172飞机前起落架摆振分析

李彬

摘 要：本文主要涉及172飞机前起落架结构和工作原理，分析引起前轮摆振的因素，结合一线维护经验，总结172飞机前起落架摆振应对措施，为航线维护提供可行性意见。

关键词：前起落架结构;原理;摆振;磨损;间隙

前言

飞行学院自2008年引进CESSNA172飞机，现年飞行小时数达27万小时，新津分院有23架172飞机机体飞行小时超15000H，最长达17300H。前起落架部件的磨损与老化等造成172飞机前起落架摆振故障频现，在学院共发生上百起，直接影响飞行操作性能，对飞机结构也会造成一定程度损伤。下面将简要介绍前起落架系统结构和工作原理，分析前起落架摆振的原因，并结合一线维护经验，为前起落架摆振提供一些建议。

1 前起落架系统结构及工作原理

Cessna172飞机采用前三点式固定式起落架，前起落架结构具有转弯和支撑的功能，保证飞机在地面运动时，具有良好的稳定性和操纵性。其主要部件包括减震支柱、防扭臂组件、转弯机构、减摆器、机轮等。

减震支柱为油气混合式，通过上下部缸筒的相对运动压缩气体和限流液压油从而吸收飞机着陆或颠簸时产生的能量，起到缓冲减震的作用。

防扭臂组件将减震支柱上、下缸筒机械连接，保持前机轮与机身对准，起定中作用。

转弯机构由弹簧转弯操纵杆连接到方向舵脚蹬臂，通过操纵方向舵脚蹬实现前轮转弯功能。

减摆器连接减震支柱和转弯臂组件，在地面不平整或气流使机轮受到不规则冲击作用时，缓解机轮受到的冲击、阻止前起落架机轮出现左右摆动的现象。该机有两种减摆器，灌充液压油和油脂的减摆器。

2前轮摆振的影响及因素分析

前轮摆振是前起落架的一种常见故障，引起前轮摆振的原因和因素较为复杂，既有结构设计和制造方面的原因，也有使用上的因素，结合一线维护经验，简要总结出前轮产生摆振的主要原因有：一、各活动部件随着磨损量的增加，部件之间的配合间隙增大;二、减摆器性能下降;三、前轮动不平衡和异常磨损;四、前支柱油气灌充量不恰当;五、组件位置不一致。下面将分析这几种故障原因。

2.1前起落架各活动部件之间的配合间隙增大

根据故障统计，各活动部件之间的间隙增大是造成前轮摆振的主要原因。间隙增大主要连接点是：

（1）防扭臂组件间隙增大

防扭臂组件间隙可分为径向和轴向间隙，轴向间隙主要是指上、下防扭臂与减震支柱连接位置的接耳间隙，径向间隙主要是防扭臂贯穿螺栓和贯穿螺栓衬套之间的长期磨损而产生。径向间隙和轴向间隙过大会使飞机在着陆后滑跑过程中前轮左右摆动加剧。

（2）转弯臂间隙增加

转弯臂间隙主要是由转弯臂组件与减震支柱外筒磨损而产生的垂直方向间隙

（3）前支柱固定螺栓松动

前支柱固定螺栓松动后，飞机在地面不平滑行时会产生前轮摆震现象。

（4）前机轮转弯连杆松动或磨损

前机轮转弯连杆操纵频繁，易松动。使用时间过长会导致磨损增加，摆震现象频现。

（5）减摆器连接部位及内部间隙增大

一是减摆器筒体左侧连接转弯臂组件的螺杆与衬套磨损产生间隙，二是减摆器前端U型接头与支柱外筒连接位置带上螺栓后上下间隙大;二者间隙导致减摆器晃动，减摆性能减弱，使摆振力直接由前轮传向脚蹬。

