某型飞机起落架未稳定放下故障分析

郝琦 余大为 李见/大连长丰实业总公司

1 基本情况

某型飞机接收检查过程中发现，应急放下起落架试验后，经排气恢复工作，起落架手柄从收上位置未能在中立位置稳定，直接扳至放下位置，前、主起落架均未放下。经中立位置稳定后，方可有效将前、主起落架放下，该情况稳定复现。

2 故障分析

2.1 故障点确认

发生故障时，前主起落架均未放下。根据起落架收放系统工作原理，确定故障点应为前主起落架共用附件或线路，即起落架收放操纵开关、起落架继电器盒、液压电磁阀以及电气线路。

1）起落架继电器盒

更换新品后，该故障依然存在，基本排除起落架继电器盒故障的可能。

2）液压电磁阀

更换液压电磁阀后，经多次收放，未出现故障现象。停放一夜后，次日收放试验过程中出现两次起落架未放下现象，随后故障未复现。可初步断定故障点为液压电磁阀。

3）起落架操纵开关

更换液压电磁阀前，前、后舱起落架手柄快速扳至放下位置均出现故障。如果故障点是起落架操纵开关，则两个起落架操纵开关均存在问题的可能性较小，且更换液压电磁阀后，故障明显改善，因此基本排除起落架操纵开关故障的可能。

4）电气线路

查看飞参起落架操纵开关通电信号正常，测量液压电磁阀前端电缆接头电压为27.5V，满足电磁铁工作电压27V±3V 的要求。故障发生时，可听到电磁铁撞击声音，判断电磁铁正常工作，因此排除电气线路故障的可能。

2.2 串装验证情况

将故障飞机的起落架液压电磁阀串装至其他正常飞机，故障在其他飞机上复现，确认起落架液压电磁阀为故障件。

2.3 故障机理分析

起落架收放手柄置于中立位置时（见图1），电磁阀操纵部分不通电；2个电磁铁都断电；高压来油经下活门座和钢珠进入阀芯两端，两端油压相等、弹簧力相等，处于中立位置；起落架收放管路与回油相通，不通高压。

起落架收放手柄置于收上位置时（见图2），右边的电磁铁通电，推动顶杆，迫使钢珠向下运动（钢珠行程为0.2 ～0.25mm）；关闭下部活门座通油孔，打开上部活门座通油孔，使阀芯与右端回油路沟通。高压来油进入电磁阀左侧操纵部分，油液力推动左边的钢珠向上移动，关闭活门座的回油孔，打开通向阀芯左端的通油孔，阀芯在两端油压差作用下右移，使高压油路与收起油路相通，放下油路与回油相通，起落架收上。

在起落架手柄置于放下位置时，右侧电磁铁断电，右侧钢珠受油路高压向上关闭柱塞右端与回油的通路，并建立高压；左侧电磁铁通电，左侧钢珠受迫向下关闭柱塞左侧与高压的通路，并通过回油路泄压。此时，起落架未放下，可能是右侧钢珠未将回油路封闭，或左侧钢珠未将高压油路封闭。

钢珠活门未封闭的原因可能有两个：一是液压油液内存在较大微粒，造成钢珠卡滞；二是液压油液内出现气塞现象，造成钢珠卡滞。

1）液压系统污染

由于附件内胶圈的磨损、液压油箱加注时敞口暴露在工作环境中等原因，液压系统不可避免地存在大小不一的颗粒物。由于钢珠行程为0.2 ～0.25mm，微小的颗粒容易造成钢珠与密封面接触不良，影响密封性。

图1 液压电磁阀原理图（中立状态）

图2 液压电磁阀原理图（收上状态）

化验飞机油液的污染度，为GJB 420B-8 级，符合工艺文件要求，检查飞机回油滤，存在一粒尺寸为0.1 ～0.2mm黑色软质微粒，判断可能为胶圈磨损微粒。因GJB 420B 油液污染度防控是控制不同尺寸微粒数量，故而可能出现虽油液符合要求，但同时存在能够造成钢珠活门卡滞的微粒。

2）液压系统空气量

故障最初是在应急放起落架、排气收放时发现的，可能氮气混入系统中。当排气工作不彻底，气体累积在狭小通道内或积聚在油液内，流经低压穴腔向油液中释放，容易发生气塞现象，造成钢珠活门不密封。

换件后，系统内空气累积在旧件中，情况得到改善。但换件过程中，管路中油液不可避免地混入少量空气，经过一夜停放，泄压析出并累积至低压穴腔，再次发生故障。但因空气体量较少，随后排出电磁阀外。

3）关于中立后再放下的说明

根据液压电磁阀工作原理分析认为，中立后放下与直接放下的主要区别在于：中立后，柱塞左移，收放管路封闭，柱塞左端油液经左侧活门座高压孔向右端补液，右端钢珠受迫压力稳定，再行放下钢珠可稳定在规定位置，实现活门密封。直接放下时，柱塞左移尚未到位，高压管路与收放管路微小接通，且不足以克服起落架开锁力，分流右侧活门座油液压力，导致收上腔体的高压油压力上升缓慢，钢珠复位的力变小。在油液存在颗粒物或气塞的情况下，更容易造成右侧活门座低压孔不密封，压力持续向回油泄压，致使柱塞右端无法稳定建压，柱塞不再左移，造成故障现象。

3 质量保证措施

根据故障点故障机理分析，针对造成钢珠活门卡滞的液压系统大颗粒和气塞可能因素，可采取以下质量保证措施。

3.1 液压系统清洗、检查

1）对飞机液压系统加注合格新油并循环清洗，清洗后检查飞机液压系统油液污染度符合标准。

2）飞机系统循环清洗后，对包括回油滤在内的4 个飞机油滤进行清洗，清洗前后检查油滤液阻均合格。

3.2 液压电磁阀内部排气

拧松液压电磁阀的收放管路端接头，向液压系统供约6 ～8MPa 的压力，收放起落架5 ～10min，将液压电磁阀内可能积聚的气体通过油液从接头排出附件，防止气塞现象发生。

3.3 回油压力检查

断开液压系统回油滤前管路，接入三通接头盒压力表。检查起落架收放时，回油压力未发现异常升高情况。

3.4 起落架收放功能检查

1）完成相关预防工作后，采用直接放下起落架手柄方式收放起落架30余次，故障未再出现。

2）再次进行应急放起落架试验，试验后排气恢复，采用直接放下起落架手柄方式收放起落架30 余次，故障再未出现，认为故障已排除。

4 结束语

飞机起落架系统在飞机着陆和地面滑行过程中发挥着重要作用。该系统的工作可靠性直接关系到飞行安全，在飞机系统调试时发现异常应格外关注，即使微小的故障也要一查到底，杜绝潜在风险。