飞机起落架的故障与维护毕业设计论文.docx

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飞机起落架的故障与维护毕业设计论文

西安航空职业技术学院

毕业设计（论文）

论文题目：

飞机起落架的故障与维护

所属系部：

航空维修工程系

西安航空职业技术学院

毕业设计（论文）任务书

题目：

飞机起落架的故障与维护

任务与要求：

文章论述起落架的功用、结构、组成；主要论述起落架的常见故障分析、故障类型以及维护措施。

时间：

2012年09月20日至2011年11月19日共8周

所属系部：

航空维修工程系

学生姓名：

蔡兵学号：

********

专业：

航空机电设备维修

指导单位或教研室：

西安航空职业技术学院

指导教师：

石日昕职称：

高级工程师

西安航空职业技术学院制

2012年9月28日

毕业设计（论文）进度计划表

日期

工作内容

执行情况

指导教师

签字

2012年9月21日至9月23日

学生和指导教师联系，明确毕业设计要求

2012年9月24日至10月8日

1收集资料，阅读文献

2． 完成毕业设计开题报告

2012年10月9日至10月22日

学生继续阅读文献，收集毕业论文资料并把收集到的有用资料电子化

2012年10月23日至11月5日

完成毕业论文初稿

2012年11月6日至11月19日

1.学生完成毕业论文正式稿

2.提交装订好的毕业设计论文打印稿

2012年11月20日后

准备毕业答辩

教师对进度计划实施情况总评

　　　　　　　　　　　　　　　　　签名

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　年月日

本表作评定学生平时成绩的依据之一。

飞机起落架常见故障与维修

【摘要】

起落架是飞机的重要组成部分，飞机的停放、起飞着陆主要是由起落架来完成的。

所以起落架的工作性能直接影响了飞机的安全性和机动性。

飞机起落架故障很多，本文主要针对歼七和波音737飞机的一些故障加以分析。

主要阐述了歼七飞机起落架收放系统典型故障分析和波音737飞机常见故障分析。

重点讲述了歼七飞机前起落架自动收起故障和波音737飞机起落架位置指示，影响警告异常故障，起落架控制手柄异常引发的故障，E11起落架逻辑架故障，起落架机器原因引发的故障。

通过对军用歼七飞机以及民用波音737飞机起落架故障的分析，全面了解军民用飞机起落架常见故障及检查方法。

为自己毕业后从事飞机起落架维修工作做好技术准备。

关键词：

起落架自动收起位置指示控制手柄

Abstract:

Aircraftlandinggearisanimportantpartofthepark,theplanetakeofflandingismainlycomposedoflandinggeartofinish.Sothelandinggearontheworkingperformancedirectlyaffectsthesafetyandmobility.

Aircraftlandinggearfaultmany,thisarticlemainlyaimsatsevenfightersandBoeing737someofthefaultanalysis.MainlydiscussestheannihilatessevenaircraftlandinggearkeepsystemtypicalfaultanalysisandBoeing737commonfailureanalysis.KeyaboutannihilatessevenaircraftnosegearautomaticretractingfaultandBoeing737aircraftlandinggearpositionindicator,affectsthewarningabnormalfailure,gearcontrolhandleanomalycausedbythefault,E11landinggearlogicframefault,gearmachinecausesoffailure.ThroughthemilitaryannihilatessevenaircraftandcivilBoeing737aircraftlandinggearfailureanalysis,comprehensiveunderstandinginmilitaryandcivilianaircraftlandinggearcommonfaultandinspectionmethod.Aftergraduationforyourselfengagedinaircraftlandinggearmaintenanceworkwellpreparationfortechnology.

