襟翼滑轨与滚棒轴承的磨损及故障分析

闫立

摘 要：文章的目的是研究CESSNA 172飞机襟翼滑轨故障情况，分析故障发生的原因以及可能造成的后果，以全面提高飞机操作系统的维护、维修质量。方法是通过收集典型机型的各类故障信息综合对比分析，并结合飞机厂家提供的飞机维护手册，针对老龄飞机襟翼总结出合理化的渐进式检查方法建议。结果表明：在襟翼运动过程中，滑轨的磨损量较大，滚棒轴承的磨损量较小，并且随飞行小时呈线性关系。结论为：在飞机渐进式检查中，应当注意检查襟翼滑轨、滚棒轴承的磨损情况，结合飞机厂家维护手册的标准对磨损异常的滑轨和轴承进行更换，使用恰当的油脂润滑襟翼滚棒轴承，也可以喷涂使用合适的防磨涂层。希望研究结果能为飞机维修和维护提供一些参考。

关键词：襟翼;滑轨;操作系统;磨损;轴承

中图分类号：V224.4;V267.2 文献标识码：A 文章编号：1674-1064（2021）01-127-02

DOI：10.12310/j.issn.1674-1064.2021.01.056

随着我国航空业的不断发展，航空器的部件寿命、维护、更换等是当前亟待解决的问题，因此要做好日常例行工作的检查项目，提高保护保养意识，延长航空器部件的使用性能和使用寿命，减少零部件的破坏，全面降低航空器维护维修的使用成本，并根据技术文件、维护经验制定出合理的检查方案，为航空器日常安全运行提供重要保障支持。

襟翼是飞机上最重要的操作系统，是影响飞机操作安全和稳定性最重要的部件，在飞机起飞、降落、减速、增加升力、增加阻力各过程中起着关键作用，是保障飞行安全的最重要的系统[1]。文章主要针对CESSNA 172机型襟翼系统进行详细分析，在日常修理排故工作中，可以参考文章所研究的典型处理方法，并依照循序渐进的原则，结合所产生的故障现象，按照从简单到复杂的排故顺序制定合理的修理排故方案，以提高工作效率[2]。

1 襟翼滑轨的组成要件

CESSNA 172飞机襟翼系统为富勒襟翼，左右机翼上共有4个襟翼滑轨，左右机翼各两个，襟翼滑轨和滑轨支架安装在机翼后缘，每个襟翼有两套滑轨。每套滑轨有两个运动轨道，支架由滑轨支架本体、两个蒙皮支撑耳片、两个L型加强片等组成，如图1所示。襟翼导轨开缝宽度应该是0.5735英寸+0.03英寸，任何未在此范围的导轨开缝宽度均需要更换。

襟翼与每个滑轨的交接处，各有两个滚棒轴承，轴承组件包括两个垫片、轴承、内部衬套、贯穿螺栓等部分，如图2所示。在操作襟翼运动时，轴承组件的内部衬套因受到螺栓和垫片的相互挤压而不会产生滚动，轴承在襟翼滑轨的运动轨道上产生滚动。这种轴承在日常使用中应该保证滚棒排列有序，并且具有良好的润滑，才能保证轴承在使用过程中不失效。

2 襟翼滑轨损伤

2.1 损伤情况简介

CESSNA 172襟翼滑轨磨损一般发生在滚棒轴承与导轨的结合面上，由于襟翼轴承与滑轨之间是滚动摩擦，并且滑轨的材料硬度与轴承的材料相比，滑轨材料硬度较低。所以在发生磨损时，相对硬度较低的襟翼滑轨磨损量较大，并且随飞行小时呈线性关系。

根据飞机厂家的要求进行渐进式检查和阶段检查时，尤其是在飞机老龄化以后，襟翼滑轨磨损量超标准的情况较多。经过梳理飞行小时和滑轨测量尺寸的对比发现，随着飞行小时的增加，襟翼滑轨磨损量逐渐增加。飞机逐渐老龄化以后，襟翼滑轨、襟翼滚棒轴承的更换工作较多。

2.2 损伤原因分析

由于飞行起落中不断需要用到飞机襟翼的不同角度来提高升力、增大阻力等功能，飞机起落中受到空气对襟翼舵面的作用力较大，使襟翼轴承挤压滑轨，造成滑轨局部受到的作用力较大，加之飞机在空中遇到颠簸气流的影响，使得襟翼轴承不同程度挤压襟翼滑轨，造成滑轨产生不同程度的形变。随着飞行小时数的增加，这种形变更加剧烈，使襟翼轴承与滑轨之间的配合尺寸以及配合精度受到严重影响，进一步表现为放下或者收上襟翼的过程中，襟翼出现抖动，甚至卡阻，影响飞行安全。

轴承的磨损失效也是导致飞机襟翼滑轨磨损的主要原因，轴承失效后，轴承与滑轨间的滚动摩擦变成了滑动摩擦，这种摩擦方式加剧了襟翼滑轨的磨损[3]。据统计，滑动摩擦和滚动摩擦是飞机襟翼滑轨磨损的主要原因。

