某型直升机应急液压系统故障分析

梁云瑞，刘 明

(海军驻南昌地区军事代表室，江西 南昌 330001)

0 引言

2016年某日，某型直升机飞行前地面检查发现，将电动泵控制开关(“正常/应急/检查”三位)置于“检查”位时，主液压系统压力显示为0Bar，电动泵的电机声音无异常，驾驶杆无法操作。多次重复将开关置于“检查”位，主液压系统偶尔显示为80Bar，此时，驾驶杆可以操作。

正常情况下，电动泵控制开关“检查”位用以进行飞行前的地面操作检查，此时机上现象应该是：电动泵启动，主液压系统压力显示约80Bar，机务人员可以操作驾驶杆进行操纵系统的检查。

1 应急液压系统组成及工作原理

该型直升机应急液压系统为液压子系统之一，其功能如下：①飞行时作为辅助液压系统的备份，在辅助液压系统失效时用以为应急放下起落架及机轮刹车等提供应急能源；②地面时可向操纵系统主助力器和尾助力器提供液压能源，实现操纵系统的地面检查。

应急液压系统主要由应急液压油箱、电动泵、调压阀、压力开关、电磁阀及管路组成，其原理图如图1所示。

图1 应急液压系统原理图

飞行员通过电动泵控制开关(“正常/应急/检查”三位)控制应急液压系统工作。当电动泵控制开关置于“应急”位时，电动泵启动，自应急液压油箱吸油，压力油通过管路可分别为起落架应急放下及机轮刹车应急充压等功能提供液压能源。电动泵为定量泵，由调压阀调定系统压力。当应急系统管路内压力大于120Bar时，压力开关给出信号，燃亮仪表板上的“电动泵”警告灯。当电动泵控制开关置于“检查”位时，电动泵启动，同时会接通电磁阀并燃亮“电动泵”警告灯，应急液压系统通过主液压系统向直升机主助力器和尾助力器供压，用以进行操作系统的地面检查，此时管路内的压力由主液压系统内的调压阀调定为80Bar。

2 故障分析

故障树分析是系统安全性和可靠性分析的工具之一，也是事故调查的一种有效手段[1]。采用故障树分析方法，依据应急液压系统原理，建立故障树(如图2)。

图2 故障树

首先，排除“主液压系统压力传感器故障”的可能。因为在主液压系统压力显示为0Bar时，驾驶杆是无法操作的，这说明应急系统没有给主液压系统供压，主液压系统内压力确为0Bar。

其次，因为现场将电动泵控制开关置于“应急”位，此时电动泵电机声音无异常，“电动泵”警告灯燃亮，“电动泵故障”的可能性排除。应急系统在电动泵后、电磁阀之前有一压力开关，该压力开关在压力大于120Bar时闭合，燃亮“电动泵”告警灯。现象表明，应急系统内是存在压力的，电动泵工作无异常。

当把电动泵控制开关置于“检查”位时，电动泵工作，电磁阀应该接通应急系统与主液压系统。所以故障应该是由电磁阀没有接通导致的。

3 飞行影响评估

机载液压系统担负着为直升机操纵系统、起落架收放系统及机轮刹车等提供液压能源的工作，对直升机的安全飞行及着陆等极为重要[2,3]，因此需充分分析该故障对飞行安全的影响。

由前述应急液压系统原理可知，电动泵控制开关用以启动应急液压系统，“检查”位仅在地面检查时使用。所以，该故障基本不影响飞行，若存在其他未考虑到的因素影响了应急系统，则会降低起落架放下的安全余度(图1中机轮刹车等功能不影响直升机飞行安全)。

为保证飞行任务，给出以下意见：该故障不影响飞行安全，建议飞行时不要收起起落架。

4 排故工作及解决措施

飞行任务结束后，为进一步明确故障点，排故的主要流程如图3所示。

图3 排故流程图

前述分析，由“电动泵”警告灯燃亮的现象已基本确定电动泵工作无异常。为进一步确定该结论，做以下工作：

1)使用地面操作，释放蓄压器(集成在辅助组合阀上)中储存的液压压力；

2)按压电动泵的地面充压按钮，启动电动泵及应急电磁阀(集成在辅助组合阀上)，通过电动泵向蓄压器进行充压；

3)观察蓄压器压力是否上升至设计值。

结论：蓄压器可以充压至140Bar左右，电动泵工作正常。

下一步进行电磁阀的供电检查，主要工作如下：

1)将电动泵控制开关置于“检查”位，此时，左液压压力显示为0Bar；

2)断开故障点电磁阀的供电插头，用万用表测量电磁阀供电针脚的电压，电压显示为0V。

重复上述工作数次发现：主液压压力显示为0Bar时，测得供电电压为0V，偶尔有一处压力显示正常为80Bar，测得供电电压约为28V。

结论：故障原因是由电磁阀未能供电导致的。

进一步排查未能供电的原因，故障树如图4所示。

图4 故障树

根据故障树开展电气排故：

1)首先测量电磁阀供电导线的连通性，多次测试连通性没有异常；

2)测量电动泵控制开关上游，28V供电是否到达开关，测量结果供电无异常；

3)未通电情况下，电动泵控制开关置于“检查”位，检查触点连通性，多次测试连通性也无异常；

4)在通电的情况下检查电动泵开关，测得开关在“检查”位时，触点没有导通。

最终确定故障现象是由电动泵控制开关故障导致，更换该开关可排除该故障。

5 结论与启示

该故障现象是由于电动泵控制开关故障导致的，通电情况下，开关动作，触点未能导通。更换电动泵控制开关，经机上验证，原故障消失。

在飞行前地面检查时，对故障的影响应该合理评估。首先要予以重视，全面考虑其对飞行安全的影响，采取合理措施，消除可能的安全隐患；通过建立故障树，逐条分析排查故障的可能，最终确定故障原因。本文的故障处理及分析方法对外场机务维护和排故有一定的借鉴意义。