主起落架下位锁未上锁故障分析

■ 孙海辉 毛红志 周乐/91395部队

起落架是飞机重要的承力及操纵性部件，承受、消耗和吸收飞机在着陆与地面运动时的撞击和颠簸能量，在飞机安全起降过程中起到极其重要的作用。如果飞机起落架不能完全放下，下位锁不能上锁，降落时会影响飞行安全，甚至造成严重后果。

1 故障描述

某型飞机实施进近，在进行放起落架操作后，发现左和前起落架下位锁信号指示灯亮时，右主起落架下位锁信号指示灯不亮，舱门处于打开位置。空勤人员检查右主起落架下位锁信号灯泡正常，通过观察窗口检查确认右主起落架的放下机械标线对齐，右主起落架已放到位。之后，按照特情处置程序再次进行正常放起落架和应急（先液压，后转为机械）放起落架操作，信号灯仍不亮，再次确认右主起落架的放下机械标线对齐后，通过人工操纵将舱门关闭，操纵飞机安全着陆。

2 起落架收放系统原理分析

飞机正常收放起落架均由液压系统完成。起落架收放由电气元器件控制液压油路来完成，并发出轮舱门及起落架的位置信号。电路依靠终点电门的转换感受起落架及轮舱门的位置并控制液压油路。起落架收放电气控制原理如图1所示。

图1 起落架收放原理图

当收放起落架时，电路控制电磁阀（YDF-12）使其工作，液压系统供压，首先保证开舱门油路接通将轮舱门打开，当轮舱门放到底时，控制油路的压通活门打开，接通起落架收放油路，将起落架收上或放下并上锁，最后电路保证关舱门油路接通将轮舱门关闭。

正常情况下，无论起落架在收上或是在放下位置，始终有一组终点电门处于释放状态，而另一组终点电门处于压通状态。当起落架“收-放”开关接通时，处于释放状态的终点电门控制的继电器常开触点断开电磁阀（YDF-11）工作电路，YDF-11接通开舱门液压油路，舱门被打开，起落架离开原始位置，使原来压通的终点电门释放，其控制继电器串联的常闭触点接通，为YDF-11工作做好准备。当起落架收放到位后，原来处于释放状态的终点电门压通，使串联的常开触点闭合，YDF-11工作电路被接通，舱门收起。所以在起落架收放过程中只要有一个终点电门未压通或未释放，YDF-11工作电路就不会接通，以保证轮舱门在起落架未完全放下或收起时一直处于打开状态。

由上述电路控制原理的分析可知，当起落架下位锁终点电门没有接通时，起落架放下后下位锁信号灯不亮且舱门无法关闭。

放起落架时，起落架在重力和收放作动筒、下位锁作动筒共同作用下，带锁可折撑杆在下位锁作动筒活塞杆缩短的同时伸长，当伸直到三个铰链点处于同一直线时，下位锁作动筒活塞杆继续缩短，使带锁可折撑杆产生向上的挠度。同时被压缩的弹簧作动筒伸长压转可调支臂，可调支臂的滚轮便沿着三角斜支柱接头的锁钩上表面滑入锁钩。滚轮进入锁钩后，限动件在扭力弹簧的作用下恢复到限动位置，从而使下位锁上锁（见图2）。下位锁机构由弹簧作动筒、可调支臂、两个拉力弹簧、两个扭力弹簧、限动件、带滚轮支架、开锁拉杆、止动销、锁摇臂和两个小拉力弹簧等组成。可调支臂由带滚轮的齿板接头和带齿板的支臂等组成，铰接于缓冲支柱外筒头部下表面的接头上，带滚轮的一端在起落架放下时，处于下位锁的锁钩内，起下位锁的“锁环”作用。两个拉力弹簧，一端挂在可调支臂的耳片上，另一端挂在固定于缓冲支柱外筒头部下表面的接头上。当起落架放下时，此弹簧的力始终将可调支臂的滚轮压紧在锁钩中，以免脱开。弹簧作动筒一端耳片与支臂叉耳连接，另一端杆与机身接头叉耳连接，与拉力弹簧共同作用，在主起落架下位锁上锁过程中，使支臂带动滚轮进入并保持在三角斜支柱锁钩槽内，实现主起落架下位锁可靠上锁。支臂上的盒形件沿三角斜支柱锁钩外型面运动，压通支臂上的起落架下位锁终点电门；限动件和两个扭力弹簧装在连接万向接头和三角斜支柱的带阶梯螺栓上，使限动件始终有一个保持在锁住位置的力矩，只有当开锁接头上的滚轮压转限动件时才能使限动件转动。当下位锁锁住时，限动件限制可调支臂的滚轮脱开。由上述原理分析可知，起落架下位锁装置未上锁时，起落架下位锁终点电门压不通，也会导致下位锁信号灯不亮且舱门无法关闭。