（6）机轮轴承过松或磨损严重

机轮轴承过松或磨损严重，会产生径向间隙，机轮受力后左右摆动，这种情况较少。

2.2前起落架减摆器性能下降

减摆器油液或油脂的减少或内部磨损量增大，都会导致减摆器性能下降。

2.3前轮外胎磨损不均匀或动不平衡

前轮外表面有各种凹坑，如发现磨损严重时及时更换。前轮动不平衡，依据维护手册完成机轮动平衡校验或更换机轮。

2.4前支柱油气灌充量不恰当或气压不正确

（1）前支柱液压油充填量过大或者过小，前支柱液压油渗漏。

（2）前支柱气压不正确或不能保持气压。

2.5组件位置不一致

前轮、脚蹬、方向舵三者位置不正确导致运动不一致或者左右轉弯操纵拉杆不对称，都会使飞机始终产生一个向左或向右的偏转力，影响飞行人员操作，从而出现摆振。

3前轮摆振采取措施

根据上述影响前轮摆振的因素分析，在出现前轮摆振时可以采取以下措施。

3.1防扭臂组件的检查

地面检查是可以用手摇动上部和底部扭力臂有无明显松动。如果有明显松动，防扭臂的做以下工作。

（1）检查轴向间隙，存在轴向间隙过大的情况则在接耳处加垫片排除松弛度。

（2）检查径向间隙，按维护手册标准进行测量，径向间隙过大则视情况更换磨损严重的防扭臂螺杆或衬套。

3.2转弯臂组件检查

用手摇动转弯臂或者蹬脚蹬时前轮转弯臂沿支柱外筒移动量过大，而且旋转不明显;用手摇动转弯摇臂组件存在可上下晃动的现象。这时应顶升飞机，将前轮转弯臂拆下，在支柱外筒上，前轮转弯臂下面增加填隙片，这个部位的填隙片有三种厚度，可用不同厚度的填隙片使转弯臂的消除。

3.3 减摆器组件及相关固定螺栓衬套的检查

（1）用手感觉明显有间隙的减摆器需要取下检查螺杆衬套。

①检查减摆器前端连接支柱外筒螺栓，更换已磨损的螺栓，在减摆器前端U型接头中间加垫片消除间隙。

②检查减摆器连接转弯组件螺栓和衬套，更换已磨损的螺栓和衬套，装入新件时可以对衬套抹少量润滑脂。

（2）检查减摆器的减摆效果：用硬度较大的细长工具穿入U型接头并拉伸和压缩活塞，检查活塞摩擦阻力应大小一致，如果存在某一方向阻力很小或任意方向都无阻力的情况则更换减摆器。

3.4前机轮转弯连杆的检查。

抬起飞机机头使前轮支柱伸长定中，对前轮偏离中心轴、转弯拉杆不对称的飞机进行调整，转弯拉杆连接转弯摇臂螺帽按维护手册力矩标准拧紧

3.5前支柱固定螺栓松动。

地面检查发现螺栓松动，应将前支柱螺栓扭到规定力矩值。平时检查时应注意螺栓标记是否错位。

3.6机轮轴承过松或机轮轴承磨损严重的检查。

一是检查机轮安装力矩，力矩过小，间隙过大，应增加安装力矩。另一种是机轮轴承使用时间长，轴承磨损量过大，引起间隙增加，应更换机轮轴承。

3.7对前轮脚蹬方向舵三者的一致性进行校准

抬起飞机机头使前轮支柱伸长定中，检查脚蹬、方向舵位置是否处于中立位，然后视情进行调节，并对脚蹬距防火墙的距离和方向舵的偏转行程进行检查、校正。

3.8检查前起落架支柱气压和液压油状况

地面检查发现前支柱不能保持气压或渗油，一是支柱密封失效，应安装新密封;二是支柱充填活门失效或松动，应检查垫圈拧紧松动的活门，如果活门失效安装新活门。此外，应严格按照手册标准值对支柱进行充气，并视情添加或更换液压油。

结束语：

起落架是飞机的重要结构，本文通过介绍前起落架结构组成、工作原理，分析可能引起前轮摆振的因素，并针对各种因素提出相应的措施，降低出现前轮摆振的出现率，希望本文对维护此类飞机机务同行有所帮助。

参考文献：

[1] 罗裕富.Cessna172R型飞机前起落架原理及故障分析[J].中国高新技术企业，2013（10）：52.

[2] 董子龙.浅析Cessna172R飞机前轮摆振故障[N].科技视界，2015.09

[3] 《CESSNA172 MAINTENANCE MANUNAL》R10