某型运输机后登机门空中异常打开故障分析

郝世勇 战祥新 王赛

摘要：针对一起运输机后登机门在空中异常打开故障，分析故障产生的可能原因，绘制故障树进行故障排查分析，最终定位故障源并提出解决措施。

关键词：运输机；后登机门；故障分析

Keywords：transport aircraft；rear boarding gate；fault analysis

1 故障描述

一架运输机起飞15min后飞行高度5000m时，集中告警计算机“后登机门”红色告警灯亮，并伴随语音提示“后登机门”。检查后登机门，发现打开约20°，液压系统压力、液压油量均正常；操纵左驾驶员操纵台上的“后登机门”开关，后登机门无法关闭；操纵右驾驶员操纵台上的“后登机门”应急开关，后登机门也无法关闭。高度1280m时重复上述动作，仍无法关闭后登机门。飞机起飞25min后安全着陆。

飞机滑行至停机坪未关车时，检查后设备舱49框至50框后登机门操纵台，发现舱门“全开”绿灯亮，后登机门完全打开，操纵手柄位于“中立”位置，用操纵手柄关“后登机门”，压力表有压力，但后登机门无动作，后将操纵手柄恢复至“中立”位置。

2 故障分析

飞机落地后，发动机停车前，操作地面操纵台“后登机门”手动开关关闭后登机门，右系统压力先下降后上升，持续5s，但“后登机门”告警仍未消失，左右操纵台“后登机门锁好”绿灯未燃亮，目视检查后登机门仍未关闭。可见，后登机门在空中异常打开后，采用左系统、右系统以及手动开关均无法关闭。

根据系统工作原理，建立后登机门空中异常打开故障树，如图1所示，对故障进行排查分析。

1）左右液压系统电磁阀故障

电磁阀内漏或卡滞均会引起电磁阀故障。液压电磁阀内漏过大，压力串入后登机门作动筒开门腔，可能导致空中开锁。在更换后登机门作动筒后操纵左右后登机门开关，后登机门能正常开关。登机门关到位且锁好，开关回“中立”后，锁机构保持锁定位置，证明电磁阀工作正常。

拆下飞机上安装的电磁阀返厂进行性能检验，各项性能技术指标均符合要求。分解检查零部件也未见异常，内部无异物。可排除液压电磁阀故障的可能。

2）液压手动阀故障

液压手动阀内漏或卡滞均能引起手动阀故障。与电磁阀故障排查类似，更换登机门作动筒后，操纵手动作动阀，后登机门能正常开关，证明手动阀工作正常。拆下手动阀返厂检验，性能指标均正常。排除手动阀故障的可能。

3）正常、应急控制线路故障

在空中增压情况下，由于压差传感器保护电路作用，即使操作左右登机门操纵开关也无法开启舱门，且在后登机门异常打开前机组并未扳动开关，此时要使电磁阀工作，必须在电磁阀电源输入端有短路电流流入。根据飞参数据判读，后登机门空中异常打开前后，左右液壓系统压力稳定无波动，证明电磁阀并未工作，所以控制线路无短路现象。后续更换作动筒收放后登机门的过程也证明了后登机门控制线路工作正常。可以排除控制线路故障。

4）锁机构零件损坏

检查锁机构拉杆、摇臂、弹簧、限位角片，除限位角片略有变形外其他零件无异常。经过分析，判定限位角片变形对锁机构可靠上锁无影响，排除锁机构零件损坏导致故障的可能。

5）后登机门增压变形

检查后登机门外形良好，无异常。排除登机门变形导致故障的可能。

6）锁机构未可靠上锁

锁机构未可靠上锁可能是由滑臂转轴卡滞、液压系统压力低、作动筒内漏、指示不同步等原因引起。现场检查锁机构滑臂转轴转动灵活，未发现卡滞现象。

经查阅飞参数据并结合机组人员反映，使用地面操纵台手动阀开关将后登机门打开，右液压系统压力在开后登机门时由151kgf/cm2降到145kgf/cm2，开门结束后恢复到151kgf/cm2；关闭后登机门时右系统压力由151kgf/cm2降低到147kgf/cm2。但后登机门关闭后，地面操纵台上“后登机门锁好”绿色信号灯未燃亮，同时“后登机门”告警灯未熄灭。间隔2min后，机组人员第二次关闭后登机门，右系统压力由151kgf/cm2降到115.6kgf/cm2，开关回中立位置后，地面操纵台上“后登机门锁好”绿色信号灯燃亮，“后登机门”告警信号消失，系统压力恢复到157.3kgf/cm2。排除系统压力低故障的可能。

后登机门作动筒是后登机门开关的执行结构，作动筒内漏过大将导致作动筒在执行关门指令时输出力不够，无法将后登机门可靠上锁。现场将故障飞机的作动筒换至另一架飞机进行串件关门试验，后登机门无收起运动。将该作动筒返厂分解检查，对外筒内径和活塞杆外径进行测量，发现外筒内径变大，其密封间隙增加了0.15～1mm（设计要求为0.025～0.089mm），结合上述换作动筒不换电磁阀后登机门能够正常开关等情况分析，可以确定登机门故障是由作动筒内漏故障引起的。

机上后登机门锁好信号由微动开关发出，微动开关压缩行程到位情况如果与锁机构上锁不同步，可能在锁机构上锁不到位时发出锁好指示信号。经地面检查，故障飞机后登机门未完全上锁时，微动开关已经发出锁好信号，因此微动开关与锁机构上锁信号不同步。

通过上述分析，对后登机门空中异常打开故障定位：一是后登机门作动筒出现内漏，导致作动筒在执行关门指令时输出力不够，无法将后登机门可靠上锁（假锁）；二是后登机门锁好指示信号与锁机构上锁不同步，引起误指示。空中在气密载荷作用下，后登机门被强制打开。

3 解决措施

针对该型飞机后登机门空中异常打开故障，首先，对后登机门液压系统进行改进，增加单向节流器，如图2所示。该飞机上单个节流器的流量为4.8L/min±0.5L/min，单个作动筒的输出流量为3.83～5.74L/min，即单个节流器的流量满足单个作动筒开门时的流量输出要求。因此，在液压管路上并联一个节流器，能有效降低开门时后液压系统的回油压力，满足左右液压系统的流量要求，从而有效解决因后登机门作动筒筒体变形、内漏增大而导致的作动筒输出力不足、负载能力下降问题。

其次，改进微动开关安装位置。原来左右两侧锁钩处都装有微动开关，微动开关接通但未处于工作位置，登机门锁好指示灯亮。后登机门左右两侧锁钩通过横梁刚性连接，左右两侧滑臂与轴刚性连接，在右侧锁钩和滑臂处各安装1个微动开关，通过同时检测单侧锁钩和滑臂状态来判断舱门上锁状态，提高上锁信号的可靠性。即将原左侧锁钩处的微动开关及电缆移至右侧摇臂处，不仅检测锁钩状态，还检测了滑臂状态，锁钩和滑臂均到位后才判定锁机构处于锁好状态，保证了上锁信号指示与锁机构上锁状态同步。

作者简介

郝世勇，副教授，主要从事航空电气系统教学与科研工作。