某型飞机襟翼收放超时问题研究

某型飞机襟翼收放超时问题研究

内容Summary：针对某型飞机地面检查襟翼收放功能时，发现襟翼收放超时的异常情况。本文从该型飞机襟翼控制系统的工作原理进行分析，建立故障隔离树，排查故障点，并提出改进措施及系统完善方案。Keys：襟翼；超时；数字电传一

引言襟翼是现代飞机操纵系统不可或缺的重要部件，在飞机起飞、着陆阶段提供合适的升阻比，保证飞机在有限长度的跑道上实现快速的起飞、着落。襟翼加装在飞机的中央翼附近，根据所安装部位和具体作用的差异，又可分为前缘襟翼及后缘襟翼。通过增加机翼面积提高飞机迎风面积，达到增加整机升力的作用，包括起飞时的增升提速及着陆时的增升增阻。同时襟翼可以在扭力杆或作动器的带动下进行角运动，改变机翼与风力的夹角，从而改变外力在升力与阻力的分量，达到稳定起飞和快速刹停的目的。当同时采用富勒襟翼、克鲁格襟翼时，机翼面积及剖面弯度大幅增加，同时在富勒襟翼缝隙供气引射的带动下，机翼上表面空气流速增加、紊流后移，升力系数甚至可提升110%~140%。由于襟翼作动在飞机起飞及着陆阶段，为飞机提供必需的升力及阻力，襟翼的故障可直接导致飞机起飞失败、着陆冲出跑道等严重事故，故襟翼的收放功能及收放时间都需要严格检查。因此，有必要针对襟翼控制系统的工作原理进行归纳总结，针对典型故障进行剖析，发现问题、总结经验、对症下药、完善改进。以下将以某型飞机的典型故障为输入，建立系统架构及故障隔离树，展开详细分析。二

工作原理某型机进行地面襟翼收放功能通电检查时，发现使用电机收放襟翼时间均超过规定时间11s。襟翼控制系统主要由襟翼电动机构、电动离合器、襟翼操纵开关、襟翼电机控制相关断路器、延时继电器、接触器等组成，通过以上部件控制襟翼电动机构工作，电动机构带动襟翼完成收/放功能。由于襟翼电机的启动电流较大，为减小启动电流对系统的冲击，加装延时继电器使电机启动延时后，电动离合器工作，襟翼开始收放。进行襟翼收放检查时，接通襟翼电机控制相关断路器，将襟翼操纵开关置于放下（收起）位置，襟翼收放接触器A和B工作，分别向襟翼电动机构内1、2号襟翼电机供电，电机开始转动。同时襟翼收放接触器A和B分别向交流继电器A和B线圈供电，交流继电器A和B触电吸合，机上直流电源通过交流继电器的常开触点，为延时继电器A和B供电，继电器延时接通，离合器开始工作，襟翼电机带动襟翼放下（收起）。当任意一台襟翼电机失电时，该侧的交流继电器和延时继电器失电，离合器断开，襟翼电机与输出轴脱开，即转为由单台电机工作控制襟翼的放下（收起）。故单台襟翼电动机构收放时间为两台襟翼电动机构收放时间的2倍。三

典型故障剖析根据襟翼控制系统工作原理分析，飞机襟翼收放超时问题故障树见图1。图1故障隔离树X1襟翼开关故障分析根据襟翼控制系统原理可知，襟翼开关包含两路襟翼电机线缆，若开关故障，可能导致仅单台电机工作，襟翼收放超时。地面通电检查时，襟翼开关可以正常控制2台襟翼电机工作，因此，排除襟翼开关故障导致襟翼收放超时。X2线路故障分析某台电机的控制线路或供电线路故障，可导致单台电机作动，襟翼收放时间变长。操作人员检查机上相关线路，导线导通正常、绝缘性良好，没有烧蚀短路的痕迹。因此，排除线路故障导致的襟翼收放超时。X3断路器故障分析襟翼电机控制断路器或襟翼电机供电断路器中的跳开，可导致单台电机作动，襟翼收放时间变长。操作人员检查断路器板上的相关断路器均在正常接通位置。因此，排除襟翼电机交流供电断路器、襟翼电机控制断路器跳开导致的襟翼收放超时。X4接触器故障分析若1个接触器故障，将会断开1台电机供电，导致单台电机作动，襟翼收放时间变长。地面通电检查时，襟翼开关可以正常控制2台襟翼电机工作，因此，排除接触器故障导致襟翼收放超时。X5交流继电器故障分析若1个交流继电器故障，将会断开1台离合器工作，变为单台电机工作，导致的襟翼收放超时。此项无法排除。X6延时继电器故障分析若1个延时继电器故障，将会断开1台离合器工作，变为单台电机工作，导致的襟翼收放超时。此项无法排除。X7襟翼电动机构故障分析襟翼电动机构内部的1台襟翼电机故障或1台离合器故障，将会变为单台电机工作，导致的襟翼收放超时。地面通电检查时，襟翼电动机构能正常工作，襟翼收放时间满足双电机正常工作的指标要求，排除电动机构故障导致的襟翼收放超时。四

故障排查根据以上分析结论，进一步对襟翼控制系统进行检查。选取2个交流继电器、2个延时继电器的输入端和输出端为测量点，将襟翼操纵开关扳至收/放位置，在检查中发现，襟翼电机的交流继电器输入端和输出端信号一直正常；延时继电器B的输出端信号一直正常，延时继电器A在接通襟翼收/放开关约19s后，输入端信号正常，输出端信号消失，即延时继电器异常断开。该问题将引起1台离合器停止工作，即变为单台电机工作，导致襟翼收放超时。根据故障现象及排查情况，可确定延时继电器A故障，在接通一定时间后异常断开，襟翼收放由双电机变为单电机，导致收放襟翼时间均超过规定时间11s。五

结论通过该次故障，体现了电气控制系统的局限性，采用各型继电器、接触器实现襟翼时序控制，可保证襟翼的按要求收放，但继电器、接触器等电气控制元件故障率较高、系统余度不足，当发生器件过流、触点粘连等故障时，襟翼控制系统无法满足收放要求。随着微电子技术和计算机科学的发展、可靠性理论和余度技术的建立，促使电传操纵技术趋于成熟。电传操纵系统分为模拟电传操纵系统和数字电传操纵系统，现代飞机的电传操纵系统均为数字电传操纵系统。故该型机操纵系统应考虑采用数字电传控