飞机起落架液压收放系统故障诊断方法研究

李少康

摘  要：在飞机的组成部件中，起落架是最重要的一部分，它是飞机实现飞行与降落的执行部件，通过液压收放系统的作用，对飞机起落架进行控制，因此飞机起落架的液压收放系统是飞机安全飞行与降落的保障。据统计，一大部分飞机故障来自起落架系统，严重影响了飞机的正常飞行，因此对飞机起落架的安全性进行分析是非常有必要的，而飞机起落中的液压收放系统也是进行安全检测的主要内容。

关键词：起落架;液压收放系统;安全飞行

起落架液压收放系统在飞机的运行中占据着主要位置，在飞机起飞与降落过程中，起落架系统的正常运行，是飞机正常飞行的保障。为了测试飞机的安全系数，利用飞机起落架收放功能进行台架试验，试验过程中，会出现起落架故障现象，通过对故障进行分析，提出解决措施，确保飞机运行的安全性。

1、起落架液压收放系统介绍

1.1 系统组成

飞机的起落架收放系统主要由油箱、安装座、压力电门、前起落架液压作动筒、2组主起落架液压作动筒、应急放活门、人工应急放手柄、液压泵组件等组成，其中液压泵组件又包含了多个部件，如量油尺、低压控制活门、通气孔、齿轮泵、进/出油管（带滤网）、热释压活门以及高压控制活门等。

1.1.1低压控制活门：主要是作用于起落架放下后液压泵出现故障的补救工作，管路油压过大时，该活门开始工作，将管路液压油进行回流，避免油泵超负荷运转。

1.1.2高压控制活门：主要应用于飞机起落架在收上后无法断电的故障，在收上管路油压过大的状态下，该活门开始工作，将管路液压油进行回流，预防由于油路压力过大造成的液压泵损伤。

1.1.3热释压活门：作用于起落架成功收上后，油泵无法完成断电工作，而高压控制活门也无法进行工作，在管路油压过大时，该活门开始工作，进行管路内液压油回流，避免油泵损伤。

1.1.4梭型活门：在起落架工作的过程中，活门根据需要向左或向右移动，以达到油液进入收上或放下的管路。

1.2系统功能

1.2.1正常收放起落架：在进行起落架正常收上的工作时，首先将起落架操作开关放在收上位置，液压泵系统根据指令开始正常工作，此时收上功能开启，起落架完成收上后，压力电门停止工作，液压泵系统完成收上工作指令[1]。同理，在进行起落架放下工作时，将操作开关放在放下的位置上，液压泵反转，起落架完成放下工作，液压泵系统结束工作后，往复活门右移，放下管路出现低压状态，在起落架放下的过程中，红灯亮起，起落架完成放下工作后，红灯熄灭。

1.2.2应急放起落架：在飞机起落架无法正常放下，出现异常的状态时，利用起落架的保险电门，将起落架的操作开关放在放下位置，利用应急放手柄，让液压油回流到放下管路中，在进行回油的过程中，用起落架自身的重量压迫其落下，再完成锁定，使起落架应急放下工作完成。

2、起落架液压收放系统故障诊断方法

根据系统出现的信号进行故障诊断是飞机的主要排故方法，由于飞机起落架液压收放系统属于多节点控制系统，在飞机降落中会产生很大的冲击，因此需要通过故障诊断来进行安全排查。

飞机起落架液压收放系统的故障诊断，主要是利用模型设计与系统状态观测器来进行的。动力学模型主要是提取影响安全飞行的性能参数，系统状态观测器则是利用实时观测读取飞机在飞行过程中，起落架液压收放系统的工作状态，以达到故障诊断的目的。

当故障检测发现系统存在故障时，通过检测反馈的信息进行系统正常、部分正常、系统故障与部分故障等故障类型的判定，飞机起落架收放系统的故障诊断与检测系统处于连续的工作状态，对故障的计数属于累加工作，当计数值达到一定程度，就可以判定故障已经产生[2]。

