利用零位补偿技术消除某型飞机刹车压力指示不回零

杨见山++焦梅素

摘 要：本文从某型飞机刹车后压力不回零位常见问题入手，分析了系统的原理和引起不回零位的可能性，然后再逐一论证，按照PDCA循环的方式得到结论，制定措施、并检查效果。最后采用了零位补偿技术、线性化技术、计算机自动计算技术，依次采用调整零位误差、限制零位、量化零位，使刹车零位指示问题显性化、量性化，从而控制零位。

关键词：零位压力；余压；零位限位；线性化技术；零位量化

概述：用户检查001、003飞机时发现，刹车复位后双针刹车压力指示器指针在0.7 MPa左右，不回零位。005、006飞机在移交用户时，检查发现同样问题。

该型飞机刹车压力不回零位成为制造部门、用户、修理单位关注而且又是急需解决难题。该问题处理难度较大，前期只能通过选配双针刹车压力指示器进行的方法临时控制。

一、原理分析

（一）刹车原理。当飞行员进行停机刹车时，刹车装置输出控制伺服阀的工作电流，使刹车压力源压力达到20MPa，停止停机刹车后压力源刹车压力恢复零位；正常刹车时，控制装置根据刹车深度给出控制伺服阀的刹车电流，使刹车压力达到规定值，停止刹车时压力源压力恢复零位。

指示器向刹车压力传感器提供激磁电源，当刹车系统有压力时，压力传感器感受压力，输出电压信号，并将该电压信号送给指示器并指示出相应刹车压力。

（二）故障分析。（1）零压力时压力传感器输出电压偏大，导致零位指示压力大。（2）信号输入电压1.280V（零压力电压）时，指示器多指，即零位指示压力大。（3）指示器本身工作正常，但是输出15VDC电压偏大，导致压力传感器输出信号偏大。（4）以上三种情况叠加，存在复合误差，配套时导致零位指示误差大。（5）指示系统正常，飞机刹车系统存在较小的压力。

二、故障研究与试验论证

（一）传感器输出电压偏大。经过对返修产品、在修产品10件试验件零位输出电压监测，零压力时压力传感器输出电压1.28V，通过对修理过的产品进行调查分析，变化范围也很小，远远小于±0.131V的技术要求，不存在零位输出电压偏大的可能性。

（二）指示器多指研究。通过试验件检测，信号输入电压

1.280V，指示器指示在零位，增加信号电压至1.31V时，指针仍在零位，位置几乎不发生变化，排除指示器零位指示压力多指的可能性。

（三）指示器输出激磁研究。通过对试验件输出电压检测，空载电压时输出电压在15.4V左右，带载后输出电压在15V±0.1V左右，符合技术要求。调整指示器供电电压至16V，检查传感器零压力时输出电压无明显增大迹象。经过上述试验论证、分析，排除指示器15VDC电压偏大可能性，同时也排除

15VDC输出电压较大时影响传感器误差的可能性。

（四）零位配套复合误差研究。通过对试验件零位配套误差实际检查，各检测点配套误差均在0.2MPa以下，零位几乎没有叠加误差，所以不存在配套复合误差导致零位指示误差大问题。

（五）飞机刹车系统存在余压。经过试验分析，不存在传感器零位输出偏大、指示器零位指示偏大、配套零位误差偏大的问题。压力传感器、压力指示器真实检测飞机刹车系统的压力并进行了准确指示，所以飞机刹车系统存在较小的余压。

经过向飞机设计所设计员确认，该型飞机刹车系统存在余压，我们用标准表在地面进行试验分析和装机测试，飞机的余压约0.8MPa左右。

三、利用零位补偿技术消除零位误差

（一）采用调零、调满补偿技术减少零位指示值。通过10件产品反复试验分析，采用调零、调满技术调整误差可以保证12个检查点的误差，但是调整的后零位指示为负压力值。

（二）采用限位技术提高零位。为了消除零位负压力问题，我们采用了零位限位技术，使指针限制在刻度“0”位上。

按上述方法可以进行零位控制补偿，但是补偿量难以量化，由于“0”位以下无刻度，限位前无法量化，采用机构内部限位后，无法掌控零位的补偿量，整体测试调整的难度极大。

（三）1MPa测试点精准控制零位。（1）选择1MPa检测点控制零位。零位补偿压力过大容易造成飞机余压较大时不能反映出来，掩盖了飞机故障。5MPa检测点偏离零位较大，无法控制零位。我们选择1MPa检测点监控，但是1MPa没有检测施工标准，无法准确控制1MPa检查点。我们采用线性化、计算机技术实现。（2）传感器线性化应用。由于传感器的信号为线性关系，而指示器接收的传感器信号，1MPa检测点信号点电压可以通过线性技术实现。

（3）计算机技术应用。调试过程中可以采用线性计算技术，计算1MPa信号量，采用1MPa输入信号指示到0.5MPa方法进行量化控制。采用计算机技术软件输入各点压力与电压换算关系得出Y=0.2177X+1.2782函数关系，然后找出1MPa对应点；然后通过计算机办公软件可得出1MPa输入信号为1.494V。量化补偿量：限位后，当输入信号为1.494V时，指示器指示在0.5MPa以下，系统调整时可控制到0.8MPa。

通过试验论证，采用限位措施可以控制零位，采用调零、调满可调整误差，通过量化补偿技术可以准确控制零位。

结束语：按照上述措施实施后，通过005、006飞机现场时时跟踪，通过后期多架飞机跟踪反馈，飞机刹车回零指示基本上在0刻度附近。

由于该型飞机特殊性，刹车后飞机会残存1.2MPa以下的回油压力。通过量化了补偿方法，达到零位可补、可控、可量化的目的。通过精准控制后，能够满足用户需求，且不会掩盖机上系统故障。

参考文献：

[1] 李科杰. 新编传感器技术手册[M].北京：国防工业出版社，2002.01。

[2] 王世儒 计算方法，西安：西安电子科技大学出版社，2010.