升機(jī)滑撬式起落架故障診斷方法論文

　　【摘要】直升機(jī)起落架安全對于直升機(jī)的安全起飛以及平穩(wěn)著陸等起到至關(guān)重要的作用。以下文章針對直升機(jī)滑撬式起落架系統(tǒng)的構(gòu)造和工作原理及故障診斷方法進(jìn)行分析探討,根據(jù)滑撬式起落架系統(tǒng)最容易出現(xiàn)的問題進(jìn)行研究,從而提出直升機(jī)滑撬式起落架故障的有效解決方案。

　　【關(guān)鍵詞】滑撬式起落架；故障診斷；設(shè)計方案

　　前言

　　直升機(jī)起落架的類型較多，依使用環(huán)境、噸位情況和技術(shù)條件的不同，其構(gòu)型主要有滑橇式、輪式和用于水上降落浮筒式起落架。滑橇式起落架一般由弓形梁和橇桿組成，結(jié)構(gòu)簡單、重量輕、易于維護(hù)、使用成本低。輪式起落架主要由油氣式減震器和橡膠充氣機(jī)輪組成，可以收放，有利于減小飛行阻力；地面滑行、移動比較方便，對起降地點有很好的適應(yīng)性。浮筒式起落架主是由浮筒浮力支持飛機(jī)重量，供飛機(jī)在水面停放、滑行和起降的裝置。滑橇式起落架的主要功用就是吸收直升機(jī)著陸能量、并降低著陸及滑跑沖擊載荷，傳遞著陸載荷，起緩沖作用。但由于滑橇式起落架結(jié)構(gòu)簡單，能起到吸收直升機(jī)著陸能量、并降低著陸及滑跑沖擊載荷的構(gòu)件較少，因此對其系統(tǒng)構(gòu)件最容易出現(xiàn)的故障問題進(jìn)行診斷就顯得尤為重要。

　　一、滑橇式起落架的結(jié)構(gòu)

　　XX型滑橇式起落架主要由前橫管、后橫管、左滑管、右滑管、左維護(hù)踏板、右維護(hù)踏板、左整流罩、右整流罩、尾橇及連接件組成，前、后橫管為鋼制管件，左、右滑管為鋁制管件。兩個全油液式阻尼器分布于前橫管的左、右兩側(cè)，兩端分別與前橫管和機(jī)身接頭連接。尾橇為鋁制彈性板件，安裝在下垂尾的下部。不足之處是這種直升機(jī)不具備在地面滑跑起飛的能力。為了能在地面移動直升機(jī)，一般需要在滑橇上安裝輔助機(jī)輪，它只能在拖曳直升機(jī)時發(fā)揮作用，由于結(jié)構(gòu)的彈性變形只能起緩沖作用，基本上沒有阻尼作用，所以，為避免“地面共振”的發(fā)生，在每個滑橇的尾部下面均安裝了一個向后伸出的柔性彈簧板，以提高起落架的柔度，改變滑橇起落架的固有頻率，防止引起地面共振；另外，前橫管與機(jī)身G1框間左右各鉸接一個液壓減震器，進(jìn)一步防止地面共振。

　　二、滑橇式起落架的工作原理

　　滑橇式起落架直接通過前、后橫管的彈、塑性變形來吸收能量，為防止地面共振的發(fā)生，在前橫管兩側(cè)各安裝一個阻尼器，為滿足全機(jī)動特性要求及更好的防止地面共振的發(fā)生，在左右滑管后端安裝了彈簧板。尾橇主要作用為防止直升機(jī)著陸時垂尾觸地，保護(hù)下垂尾。

　　三、滑撬式起落架常見故障

　　1.阻尼器漏油兩個全油液式阻尼器置于前橫管的左右兩側(cè)，兩端分別與前橫管和機(jī)身接頭連接。由于阻尼器主要由螺栓、墊圈、螺母、螺栓、墊圈、螺母、阻尼器、阻尼器接頭等零件組成。究其結(jié)構(gòu)來說漏油原因主要出現(xiàn)在阻尼器裂紋、螺栓松動以及密封件失效等三方面原因。2.地面開車機(jī)身震動增加，振幅加大地面開車機(jī)身震動增加，振幅加大的主要原因一是來自于阻尼器漏油，二是由于彈簧板開裂造成折斷現(xiàn)象。3.防磨片、膠墊磨損或開裂防磨片、膠墊磨損或開裂的主要原因一是由于地面滑行摩擦力過大，二是防磨片和膠墊材料本身的質(zhì)量問題。4.維護(hù)踏板傾斜維護(hù)踏板傾斜的主要原因一是維護(hù)踏板本身的安裝位置不準(zhǔn)確，二是連接片與接頭處產(chǎn)生松動造成的。5.整流罩出現(xiàn)裂紋整流罩出現(xiàn)裂紋的.主要原因是安裝時或飛行過程中招到的外部嚴(yán)重撞擊所致。

