某型飞机操纵系统载荷机构常见故障浅析

马骏

摘要：载荷机构普遍用于飞机操纵系统中，用于建立驾驶杆以及脚蹬在横向或纵向偏转时的杆力，给飞行员以操纵感觉。在修理中经常出现力值曲线偏差以及杆系不中立等故障，因此梳理频发故障并分析，对修理具有一定指导意义。

关键词：操纵系统;载荷机构;故障;分析

一、研究背景

飞机操纵系统保证对飞机纵向（俯仰）、横向（倾斜）和航向的操纵以及在机动飞行和起飞着陆时，操纵襟副翼和前缘襟翼。其中，纵向操纵由左右两半平尾的同步偏转来实现;横向操纵由襟副翼和平尾的差动偏转同时偏转方向舵来实现;而载荷机构普遍用于飞机操纵系统中，用于建立驾驶杆以及脚蹬在横向或纵向偏转时的杆力，给飞行员以操纵感觉。在修理中经常出现力值曲线偏差以及杆系不中立等故障，因此梳理频发故障并分析，对修理具有一定指导意义。

二、组成及工作原理

载荷机构的组成为：套筒、衬套、活塞杆、弹簧（一组或多组）等。其中套筒上有固定接耳，套筒拧入外壳内并用螺母锁紧。万向接头拧在外壳体上并用螺钉锁紧。活塞杆沿青铜衬套的导向移动，衬套分别压入外壳和套筒内并用螺钉固定、接耳拧入活塞杆内螺纹里，用螺母和销钉锁紧。沿活塞杆滑动的衬套是圆柱形弹簧的承力点。

载荷机构采用两端固定的方式，通过操纵系统杆系传递的力使活塞杆移动弹簧在活塞杆双向运动时受挤压，以此达到反馈力的效果。

三、常见故障及分析

（一）力值超差故障

故障现象：载荷机构修理时发现，经试验台试验时，产品特性曲线与以往相比，偏差较大，且对应位移坐标力值超差。

原因分析：由载荷机构产品组成及工作原理分析，主要由连接杆、衬套、弹簧、壳体、耳环接头等组成，其中弹簧为单组弹簧。依靠机上拉杆牵引，带动连接杆移动产生位移，实现对弹簧的压缩完成作用力反馈。属载荷机构类产品典型原理，较同类产品相对简单。因此，排故重点为影响弹簧压缩量零件及弹簧本身。

排除方法：

1.装配质量检查

如载荷机构装配时有部位卡滞，可直接影响力值测量，可通过磨合试验检查是否有卡滞部位。如有卡滞可分解检查连接杆两端与壳体衬套是否卡滞，压缩弹簧衬套与弹簧装配是否卡滞，耳环街头固定连接杆处是否牢固，弹簧压缩有无异响。且载荷机构内部是否有发现造成卡滞的多余物。

2.弹簧测力检查

按要求对弹簧自由长度、压缩曲线进行复验，如弹簧自由长度或特性曲线靠近临界值，应予以换新。

3.零部件配合间隙检查

对连接杆与衬套配合间隙、压缩弹簧衬套与连接杆配合间隙以及零件衬套进行尺寸测量，并检查各零件尤其是衬套装配面的磨损情况，同时要检查衬套厚度尺寸的一致性，不可有超出0.1mm的偏差。

经验总结：

该类故障发生时应加强对零、部件尤其是影响弹簧力值零件质量的检查，按要求对零、部件进行尺寸测量，并恢复表面镀层，同时，要避免装配不当时产生的摩擦力。

（二）驾驶杆不回中立故障

故障现象：飞机在进行座舱调试时，驾驶杆进行纵向拉退后，手动及目视观察驾驶杆不回中立位置，同时水平尾翼有偏移。

原因分析：纵向操纵系统由驾驶杆、俯仰方向调整片效应电动机构、弹簧拉杆、纵向通道载荷机构（以下简称载荷机构）、拉杆、分油机构以及液压作动筒组成。经查，驾驶杆在纵向偏转时无紧涩卡滞现象，活动部位转动灵活;俯仰方向调整片效应电动机构指针零刻度位置准确且经试飞站技术人员检测后未见异常;弹簧拉杆以及拉杆属连接部件，连接及传动性良好;分油机构主要感受驾驶杆传递的位移进行油路分配及电信号反馈;液压作动筒属执行部件，对该故障没有影响;该系统杆系摩擦力正常，综上所述，确定故障点为载荷机构故障。

如载荷机构活塞杆在完成弹簧装配后与套筒装配时有间隙，或调整拉压初始力时调整为偏下限值时，均可导致驾驶杆在推拉后，载荷机构弹簧力无法克服驾驶杆回中所受摩擦力的情况，以导致此类故障发生。

排除方法：

（一）分解载荷机构，调节杆上弹簧压缩量改变力值，按飞机原始状态调节力值，可适当靠中上限位置。

（二）装配时，注意套筒与活塞杆、活塞杆与弹簧的装配环节，消除间隙。

（三）装配后，频繁震动载荷机构，保证弹簧在杆上无卡滞。

经验总结：

该载荷机构在故检时，要检查初始力，掌握原机状态，作为修理后力值调整依据。同时在装配时，要保证该产品拉压后杆与套筒及弹簧无间隙。

四、总结

本文列举了载荷机构的常见故障，通过对工作原理的剖析，结合相应的实例进行定位，可为类似故障的排除提供参考。

参考文献

[1]某型飞机修理技术条件           空军装备部

[2]某型飞机飞机构造              空军工程学院       李曙林 贾连英

[3]飞机设计手册                   航空工業