处理某型飞机右主起落架放下异常故障中故障树分析法的应用

王建禄

摘要：故障树分析法（Fault Tm Analysis）简称FTA法。故障树分析是以系统最不希望发生的事件作为目标（顶事件），找出系统内可能发生的部件失效、环境变化、人为失误等因素（各种底事件）与系统失效之间的逻辑联系，用倒立树状图形表示出来。它可用于系统故障分析、分析某项故障产生的原因；可用于系统故障模式识别，进行故障预测和诊断，找出系统中的薄弱环节，以便在设计中采取相应的改进措施，实现系统设计优化；也可对复杂工程系统的风险进行评价，做出定量判断。本文在处理某型教练机起落架放下异常故障中，运用故障树分析法查找故障原因，通过一条条分析推理，找出最终故障原因，制定出相应措施，高效迅速的排除了故障，较好地处理了日常工作中的质量问题。

一、基本情况

某型教练机正常起飞后，飞行员反映右轮护板未收上，飞行员两次操纵起落架手柄至收上位置右轮护板收上到位。飞机返场阶段，飞行员两次放下起落架均发现右起落架位置信号灯闪烁。第三次放起落架，起落架放下位置信号显示正常。

二、工作原理及故障分析

当驾驶舱内的起落架收放手柄置于“收上”位置，液压电磁阀接通，主支柱护板作动筒活塞杆收回使支柱护板处于“收上”位置。主支柱护板收上到位后接通起落架收放液压电磁阀，使起落架液压系统的“收上”管路与压力管路接通，“放下”管路与回油管路接通，压力油通过节流阀流向前起落架液压锁和自动刹车作动筒使机轮刹车。与此同时，压力油流向主起落架液压锁、上位锁开锁作动筒和协调活门，使上位锁开锁作动筒收回，当支柱挂在锁上时，上位锁便关闭。由于协调活门的结构限制，使油液不能通过协调活门到达机轮护板作动筒，只有当来自液压锁的油液进入起落架收放作动筒收上腔，起落架的收起动作结束后，主起落架支柱顶压协调活门的顶杆，顶杆顶开钢球后，油液才经过协调活门流入主起落架护板收放作动筒的收上腔收上护板。为了控制起落架的收放速度不致过快，在起落架液压操纵系统的管路中设置有限流装置。

起落架收放手柄置于“放下”位置，电气系统给起落架收放电磁阀供电，液压电磁阀工作，将起落架“放下”管路与压力管路接通，同时给三个起落架供压；“收上”管路与回油管路接通。压力油通过节流阀进入“放下”管路，进入前起落架液压锁及其收放作动筒内，放下前起落架，同时压力油液进入主起落架上位锁开锁作动筒，开锁作动筒运动过程中，通过摇臂及钢索传动机构先打开护板锁，再打开主起落架上位锁；经过主起落架上位锁开锁作动筒的压力油液分为两路，分别进入主起落架液压锁、主起落架收放作动筒放下腔和机轮护板作动筒放下腔，以保证起落架和护板的协调动作，打开护板，并放下主起落架支柱。主起落架和前起落架放下到位后，由机械锁及液压锁保持在“放下”位置。同时微动开关送出信号接通液压电磁阀，主支柱护板作动筒活塞杆伸出使支柱护板处于“放下”位置

起落架收放手柄置于“中立”位置，液压电磁阀两线圈断电，收上和放下的油路与压力管路断开，与回油管路相通。

三、问题定位，建立故障树

1.电气系统故障分析

起落架收放手柄置于“收上”或“放下”位置时，电气系统给起落架收放电磁阀供电，液压电磁阀工作，三个起落架“收上”或“放下”管路全部通过液压电磁阀与高压管路接通。飞参记录的起落架位置信号，左起落架和前起落架位置信号正常，左、前起落架均放下到位；右主起落架位置信号闪烁，说明右起落架未放到位，飞参记录与起落架状态一致，说明该机的电气线路正常。

2.锁系统机械故障分析

护板锁系统为机械结构，主机轮护板收上后，护板上锁销进入护板锁锁钩，锁钩受止动摇臂限位，保持在锁定位置，使主轮护板被锁住。止动摇臂通过传动钢索、摇臂与起落架开锁作动筒、应急开锁作动筒连接。放起落架时，起落架开锁作动筒或应急开锁作动筒活塞杆伸出，通过摇臂、传动钢索带动止动摇臂离开对锁钩限定位置，锁钩可以转动使护板锁销从其中脱出，护板锁解锁，然后终点电门信号发生变化，最后打开起落架上位锁。收起落架时，起落架开锁作动筒活塞杆缩回，止动摇臂在回位弹簧作用下回至限动锁钩位置。

通过对右侧起落架锁系统检查，护板锁钩进入量、锁摩擦力、锁开锁力、锁钩凸出量，均满足要求；目视检查传动钢索与机构不存在卡滞痕迹；目视检查上锁和开锁状态传动钢索无松弛；护板无变形；结果表明锁系统工作可靠，符合维护规程的要求

3.多余物故障分析

起落架系统制造和安装过程、安装磨损及外场维护可能会产生各种多余物，多余物进入机械系统造成机械机构磨损，降低传动机构效率；橡胶件、金属颗粒等多余物进入液压系统引发液压系统故障，造成系统功能性失效。通过对通用系统循环管路液压油滤、供压油滤、系统回油油滤及锁系统检查，未发现多余物；对左侧上位锁开锁作动筒拆下检查，未发现多余物。对右侧主起落架开锁作动筒拆下检查，拆卸过程中发现6个金属颗粒，对开锁作动筒用液压油进行冲洗，从收上腔和放下腔排出的液压油中发现20多个金属颗粒，金属颗粒可导致开锁作动筒工作异常。

4.起落架放下液压系统故障分析

根据右主起落架未放下异常现象描述，并根据飞参记录判读，可知右主起落架未放下时左主起落架和前起落架供压和回油流量增大，右主起落架未消耗供压流量或没有回油流量。右主起落架未消耗流量的情况为右主起落架收放作动筒未供压或未回油。同时右护板未打开，根据液压系统原理，护板作动筒与起落架收放作动筒回油为不同的通路，同时发生异常的可能性较小，因此回油异常可以排除。因护板作动筒和起落架收放作动筒供压均通过开锁作动筒，右侧开锁作动筒异常可导致右护板作动筒和右起落架收放作动筒无法接通高压，致使右侧护板未打开和右主起落架未放下。根据液压系统原理分析，右侧开锁作动筒工作异常可导致右主起落架放不下。

四、故障排除

对右侧主起落架开锁作动筒拆下检查，拆卸过程中发現6个金属颗粒，对开锁作动筒用液压油进行冲洗，从收上腔和放下腔排出的液压油中发现20多个金属颗粒，其中有2个金属丝。

结论：从上述分析和检查，右主起落架放下异常的原因是：开锁作动筒工作不正常。开锁作动筒不正常的原因是部分连接接头磨损及安装时产生金属颗粒，进入开锁作动筒导致活塞卡滞，造成主起落架放下时异常。

五、个人体会与思考

故障树分析法，从一个可能的事故开始，自上而下、一层层的寻找顶时间的直接原因和间接原因事件，直到基本原因事件，并用逻辑图把这些事件之间的逻辑关系表达出来，直观、明了、思路清晰，简单易懂，查找故障原因高效准确。

通过运用故障树分析法，这次排故中高效准确的分析出主起落架放下异常的故障原因，针对故障原因全面详细的分析，制定相关修理方案与试验，较好的解决了故障。故障树分析法的灵活性，广泛性使得其在日常的质量问题处理中有着良好的表现。