襟翼操纵钢索张力的变化，也会间接导致襟翼滑轨的磨损。钢索张力较小时，可能引起襟翼在放下或者收上过程中抖动，从而导致飞机襟翼滑轨与轴承之间异常碰撞，导致滑轨异常磨损。因此，在季节变化、温度变化引起钢索张力有较大变化时，应当及时进行钢索张力修正调节。

雨中飞行、穿云飞行、瞬间风切变等，都会使襟翼滑轨以及轴承加速磨损，雨中飞行、穿云飞行会使襟翼滑轨和轴承受到酸雨腐蚀，造成轴承卡阻等现象。穿云飞行、瞬间风切变会使飞机颠簸抖动，造成轴承与滑轨结合面的相互挤压，使襟翼轴承与滑轨之间的配合精度受到严重影响，进一步表现为放下或者收上襟翼的过程中，襟翼出现抖动甚至卡阻，影响飞行安全。

露天停放也是导致飞机襟翼滑轨与轴承之间锈蚀的主要原因，长时间露天停放，加上雨水侵蚀、潮湿空气、太阳光照射导致的风化等原因，加剧了飞机操作系统的故障率。襟翼轴承锈蚀、滑轨表面锈蚀，都加剧了襟翼滑轨的磨损，造成了不可估量的损失。

3 修理措施

在日常渐进式检查工作中，根据维护工作制定不同的检查级别，加强襟翼收放测试工作，对工作情况不好的轴承进行润滑或者更换。及时测量襟翼滑轨的开缝宽度，并进行记录监测，对尺寸超过0.6035英寸的襟翼滑轨进行更换。

在飞机日常维护工作中，要注意检查轴承的润滑情况，使用符合厂家润滑规定的油脂进行润滑，整个润滑过程应符合技术标准，并且油脂用量不宜过度，以免导致油脂吸附空氣中的灰尘、颗粒等物质，造成轴承润滑效果不良的现象。并视情更换掉转动不良、径向、轴向间隙过大的轴承。在厂家明确禁止润滑的部件，不能进行润滑，以保证部件的有效性。

根据厂家维护手册建议或者意见，对襟翼滑轨进行的主要修理可以是：无损检测、打磨、喷砂、喷丸、恢复涂层等方面，或者咨询厂家，使用符合规定的防磨涂层，如使用BMS 10-67 TYPEⅠ（碳化钨钴）进行喷涂，以增加襟翼滑轨的耐磨性等。

当大气温度变化较大时，应及时测量襟翼钢索的张力。每年应进行“冬转夏”“夏转冬”换季工作，对不在正常张力范围内的钢索张力进行调整，保证钢索张力在合适范围内，保证襟翼收放过程顺畅、不抖动、不卡阻，进一步保证飞行安全。

襟翼的收上、放下角度也会引起襟翼滑轨在某个位置的磨损超标，在日常例行工作中，应使用角度仪等辅助工具测量襟翼角度，使襟翼在工作时角度如表1所示。

4 结语

保障飞行安全的首要前提是保护好飞机的各个部件，在飞机日常使用中，机组人员应当提前获取天气信息，尽量避免在特殊天气中飞行。遇到大风天气减少飞行，既能保证飞行安全，也能延长飞机各部件的使用寿命，节约航材，提高飞行效益。

在日常维护工作中，机务人员也应当加强检查，使用合理的润滑剂和润滑方法对襟翼滚棒轴承进行润滑，保证轴承正常工作不失效。也可以根据厂家维护手册的要求或者建议，使用合适的材料和涂层来增加襟翼滑轨的耐磨性，提高飞机各部件的使用寿命。在季节、温度变化时，及时检查飞机襟翼钢索张力值，调整钢索张力在合适的范围内。在襟翼滑轨支架系统铆接施工时，应严格按照铆接工艺进行施工，确保安装角度的正确性，进一步保障飞行安全。

不同航空器运行性质的运营者，应当根据自身运营特点制定相应的监测方案，对飞机襟翼滑轨磨损量进行监测，定期进行襟翼滑轨开缝宽度测量工作，并对数据进行记录保存、整理分析，根据不同的运营环境分析其产生磨损的原因，并根据分析结果制定相应的维修、保养方案，以进一步提高维修保养效率，节约航材。

停放飞机时尽量选择室内机库停放，如必须停放室外，应选择合适的罩布，在易发生锈蚀的地方放置防潮砂并定期检查防潮砂的防潮情况，长期停放应制定定期润滑、操作运转计划，保证活动关节运转灵活。长期露天停放后启用，应进行深度检查，防止内部地方出现锈蚀等威胁航空安全的事情发生。

总而言之，只有对航空器各个部件的工作原理、基本构造以及可能产生的故障进行透彻分析，才能结合实际产生的问题进行彻底分析，结合飞机运行规律总结出合理的渐进式检查方案保障飞行安全。

参考文献

[1] 宓宝启.波音737NG飞机主襟翼滑轨磨损的修理[J].航空维修与工程，2017（1）：48-50.

[2] 刘键.从后缘襟翼监控看大数据对民航维修的影响[J].中国民航飞行学院学报，2020（6）：56-58，63.

[3] 王浩.常幅載荷下滑轨与滚轮寿命及可靠性研究[J].轴承，2016（10）：36-39.