飞机起落架舱门未打开故障分析

刘龙攀

【摘  要】本文针对右主起舱门未打开故障，阐述了起落架收放系统工作原理，建立了故障树，通过对故障底事件的梳理与排查，最终将故障原因定位于舱门作动筒多余物，并提出多余物的预防与控制措施。

【关键词】主起舱门，故障树，舱门作动筒，多余物，预防措施

一 引言

起落架是飞机实现起飞着陆功能的主要装置，是保证飞机安全飞行的关键部件。通常情况下，为减少飞机阻力，飞机飞行时起落架收上于起落架舱内，起落架舱门关闭。飞机着陆放下起落架时，先打开舱门，再放下起落架。当舱门收放系统存在故障时，起落架无法正常放下，将引发飞机着陆安全事故，甚至机毁人亡。因此完好的起落架舱门收放系统是飞机安全着陆的先决条件。

一次起落架正常收放试验时，左右主起均正常收起后，接着进行起落架放下试验，发现左主起舱门正在放下，而右主起舱门未打开。本文以正常放下起落架时右主起舱门未打开故障为例，结合系统原理，对故障树底事件进行分析并定位，为类似起落架收放系统故障的排查提供参考。

二 组成及工作原理

主起落架主要由缓冲支柱、机轮组件、前撑杆、下位锁、上位锁、转轮机构、收放作动筒、主起舱门操纵机构和主起舱门等组成。主起舱门操纵机构主要由舱门收放作动筒、摇臂以及两侧舱门拉杆、地面开锁连杆机构等组成。主起落架和主起落架舱门采用单独作动方式。正常收放时，主起落架和主起舱门的收放由各自独立的电磁阀控制，主起落架和主起舱门运动的顺序协调采用电气协调控制方式；由1号液压源供压，通过液压作动实现起落架和起落架舱门的收放。

起落装置收放控制采用分布式采集、集中解算和分布式驱动控制方式。机电核心处理机分别采集起落架控制手柄信号、轮载信号、起落架及舱门位置信号，并对上述信号进行综合解算起落架收放控制逻辑，通过总线将控制指令按逻辑发送至主起收放电磁阀和主起舱门收放电磁阀，从而实现主起与主起舱门运动的顺序协调。

主起收放电磁阀及主起舱门收放电磁阀均为三位四通阀。当起落架控制手柄放下时，主起舱门收放电磁阀先收到放下通电信号，电磁阀的放下位接通，在液压力驱动下，主起落架舱门完成放下动作。主起落架舱门放下到位后，主起落架电磁阀收到放下通电信号，电磁阀的放下位接通，主起落架放下。主起落架放下到位后，主起落架舱门电磁阀收到关闭信号，电磁阀收上位接通，液压驱动主起舱门关闭。

如图1所示，主起落架舱门放下过程中，高压油依次经过主起旁通阀、双向限流阀、主起舱门收放电磁阀、单向限流阀，之后分为两路，再经过左右主起舱门应急转换阀，到达左右主起舱门作动筒无杆腔。液压驱动作动筒内部机构开锁，继续供压时，作动筒活塞杆伸出，摇臂和舱门拉杆随之运动，驱动舱门打开。

图1 起落装置收放液压系统原理图

三 故障原因分析

从结构和系统来说，舱门未打开的直接原因一方面是舱门及舱门拉杆机构卡滞，另一方面是舱门作动筒未工作。根据起落架正常收放工作原理，可知舱门作

动筒是舱门放下系统中的执行部件，分析造成作动筒未工作的原因，还需进一步从以下几个方面进行：

（1）正常放下电气控制故障；

（2）正常放下液压系统故障；

（3）舱门作动筒故障。

接下来，为准确定位故障点，建立以正常放起落架右主起舱门未打开为顶事件的故障树，对故障的可能原因进行逐一分析，如图2所示。

图2 正常放起落架右主起舱门未打开故障树

X1：舱门卡滞

舱门卡滞时，舱门运动异常，会使舱门固定于关闭位置，从而无法打开舱门。对舱门进行外观检查，发现无变形；测量舱门关闭状态下的舱门对缝间隙和阶差，均符合安装技术要求；通过地面开锁手柄打开舱门后，地面检查舱门运动顺畅无卡滞。该底事件可排除。

X2：舱门机构卡滞

若舱门机构卡滞，舱门机构无法正常驱动拉杆运动，从而无法驱动舱门运动。通过地面开锁手柄打开舱门后，手动开合舱门，检查舱门运动顺畅无卡滞，且摇臂与舱门拉杆运动平稳。该底事件可排除。

