某型飞机前起落架收上抖动原因分析

撰文/陈江涛 刘瑞 伍峰

■519040 中航通飞研究院有限公司 广东 珠海



某型飞机前起落架收上抖动原因分析

撰文/陈江涛 刘瑞 伍峰

■519040 中航通飞研究院有限公司 广东 珠海

本文分析了某小型飞机前起落架收上时出现的抖动现象，通过对故障现象的分析，找出了故障原因，并进行了设计改进，最终通过试验验证并排除了故障。关键词：起落架收放；抖动；锁机构

某小型飞机起落架为满足适航条款的应急放要求，对原有起落架收放方案进行了更改，更改取消了原系统中为配合起落架应急放而设置的液压锁，并将起落架应急放由手摇泵驱动改为重力放起落架。更改后进行了起落架收放试验，试验中发现前起落架在收上时频繁发生抖动，因此，现场进行了分析与排故。

系统原理及起落架结构组成

1、2主起落架 3 前起落架4 电磁阀 5 起落架应急阀图1 起落架收放系统液压原理图

在正常收放过程中，起落架应急阀处于I位，起落架收放手柄控制电磁阀4换向，实现起落架的正常收放，作动筒1、2、3的活塞杆伸出时起落架收上，活塞杆缩入时起落架放下。前主起落架在收上与放下到位后分别触动微动开关向指示系统发出信号，若起落架到位则显示绿灯，若在规定的时间范围内未到位显示黄灯，随着时间变长继而显示红灯。三个起落架全部到位后，系统自动切断电磁阀4的供电，若有一起落架未到位，则电磁阀电源将重新接通并使该起落架收或放到位。应急放起落架时，先将起落架应急阀切换到II位，以沟通作动筒两腔油液，当上位锁在钢索作用下打开后，起落架在重力作用下放下并上锁。

起落架为前三点式起落架，前起落架向前收起，两主起落架位于两机翼上，向机身方向收起至机翼内。

前起落架收上时，前起作动筒开锁后继续推动前起落架绕支柱转轴向前收起，收上到位后，锁勾进入锁环内，一方面勾住锁环保持起落架处于收上位置，一方面锁勾推动微动开关，向指示系统发出前起收上到位信号。当前起落架放下时，前起作动筒有杆腔进油，作动筒筒体拉动摇臂旋转，拉杆在摇臂的推动下，推动锁勾脱开锁环使上位锁打开，作动筒活塞杆收缩，使起落架放下，由撑杆锁与下位锁勾将起落架锁在下位。

故障现象

在出现抖动现象后，分别采用电动泵和手摇泵向系统供压并进行起落架收放试验时，试验过程出现以下现象：

a用电动泵供压时，起落架在收上末期，当前起最后上锁时，上位锁指示灯变绿后，三个起落架出现频繁持续抖动。抖动过程中，前起上位锁指示灯有时有黄绿交替变化的情况，也存在该指示灯由黄变红且不变绿的情况。

b用手摇泵供压时，在起落架收上末期，也存在在上锁时，起落架抖动情况，但抖动次数较少，抖动会衰减（振幅变小，振频变低），抖动3次～5次后就自动停止了。抖动过程中指示灯的颜色变化情况同上。

c当抖动发生时，手动将起落架收放开关置于中位（此时电磁阀断电）后，抖动即刻停止。

原因分析

根据试验现象分析，因前起上位锁指示灯在抖动过程中有黄灯绿灯交替变化，说明前起上位锁微动开关在通电和断电两种状态发生变化，指示灯由黄灯变为红灯的原因是由于起落架在规定的时间未全部到位。

当手动将起落架收放开关置于中位时，抖动停止，说明抖动的动力来自于液压系统，这一点也被手摇泵收上时抖动衰减现象所证实，由于液压源中有一个蓄压器，当摇动手摇泵使三个起落架都上锁后，产生抖动，蓄压器为抖动提供动力，当蓄压器油液压力逐渐降低时，抖动发生了衰减并最终停止。

根据初步判断结果，对起落架系统进行了制造偏离检查，并对微动开关的功能进行了检查，检查发现微动开关功能正常，制造偏离在可接受的范围内。

为了进一步查找抖动原因，在前起落架锁勾与锁环在收上位置位绘制了运动简图，见图2。

图2中，A点为前起支柱旋转轴，C点为锁环中心轴，B点为锁勾在前起支柱上的固定点，D点为前起支柱上的固定点，DE间为一弹簧，E点为弹簧在锁勾上的挂点。当锁勾勾住锁环且两者圆心重合时，锁勾位置为I位，当前起落架支柱向上有0.25°（对应B1与B2间弧长1mm）的振动时，由于A点和C点固定不动，B1点向上运动，B1与C点间距变小，因此，锁勾勾槽下弧面将贴着锁环表面向上运动，使锁勾向上向右运动，锁勾前端离开微动开关一个距离L1（约为7mm），此时锁勾位置处于II位。当继续向上运动时，L1将变得更大。

图2　抬起时的运动简图

同理，起落架向下有0.25°的振动时，锁勾勾槽上表面沿锁环滑动，使锁勾向上向右运动，锁勾前端离开微动开关一个距离L2（约为7mm）。

根据运动简图得出的结论，分析起落架抖动的过程是：当前起落架在收上到位时，当锁勾压缩微动开关，起落架全部到位，电磁阀断电，系统卸压，起落架会在自重的情况下有一个小幅的振动，由于振动使锁勾脱离微动开关，微动开关使电磁阀重新上电，液压压力使作动筒重新收上前起，锁勾再次锁上锁环，电磁阀断电，系统卸压后将重复一个小幅度的收上放下过程，表现出的现象就是起落架的抖动。

设计改进

根据上述原因分析及锁勾的受力分析，认为锁勾弹簧拉紧力偏小，经对弹簧进行了重新设计，加大了弹簧的拉力，后重新进行了试验，抖动现象消失。

结论

a该小型飞机上起落架抖动是因锁勾弹簧力不足引起的。

b对于起落架锁定装置而言，设计应使在外界扰动下，锁机构的相对运动不能呈发散状态。

陈江涛（1976-）；男；高工；从事于飞机液压系统设计工作。