導(dǎo)致出現(xiàn)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(cè)共4 個(gè)剎車踏板的初始角度不一致。剎車時(shí)雖然飛行員左右腳的動(dòng)作一致，但是剎車踏板偏轉(zhuǎn)的角度不同，踏板實(shí)際輸出的剎車行程不一致，導(dǎo)致兩側(cè)剎車力度不一致。

2）正副駕駛左右兩側(cè)共4 個(gè)剎車踏板的行程不一致（見圖3）。每個(gè)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(diào)節(jié)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(dòng)和最大行程止動(dòng)

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(jì)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(cè)4 根踏板復(fù)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(fù)位彈簧彈力不同，仍然導(dǎo)致最終輸出的剎車力度不同。

5）混合器處4 根復(fù)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(fù)位彈簧反饋的作用力不同，仍將導(dǎo)致最終輸出的剎車力度不同。

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

圖4 排故流程圖

7）剎車計(jì)量活門故障。左右兩側(cè)剎車壓力計(jì)量不一致，將直接導(dǎo)致左右兩側(cè)剎車力度不一致。

8）輪速傳感器故障，輸出錯(cuò)誤的輪速信號(hào)，導(dǎo)致剎車時(shí)防滯功能介入，影響剎車力度。

9）防滯控制組件故障，給出錯(cuò)誤的防滯指令，影響剎車力度。

10）防滯伺服活門故障，錯(cuò)誤釋放來自剎車計(jì)量活門的剎車壓力。

11）剎車壓力管路里有空氣，導(dǎo)致左右剎車力度不一致。

12）左右剎車轂?zāi)p不一致，導(dǎo)致左右剎車效能差異。

3 故障隔離及排除

根據(jù)獎(jiǎng)狀560 飛機(jī)剎車系統(tǒng)工作原理，以及各部件故障影響的結(jié)果不同，通過分析關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)故障現(xiàn)象，可以準(zhǔn)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(cè)剎車單獨(dú)控制，共4 路輸入；混合器之后，正副駕駛的左右側(cè)輸入合并為2 路輸入。因此，當(dāng)出現(xiàn)左右側(cè)剎車力度不一致故障時(shí)，如果正副駕駛同側(cè)剎車現(xiàn)象不一致，即只有正駕駛或副駕駛單獨(dú)剎車時(shí)才出現(xiàn)左右剎車力度不一致的現(xiàn)象時(shí)，故障因素在混合器之前；如果正副駕駛同側(cè)剎車現(xiàn)象一致，故障因素在剎車混合器之后。

獎(jiǎng)狀560 飛機(jī)剎車防滯功能可手動(dòng)關(guān)閉，如果正副駕駛同側(cè)剎車故障現(xiàn)象一致，可關(guān)閉剎車防滯功能，測試左右剎車力度。如果關(guān)閉防滯功能后故障消失，則為防滯系統(tǒng)故障，反之可排除防滯系統(tǒng)原因。故障排除的流程如圖4 所示。

4 總結(jié)

獎(jiǎng)狀560 飛機(jī)剎車控制系統(tǒng)由機(jī)械和液壓兩部分構(gòu)成，機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜，影響因素較多，當(dāng)出現(xiàn)左右剎車不一致故障時(shí)，往往需要多次更換部件，反復(fù)檢查測試，方能排除故障。維修人員排故時(shí)可參考本文所述的系統(tǒng)原理分析和故障隔離方法，通過關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)準(zhǔn)確隔離故障，由簡入繁，有效縮短排故時(shí)間，降低排故成本。