X3：传感器信号异常

起落架手柄放下后，机电核心处理机采集到传感器输入信息为起落架收上、主起舱门关闭、轮载信号为“空中”，经过综合结算后，发出舱门电磁阀控制指令。若传感器信号异常，机电核心处理机综合解算后，无法发出舱门电磁阀放下线圈的通电指令，同时会向CMS上报“右主起舱门打开传感器故障 ”信息。故障发生时，查看CMS信息并未报故。该底事件可排除。

X4：机电核心处理机故障

作为飞机的大脑，机电核心处理机正常工作时，对采集的信息进行综合解算后，发出控制指令，从而实现电磁阀的通断。若机电核心处理机出现故障，那么整个起落架收放控制系统将全面瘫痪。故障发生时，左主起舱门正在打开，可正常工作。该底事件可排除。

X5：主起舱门电磁阀未通电

主起舱门电磁阀同时控制左右主起舱门的油路通断，从而实现起落架舱门收放系统执行机构的运动。故障发生时，左主起舱门正在打开，可正常工作。该底事件可排除。

X6：应急转换阀工作异常

应急转换阀工作时，内部阀芯受到一端高压油作用会运动至另一端，实现高压油路与系统油路的导通。若应急转换阀工作异常，起落架舱门放下管路与舱门作动筒无杆腔无法导通，舱门作动筒活塞杆则不会受到压力差而运动，从而无法打开舱门。

对应急转换阀进行转换压力测试后，满足技术要求。同时拆解应急转换阀进行多余物检查，并未发现异常。该底事件可排除。

X7：回油压力大

回油压力大时，则舱门作动筒活塞杆两侧压差变小，液压力无法驱动活塞杆运动。由于试验过程中，右主起舱门未打开时，左主起舱门可正常打开，说明回油油路压力正常。该底事件可排除。

X8：舱门作动筒内漏

舱门作动筒的运动是通过作动筒两端压差实现的。为保证活塞杆两端压差正常，需保证作动筒无杆腔和有杆腔之间的密封性良好。若此处密封性差，将造成作动筒内漏，使得活塞杆两端压差变小，从而影响活塞杆的运动。对舱门作动筒分解检查后，并未发现密封性问题。该底事件可排除。

X9：舱门作动筒卡滞

舱门打开时，舱门作动筒在液压力作用下先开锁，之后继续供压驱动活塞杆伸出。舱门作动筒开锁时，液压推动弹簧座向开锁方向移动。若弹簧座因卡滞而运动异常，则无法开锁，之后的活塞杆也无法伸出；若作动筒正常开锁，活塞杆因卡滞而运动异常，亦无法正常驱动舱门打开。

利用地面操纵手柄打开舱门锁，手动开闭舱门，舱门运动均顺畅。对舱门作动筒进行性能检查后，发现作动筒开锁性能异常；进一步对其分解后进行结构尺寸检查和多余物检查，发现结构尺寸符合要求，但腔体内有多余物；将其恢复安装后，作动筒开锁卡滞故障复现。因此可定位多余物导致舱门作动筒卡滞，从而造成舱门无法打开。

小结：通过对以上故障树底事件的逐一分析，结合工作原理，分析其对顶事件的影响，最终判定多余物导致舱门作动筒卡滞，从而造成舱门无法打开。

四 多余物的预防与控制

针对多余物的产生原因，其预防和控制措施可分为以下两个方面：

（1）生产现场多余物的预防与控制

保证工作环境的洁净；控制员工进入现场穿戴防护服；控制装配环境在净化车间中完成；装配前清洁工装和设备，保证工装及设备无污染。

（2）加工、装配过程中多余物的预防与控制

对系统机加件重点清洁，对结构复杂的零件可进行不同方位的超声波清洗，再用清洗汽油进行冲洗，最后用干净的压缩空气进行气相清洗。

装配过程中要保证操作方法得当，用力均匀，避免因用力不当损坏零件而产生多余物。

五 总结

本文针对右主起舱门未打开故障，从起落架收放系统工作原理入手，建立故障树——首先分析了故障直接原因为舱门及舱门机构卡滞、作动筒未工作；接着进一步从电气控制故障、液压系统故障、舱门作动筒故障三方面分析了作动筒未工作原因；最后通过对故障底事件的逐一排查，将故障原因定位于舱门作动筒多余物。对此提出多余物的预防与控制措施。该研究具有较为典型的指导和借鉴意义，可以对起落架收放系统同类故障排除提供一定的思路及参考经验。

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