某型飞机空中航炮停射故障浅析

■ 王焕林 李振贺/中国飞行试验研究院

航炮作为战斗机的标配武器，从首次装机使用至今已有百余年历史，二战期间作为战斗机的主要射击武器被广泛使用。空空导弹出现后，其使命逐步转向自卫和对地火力支援。航炮在使用射击过程中常见的故障类型有无法正常射击、意外停射、不停射、无法充弹、意外走火等。本文针对某型飞机航炮空中靶试过程中意外停射故障进行分析，为类似航炮靶试保障提供工程经验。

1 故障现象

某型飞机按飞行计划执行空中航炮功能射击任务，空中进行5次航炮射击操作，其中前4次射击数量相同，最后一次发射数量为剩余所有炮弹，载机分别在左盘旋、右盘旋、俯冲拉起过程中进行航炮射击。靶试过程中，前两次射击航炮均工作正常，进行第三组炮弹射击时，航炮余弹数变为150（正常状态第三次射击后余弹数应为140），飞行员反馈射击数量不足，故障清单上报提示级故障信息“航炮发射故障”。飞机随即中止靶试任务，带弹返航降落。

2 航炮系统简析

该型飞机配装一门30mm口径单管自动后座式航炮，该炮利用炮弹射击时产生的反冲能量完成自动射击，即炮身一个循环完成除链、拨弹、送弹入膛、锁膛打火、开膛和抽壳动作。航炮安装在飞机右侧，采用左侧进弹，供弹方式是直接、连续、弹带式的。航炮结构由炮管组件、接触器组件、供弹机组件、炮盖组件组成。航炮特点为：电打火；无冷气装弹，第一发弹在地面人工装弹；水制冷，油缸缓冲；瞎火弹用辅助点火器处理。

3 故障初步排查

飞机带弹着陆在安全区后，机务人员上机检查，发现航炮炮膛内无炮弹（空膛），在软输弹道内无弹带，在软输弹道与硬输弹道结合部位发现弹带，弹带头部是一枚空弹链，弹链内无炮弹。打开弹舱检查，发现有弹带存在，从弹舱口取出弹带，取出过程顺利、无卡滞，轻松将弹带拉出，其间发现一枚炮弹脱落在弹箱中，随弹带一起被拉出弹舱。清点弹舱内剩余炮弹数量为150发，与机上显示的余弹数量一致，航炮处于安全状态。

根据现场机上目视检查情况，为查明故障原因，继续进行以下检查工作。

3.1 航炮结构检查

将航炮从机上拆下分解、擦洗，检查航炮炮体结构各部件均正常。

检查航炮弹弹舱、硬输弹道各部件无明显损伤、变形，结构检查正常。

3.2 射击电路检查

航炮分解擦洗后重新组装装机，对航炮射击电路进行通电检查，工作正常，表明飞机航炮武器系统工作正常。

3.3 弹带检查

1）脱落炮弹检查

详细目视检查脱落的该枚炮弹，炮弹外观完好，无明显损伤、严重压痕及变形，其表面存在的轻微划痕为压弹机在压排弹带过程中造成，属正常现象。

2）剩余弹带检查

清点剩余弹带余弹数量，剩余弹链150个（1个空弹链）、炮弹149发，弹带装配尺寸符合要求，外观完好，无明显损伤、压痕及变形。

3）空弹链检查

3.4 排查结果

经初步排查，航炮空膛停射原因是弹带上存在空弹链，空弹链是因炮弹从弹带中意外脱落所致。

4 故障分析

4.1 建立故障树

根据初步排查结果建立航炮炮弹脱落故障树，如图1所示。

图1 航炮炮弹脱落故障树

4.2 故障原因排查

1）弹箱结构异常

检查飞机上的航炮弹弹舱，弹舱导轨、壁板无磕痕、划伤；各紧固件固定可靠，无损伤脱落；气动推杆、挡弹板等无变形，运动灵活，状态良好，可排除底事件X1。

2）硬输弹道结构异常

检查飞机上的航炮硬输弹道，输弹道内壁光滑、平整，无明显磕痕、损伤和变形情况，可排除底事件X2。

3）排弹前弹链异常

对弹带中的空弹链进行测量检查，弹链前、后夹弹片开口尺寸为26mm、29mm，尺寸异常，且后夹弹片开口呈非对称变形状态。因此，不能排除弹链在排弹前是不合格产品，不能排除底事件X3。

4）排弹过程中变形

详细检查此次排弹所使用的排弹机，发现排弹机上的前、后压弹板存在不对称磨损，可能存在排弹过程中炮弹位置不正导致弹链变形的情况，不能排除底事件X4。

5）弹链材料性能

根据弹链生产厂家提供的弹链原材料合格证，可排除底事件X5。

6）热处理情况

采用三点测试方法测试空弹链硬度，测量结果分别为48.3HRC、49.5 HRC、49.8 HRC，弹链硬度设计指标要求为（43～50）HRC，测量结果符合设计要求，可排除底事件X6。

4.3 故障机理分析

1）排弹前弹链异常

由于该型号弹链的生产采用模具冲压成形，弹链前后开口尺寸均采用样板进行检验，每一节弹链都进行脱弹力检测，合格后才交付，因此出现弹链非对称变形故障缺陷的概率极低，可不予考虑。

2）排弹过程中变形

此次排弹所使用的排弹机在检查中发现前后压弹板有不对称磨损情况，该现象由压弹板弧形设计缺陷造成，在排弹过程中可能会造成个别弹链变形。以往在部队使用该型排弹机过程中压弹板也出现过类似问题，经设计更改压弹板后问题解决。

3）故障机理

此次使用的压弹机未落实贯改压弹板改进工作，在压弹过程中，由于炮弹相对弹链的开口位置存在偏差，造成下压时弹链变形，弹链的脱弹力减小，而航炮射击过程中弹带、弹链受到的拉力较大，这两个因素叠加致使炮弹在射击振动状态下从弹链中脱出，从而造成航炮意外停射。

5 纠正及预防措施

5.1 纠正措施

及时将排弹机的压弹板更换为改进后的状态。

5.2 预防措施

2）弹带组装后目视检查弹带外观应无异常。

6 总结

1）部分机务保障设备因交付使用时间较长，工作人员对后续该型设备状态是否有更改不明确，应安排专人跟踪核实这部分关键设备的状态，及时更新贯改，确保状态正常。

2）设备使用前应认真检查，对发现的问题要仔细分析其风险点，尤其要关注小概率事件。只要存在风险性就应及时维修处理，使设备在使用前始终处于正常状态。