冷气系统混合抛放试验驾驶柱不倾倒故障分析

张思雨 成 铖

（航空工业西安飞机工业有限责任公司总装厂，陕西 西安 710089）

0 引言

某型机冷气系统主要由弹射救生系统、应急舱口盖密封系统及救生包、救生船等安全设备组成。其中弹射救生系统在正常飞行时为飞行员提供了良好的乘坐和工作条件，在应急情况下该系统完成应急舱口盖的抛放和驾驶杆的倾倒，使飞行员安全弹射离机并安全着陆（水）。弹射救生系统由弹射救生装置和弹射通道清理系统（也称为应急舱口盖抛放系统）组成。如果弹射通道清理系统出现故障，会导致飞行员无法安全弹射离机，严重影响飞行安全[1]。

1 弹射通道清理系统的组成及工作原理

1.1 弹射通道清理系统组成

弹射通道清理系统由左、右驾驶员，武器系统操作员应急舱口盖抛放分系统组成，系统主要由启爆机构、组合单向活门、抛放弹机构、转换活门、薄膜开关、单向活门、抛放冷气瓶、抛放作动筒、抛放手柄、驾驶杆倾倒作动筒组成。

1.2 弹射通道清理系统的工作原理

弹射通道清理系统是在紧急情况下，抛掉应急舱口盖及附件，为空勤人员弹射离机清理逃离通道的系统，保证弹射座椅能顺利弹射离机。该系统主要包括左、右驾驶员，武器系统操作员应急舱口盖的抛放和左、右驾驶杆的倾倒[1]。

首先向抛放冷气瓶充气3.0 MPa～4.0 MPa，来自抛放冷气瓶的冷气进入转换活门，用来模拟机上冷气状态。同时从组合单向活门QXF-99的任一入口端通入4.0 MPa～5.9 MPa的洁净空气，用来模拟机上燃气状态。混合后的冷气经转换活门、单向活门后分为2 路。一路进入抛放作动筒，抛放作动筒外伸，实现舱口盖抛放。另一路进入驾驶柱倾倒作动筒，驾驶柱倾倒作动筒运动带动拉杆运动，实现驾驶柱向前倾倒。试验完成后，放掉管路压力，向后拉动驾驶柱恢复驾驶柱初始状态。具体工作原理如图1 所示。

2 冷气系统混合抛放试验驾驶柱不倾倒故障类型

冷气系统混合抛放试验驾驶柱不倾倒的故障有4 种类型。1）弹射通道清理系统管路漏气。2）作动筒运动存在紧涩、卡滞。3）驾驶柱应急断开机构紧涩。4）驾驶柱自身卡滞。

3 冷气系统混合抛放试验驾驶柱不倾倒故障分析及排除方法

3.1 弹射通道清理系统管路漏气

3.1.1 故障原因

弹射通道清理系统管路须进行气密试验，如果气密试验不合格，即弹射通道清理系统管路及试验台连接管路存在漏气现象，会导致冷气压力不足，从而使得驾驶柱无法倾倒。

3.1.2 故障的排除方法

断开连入驾驶柱的弹射通道清理系统导管处的三通接头，用软管将断开处连入压力表，此时向抛放冷气瓶充气3 MPa，同时从组合单向活门任一入口端通入4.1 MPa 的洁净空气，如果发现压力表显示为3 MPa，即可说明抛放冷气瓶处压力与到达驾驶柱组件处的压力一致，可排除机上冷气压力不足现象，则可排除该故障原因。

图1 抛放系统功能检查工作原理

3.2 作动筒运动存在紧涩、卡滞

3.2.1 故障原因

如果驾驶柱倾倒作动筒、摇臂及连接拉杆中任一处运动不灵活，会导致传递到驾驶柱倾倒作动筒处的冷气出现冷气不足的情况，从而使得驾驶柱无法倾倒。

3.2.2 故障的排除方法

断开机上左驾驶柱下部拉杆与驾驶柱下部摇臂连接的螺栓，检查驾驶柱倾倒作动筒、摇臂以及拉杆的运动情况，断开后，通过向抛放冷气瓶充气3 MPa，同时从组合单向活门任一入口端通入4.1 MPa 的洁净空气，检查驾驶柱倾倒作动筒、摇臂以及拉杆的运动情况，如果发现驾驶柱倾倒作动筒、摇臂以及拉杆运动情况良好，不存在紧涩、卡滞现象，则可排除该故障原因。

3.3 驾驶柱应急断开机构紧涩

3.3.1 故障原因

导致驾驶柱应急断开机构紧涩的原因共分为7 个，包括销伸出量超出设计要求14 mm～18 mm，驾驶柱下部摇臂转动不灵活，摇臂与弯管轴衬套间隙小于0.5 mm，锥度销与锥度孔满足1 ∶20的设计要求，锥度销与锥度孔配合紧涩，驾驶柱内部连杆机构运动存在紧涩、卡滞，锥度销轴线与锥度孔轴线平行度差。