3、典型故障实例分析（B737-NG飞机）

3.1故障现象回顾

对B737-NG飞机进行一系列飞行测试，存在起落架无法正常放下的故障，在测试过程中，飞机的液压系统表示工作正常，起落架的安全警示灯没有亮起，发现起落架出现故障后，机组人员反复进行起落架放下操作，依旧无法恢复正常状态，因此机组人员采取应急措施，利用应急放起落架操作，将起落架进行放下锁定，飞机平稳着陆。

3.2排故情况

3.2.1飞机在降落之后，维修人员对飞机进行检查，发现应急手柄与其他操作开关均正常，整个电路不存在异常，处于正常位置。

3.2.2进行起落架系统检查，对起落架的收放系统进行观察，舱门、动作筒、连杆等均正常，液压油管路不存在渗漏情况，液压油量保持正常水平，相关电气线路没有故障，电源系统正常，电瓶电压在规定范围内。

3.2.3进行起落架收放功能检查，起落架收放功能正常运转，应急收放功能可以正常使用，起落架的指示与警示系统显示正常，并在起落架收放过程中，未复现之前的故障。

3.2.4将起落架进行分解，进行故障排修检查，对液压泵的压力进行测试，未出现异常，分解之后，液压泵与电机都可以正常工作。

3.3故障原因分析

根据飞机在测试飞行中出现的问题可以看出，在起落架发生故障时，液压泵依旧处于正常运行状态，电机工作正常，但起落架处于收上状态，无法通过正常收放功能操作放下，信号灯显示工作状态正常。经过排查判定，故障是由于系统压力异常造成的，根据液压泵检测，液压油无泄露，液压泵正常，液压油回路无阻碍，分析可知系统压力障碍造成的原因可能是低压控制活门出现了问题，液压泵的油路回油在开位进行，导致飞机起落架无法放下。

3.4故障原因验证

根据液压泵组件图可以看出，低压控制活门与进油口单向活门是互通的，因此低压控制活门在开位上就会导致系统故障。在进行低压控制活门检修时，首先进行拆除，液压泵的工作信号等依旧处于正常状态，起落架的危险故障预警灯不显示，但起落架无法放下，处于上收状态，这与飞机测试的故障状态重合。通过以上排查与测试可以得出，起落架由于低压控制活门在开位卡住，造成无法正常放下的现象。由于低压控制活门卡在开位，使系统内无法形成压力，起落架无法正常放下，经过更换液压泵组件，完成故障的排查。

4、系统维护建议

根据上文分析，在飞机起落架系统的日常维护工作中，应当着重关注液压泵组件与油液渗漏问题，以下是维护的几点建议：

4.1飞机执行飞行任务前，要对飞机的液压泵组件以及液压油管路进行全面排查，确保作动筒活塞杆的清洁，并利用清洁工具进行擦拭，保证液压油管无渗漏、腐蚀，检查连接接头是否存在松动等问题[3]。

4.2在飞机定期检查维护以及进行收放系统部件拆卸时，要将检查的重点放在飞机油量以及油质颜色的观察上，确保油量适宜，无变色、无变质，再对液压系统组件进行精细的检查，以保证系统部件的牢固可靠。

4.3在进行起落架收放测试时，要着重关注起落架收起与放下时，是否存在噪音，如果出现以上状况，就有可能存在液压泵组件故障，需要对液压系统进行仔细排查，以确保飞机的正常飞行。

5、结束语

通过以上分析总结以及对B737-NG飞机起落架收放系统进行故障检测，从多方面讨论了可能存在的故障原因，提出相应的解决措施，得到了一定的验证与实施，并对飞机起落架系统提出了一些维护建议。以上观点对飞机故障的分析与维护有一定的效果，对今后研制飞机尤其是飞机起落架收放系统的设计具有一定的参考价值与借鉴意义。

参考文献：

[1]杨超.飞机起落架液压收放系统故障诊断方法研究[J].液压气动与密封，2021，41（07）：50-52+56.

[2]寇旭.飞机液压系统故障特性分析及故障诊断使用技术研究[D].西安科技大学，2018.

[3]紀筱哲.多电飞机起落架收放故障电气特性仿真研究[D].中国民航大学，2019.