　　四、滑撬式起落架診斷方法

　　對于滑撬式起落架，采用適當(dāng)?shù)臋z測方法是獲得有效故障信息的重要條件，因而也是起落架診斷技術(shù)中不可缺少的環(huán)節(jié)。能否真實、充分地檢測到足夠數(shù)量的能客觀地反映起落架情況的狀態(tài)信號，是診斷能否成功的關(guān)鍵，如果所檢測到的信號不真實，或不能客觀地、充分地暴露起落架的實際狀態(tài)，那么后續(xù)的各種功能再完善也等于零。滑撬式起落架的檢測對象主要有高姿滑橇、尾橇和阻尼器三部分。起落架狀態(tài)監(jiān)視及故障診斷的檢測系統(tǒng)包括載荷檢測、狀態(tài)檢測、系統(tǒng)特性檢測及異常或故障檢測等方面。前三者是對異常或故障的間接檢測，后者是對異常或故障的直接檢測。直接檢測往往受到起落架結(jié)構(gòu)和工作條件的限制而無法實現(xiàn)。所以除在故障模擬試驗中用于故障樣件檢測外，目前診斷中多采用間接檢測。為了起落架免于表面及內(nèi)部結(jié)構(gòu)的損傷，一般采用無損檢測方法。無損檢測方法目前主要包括目視檢測法、超聲波檢測法、X射線檢測法、渦流檢測法、磁粉檢測法以及滲透檢測法。下面就來談?wù)勧槍�滑橇式起落架常用的無損檢測方法：目視檢測法和X射線檢測法。目視檢測法是指僅用人的眼睛或眼睛與一些輔助設(shè)備，對飛機(jī)構(gòu)件表面做直接觀察，發(fā)現(xiàn)構(gòu)件表面損傷，并根據(jù)個人的技能和技術(shù)規(guī)范對損傷做出判斷和評價。X射線檢測法實質(zhì)是當(dāng)X射線透過被檢工件時，有缺陷的部位，如氣孔、非金屬夾渣等和無缺陷部位的基體材料對X射線的吸收能力不同。以起落架滑管為例，缺陷部位所含空氣、非金屬夾雜物對X射線的吸收能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于金屬的吸收能力，這樣，通過有缺陷部位的射線強(qiáng)度高于無缺陷部位的射線強(qiáng)度。當(dāng)用感光膠片來檢測射線強(qiáng)度時，在內(nèi)部有缺陷的部位就會在感光膠片上留下黑度較大的影像。

　　五、滑撬式起落架故障診斷方法的應(yīng)用

　　針對滑撬式起落架的組成結(jié)構(gòu)特點及無損檢測方法的優(yōu)勢，我們選擇無損檢測方法中的目視檢測和X射線檢測兩種方法來診斷滑撬式起落架通常容易出現(xiàn)的阻尼器漏油、地面開車機(jī)身震動增加及振幅加大、防磨片及膠墊磨損或開裂、維護(hù)踏板傾斜、整流罩出現(xiàn)裂紋等故障現(xiàn)象。1.目視檢測法的應(yīng)用目視檢測的優(yōu)點是簡單、快速、成本低，檢查范圍廣，可以發(fā)現(xiàn)較大的裂紋及表面腐蝕、磨損等損傷情況。因此像阻尼器漏油、防磨片及膠墊磨損或開裂、維護(hù)踏板傾斜、整流罩出現(xiàn)裂紋等故障現(xiàn)象可以通過用人的眼睛或借用一些像照明設(shè)備、放大鏡、反光鏡、測量器具和內(nèi)窺鏡等簡單工具和一些輔助設(shè)備，對飛機(jī)構(gòu)件表面做直接觀察，如發(fā)現(xiàn)構(gòu)件表面損傷，并根據(jù)個人的技能和技術(shù)規(guī)范對損傷做出判斷和評價。2.X射線檢測法的應(yīng)用X射線檢測法的優(yōu)點是幾乎適用于所有材料，而且對工件形狀及表面情況均無特殊要求；不但可檢測出材料表面缺陷，還可以檢測出材料內(nèi)部缺陷；對目視檢測法無法診斷的缺陷，像可達(dá)性差或被其他構(gòu)件覆蓋的結(jié)構(gòu)件，都可以用X射線檢測法來檢查損傷情況；能直觀顯示缺陷影像，便于對缺陷進(jìn)行定性、定量分析；感光膠片便于長期備查，便于分析事故原因；對被檢工件無破壞、無污染。因此像起落架組成件上的左、右滑管及前、后橫管，鋁制尾橇彈性板件以及阻力器中的內(nèi)、外筒的細(xì)微裂紋檢測均可采用此種方法對其進(jìn)行診斷來判明管件及內(nèi)部結(jié)構(gòu)的完好率。

　　結(jié)語

　　滑撬式起落架是輕型直升機(jī)用于吸收直升機(jī)著陸能量并降低著陸載荷及傳遞地面載荷，并為地面支持直升機(jī)并提供地面滑行設(shè)備接口的基本組件，是發(fā)揮直升機(jī)性能、保障飛行安全的基礎(chǔ)，其性能的優(yōu)劣直接關(guān)系到直升機(jī)飛行著陸時的安全性與可靠性。對系統(tǒng)及附件工作參數(shù)進(jìn)行實時檢測分析，實行元件在線故障診斷，是發(fā)現(xiàn)故障征兆，采取有效預(yù)防措施，確保飛行安全的重要途徑。因此采用合適的方法針對合適的對象來滿足飛行的安全性是我們今天乃至以后長時間需要不斷探討的問題。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1]牛炳輝.某型飛機(jī)起落架故障診斷系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報,2011(31).

　　[2]常浩,金大瑋,邢國平,孫德翔.某型飛機(jī)起落架故障診斷專家系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[J].飛機(jī)設(shè)計,2009(05).

　　[3]金林,張洪才.飛機(jī)系統(tǒng)的智能化故障診斷研究[J].計算機(jī)工程,2002(10).

　　[4]唐永哲.基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的飛機(jī)故障診斷[J].航空工程與維修,2001(03).

　　[5]《國外典型武裝直升機(jī)及其機(jī)載武器裝備手冊》.編審委員會.ISBN978-7-80248-991-2.兵器工業(yè)出版社,2014(01).