3.3.1.1 销伸出量超出设计要求14 mm~18 mm

依据图纸附注要求，需保证销的插入量为14 mm～18 mm，如果销插入量不足，则会导致摇臂运动不灵活。

故障的排除方法：在机上测量销的伸入量，如果测量结果满足设计要求，则可排除该故障原因。

3.3.1.2 驾驶柱下部摇臂转动不灵活

如果要保证驾驶柱能够正常倾倒，则须保证作动筒运动灵活，如果驾驶柱下部摇臂转动不灵活，则会导致作动筒运动不灵活。具体工作原理如图2 所示。

图2 摇臂工作原理图

故障的排除方法：断开销与摇臂的连接，单独转动摇臂，检查驾驶柱下部摇臂运动的运动情况，如果运动情况良好，不存在紧涩、卡滞现象，则可排除该故障原因。

3.3.1.3 摇臂与弯管轴衬套间隙小于0.5 mm

依据图纸附注要求，摇臂与衬套之间应保证有不小于0.5 mm的间隙，如果间隙不足，则会导致摇臂运动不灵活。

故障的排除方法：测量摇臂端面与弯管轴衬套端面间隙，如果测量结果满足设计要求，则可排除该故障原因。

3.3.1.4 锥度销与锥度垫片上锥度孔配合时锥度要满足1∶20的设计要求

依据图纸要求，锥度销需保证1 ∶20 锥度，锥度垫片上锥度孔需保证1 ∶20 锥度，因此，锥度销和锥度垫片上锥度孔在配合时应保证1 ∶20 锥度，如果锥度不足，则会导致锥度销和锥度孔运动紧涩。

故障的排除方法：通过套规测量锥度销，塞规测量锥度孔，如果测量结果满足设计要求，则可排除该故障原因。

3.3.1.5 锥度销和锥度孔配合紧涩

如果锥度销和锥度孔单独配合后转动紧涩，则会导致作动筒运动不灵活。

故障的排除方法有2 种。1） 另外选择一组锥度销和锥度垫片（A 组，伸入量实测为17.6 mm，粗糙度实测值为Ra0.8 μm）与故障件（B 组，伸入量实测为17.1 mm，粗糙度实测值为Ra0.8 μm）组合进行对比试验，在配合的状态下，分别给2 组试验件相同的轴向力，比较A 组的转动灵活性，如果A 组转动灵活性高于B 组，则故障为锥度销和锥度孔配合紧涩。如果A组转动灵活性与B 组基本一致，则可排除该故障原因。2）将A 组与B 组分别按照图纸进行装配，并进行驾驶柱倾倒应急手柄测力试验，在装入转动灵活的锥度销和轴度垫片组合后（A组），如果达到驾驶柱倾倒应急手柄所需的力明显小于故障件组合（B 组），则故障为锥度销和锥度孔配合紧涩。如果达到驾驶柱倾倒应急手柄所需的力与故障件组合基本一致，则可排除该故障原因。

3.3.1.6 驾驶杆内部连杆机构运动存在紧涩、卡滞

如果驾驶杆内部连杆机构运动存在紧涩、卡滞，则会导致驾驶柱运动时不灵活，驾驶柱无法倾倒。

故障的排除方法：断开摇臂机构，反复拉动应急断开手柄，检查驾驶柱内部连杆机构是否存在紧涩卡滞现象，如果不存在紧涩、卡滞现象，则可排除该故障原因。

3.3.1.7 锥度销轴线与锥度孔平行度差

如果锥度销轴线与锥度孔平行度差，配合后转动紧涩，则会导致作动筒运动不灵活。

故障的排除方法：计量装配A 组的锥度销和锥度垫片的驾驶柱组件在自然摆放和直立摆放时锥度销与锥度孔的平行度，计量装配B 组锥度销和锥度垫片的驾驶柱组件在同样2 种状态下的平行度，对2 次测量结果进行对比，如果差异较小，则可以排除平行度对驾驶柱应急断开机构紧涩的影响。

3.4 驾驶柱自身卡滞

故障原因：因驾驶柱左右两端有支撑件，支撑件内部有轴承，如果轴承存在卡滞，则会导致驾驶柱运动不灵活。

故障的排除方法：对驾驶柱运动情况进行检查，前推、后拉驾驶柱，如果驾驶柱运动情况良好，则可排除该故障原因。

4 结语

在冷气系统试验出现故障时，我们要对整个系统的运动、工作原理进行了解，根据其工作原理判断故障产生的原因，并对每一处可能造成的故障进行分析，提出故障的排除方案，以便进行进一步优化改进。