图2 带锁可折撑杆

3 故障排除

根据故障现象和原理分析，建立故障树（见图3），得出可能导致右主起落架下位锁信号灯不亮、起落架舱门不能自动关闭的可能底事件，并进行逐项排查。

图3 故障树

在排查至弹簧作动筒活塞杆时，发现靠近筒孔口的镀铬表面有锈蚀。拆下弹簧作动筒，发现活塞杆表面有磨痕；人工按压活塞杆，有卡滞现象（活塞杆不能缩入、拉出及转动），重复按压，该现象仍然存在。对弹簧作动筒进行分解，发现弹簧表面、缩入筒内的活塞杆镀铬表面锈蚀，筒内孔与活塞杆配合表面有较严重的片状锈蚀，且有小水珠。

经排查确认，导致右起落架下位锁信号灯不亮、起落架舱门不能自动关闭的原因是：右主起落架弹簧作动筒活塞杆运动卡滞，造成下位锁在放起落架过程中不能顺利进入锁钩槽，下位锁终点电门不能被压通，右起落架下位锁信号灯不亮，同时关闭起落架舱门电路无法接通，起落架舱门不能自动关闭。

4 机理分析

4.1 弹簧作动筒结构、组成及功能

弹簧作动筒主要由筒、活塞杆、杆、耳片、弹簧等组成，与拉簧共同作用，在主起落架下位锁上锁过程中，实现主起落架下位锁可靠上锁，同时支臂上的盒形件沿三角斜支柱锁钩外型面运动，压通支臂上的起落架终点电门，提供上锁信号；在主起落架下位锁开锁过程中，与带滚轮齿板支臂协调运动，使支臂保持在开锁位置，实现主起落架下位锁开锁。

4.2 故障定位

根据弹簧作动筒的结构及功能，主起落架下位锁上锁过程中，弹簧作动筒活塞杆在其内装弹簧的作用下伸出复位，与拉簧共同作用，使带滚轮齿板支臂保持在开锁位置，继而三角斜支柱在上锁力的驱动下，滚轮接触并沿斜支柱锁钩外型面运动，使支臂带动滚轮进入并保持在斜支柱锁钩槽内，同时支臂上的盒形件沿斜支柱锁钩外型面运动，压通支臂上的终点电门提供上锁信号；若弹簧作动筒活塞杆在伸出过程中卡滞，使带滚轮齿板支臂无法复位（偏离开锁位置），继而三角斜支柱在上锁力的驱动下，滚轮接触并压紧在斜支柱锁钩槽外，同时导致支臂上的盒形件不能压通支臂上的起落架下位锁终点电门。

4.3 故障机理

弹簧作动筒的内孔与杆外圆间隙配合（最大间隙0.13mm），通过螺栓固定连接，筒内孔与活塞杆外圆间隙配合（最大间隙0.13mm），在杆、筒及活塞杆形成的空腔内安装有压缩弹簧，装配时内腔涂低温润滑脂进行润滑及防护。活塞杆在施加轴向外压力的作用下，通过筒内孔与活塞杆外圆配合导向，缩入筒内；撤去外力后，活塞杆在压缩弹簧的作用下，伸出复位。结合弹簧作动筒装机状态，杆端接近垂直朝上方向与机身叉耳连接，如果弹簧作动筒所处环境具备水汽冷凝的条件，冷凝水汽会沿杆的外露型面、筒内孔与杆配合间隙及筒内孔渗入筒内孔表面，并逐渐聚集形成水珠。由于筒材料为30CrMnSiA结构钢，内孔表面仅有低温润滑脂防护，若活塞杆不运动，冷凝水汽会腐蚀筒内孔表面形成锈蚀，且停放时间的延长会加速锈蚀的形成，活塞杆运动时锈蚀阻滞在活塞杆外圆与筒内孔配合间隙内，阻碍活塞杆伸缩，最终导致活塞杆卡滞。

5 总结

起落架系统机械活动部件多，使用环境恶劣，对各部件的抗腐蚀能力有更高的要求。对同型飞机起落架系统进行普查及对历史故障记录进行查询，发现弹簧作动筒锈蚀卡滞现象偶有发生，说明该部件的密封性能及抗腐蚀性能均存在一定缺陷，维修手册中对该部件又无相关的维护检查要求和程序，存在一定的安全风险，因此需要在维修工作中重点关注。为进一步减少该类故障事件的发生，建议将对该部件的检查工作纳入到维修方案中，防止出现漏检失控问题的发生，同时在弹簧作动筒上部缝隙及止动销钉孔处进行涂胶密封，防止冷凝水汽进入，对筒内孔增加防护处理措施，增强抗腐蚀能力。