Keywords：

LandinggearAutomaticretractingPositionindicator

Controlhandle

1飞机起落架的基本情况概述

1.1引论

1.1.1飞机起落装置的类型

现代飞机大部分在陆上起飞，着陆，也有的在水上或航空母舰上起飞，降落。

通常来说，在陆上起

飞着陆时使用带机轮的起落架，在水面上使用浮筒式或船身式的起落架，在雪地上利用雪橇式的起落架，为了使飞机同时也能在无雪的地面上使用，装雪橇的飞机通常同时装有机轮，视需要可将雪橇和机轮中的某一种装置放下，接地使用。

有些飞机也可在陆上或航空母舰上弹射起飞，舰载飞机在航空母舰上降落时一般需使用拦阻装置，如拦阻网或拦阻缆等，强制飞机停止运动。

而对于船身式水上飞机没有专门的起落装置，飞机的起落架和降落，漂浮和锚泊均可作为机身的船身承担。

浮筒式水上飞机的起落装置则是连接在机身和机翼下方，用胶布制作充气的浮筒。

1.1.2起落架的功用

起落架是供飞机起飞，着陆时在地面上滑跑、滑行、和移动、停放时使用的。

它是飞机的主要部件之一，其工作性能的好坏以及可靠性直接影响飞机的使用和安全。

飞机起落架必须达到两个目的：

一是吸收并耗散飞机着陆时垂直速度所产生的动能；二是保证飞机能够自如而又稳定地完成在地面的各种动作。

1.1.3起落架的组成

现代飞机的起落架不单纯是一个结构，而是一种相当复杂的机械装置，更可看做是一个系统。

它包括减震系统，承力支柱，撑杆，机轮，刹车装置和防滑控制系统，收放机构，电气系统，液压系统和一些系统和装置。

正是因为起落架装置的复杂以及各种材料的运用，同时现代起落架随着新技术的发展，也有了很大程度的改进。

所以，对于维修人员必须了解这些新技术，不断创新，以保证飞机起落架的安全、可靠工作。

1.2保障飞机起落架安全的措施

1.2.1设计载荷谱、变形预测与实际使用情况相符

在机轮半轴故障整治过程中，通过深入分析发现，载荷谱中未计及23％超常着陆载荷、着陆瞬间由机轮传给半轴的冲击载荷和摩擦载荷的影响；在外力作用下，机轮和半轴的弹性变形导致法兰盘变形协调而产生附加作用力。

这些因素在设计载荷谱中均未考虑，与飞机主起落架的实际使用情况不符，导致机轮半轴、法兰盘的工作应力水平过高。

如果机轮半轴应力水平过高、细节设计考虑不够充分，就容易发生低周疲劳破坏，即高应力、低循环疲劳破坏。

1.2.2完善细节抗疲劳设计和强化工艺是提高结构抗疲劳开裂的重要技术途径

改进细节设计，可有效地消除刚度突变、降低应力集中程度，进而控制薄弱细节的工作应力水平，达到延长结构疲劳寿命的目的。

将机轮半轴法兰盘厚度增加1mm、根部圆角半径增加1.5mm、机轮刹车壳体与半轴法兰盘配合部位的倒角宽度增加2mm都是为改进细节设计所采取的具体措施。

合理的工艺强化措施可有效地获取疲劳寿命增益，对机轮半轴的喷丸工艺参数、喷丸部位进行优化选取，是为了完善半轴结构细节工艺强化措施。

1.2.3地面疲劳试验验证刚度模拟要真实

在主起落架疲劳试验中，机轮刚度模拟与飞机实际使用情况相差较大，由于结构变形协调，必然产生彼此牵连的附加载荷，对半轴结构细节疲劳特性可能会产生影响。

因此，地面疲劳试验所暴露的疲劳开裂部位、周期、形态等与真实情况可能存在差异，亦即由于模拟不够真实，可能导致地面疲劳考核试验的结果不能完全反映飞机的使用情况。

因此，地面疲劳试验验证模拟要尽量真实，这样才能有效暴露疲劳薄弱部位，达到验证或预测结构寿命的目的。

1.2.4制定合理的检修周期是确保使用安全的重要措施

在909个起落时右主起落架半轴首次发生断裂事故；大修时发现机轮半轴上裂纹的起落次数约在1400个起落左右；普查中发现，约有23%的飞机机轮半轴出现裂纹，其中近61%起落次数在1300个起落以上，近20%在1000—1300个起落之间，近19%在1000个起落以下。

2歼七飞机起落架构造及故障分析

2.1歼七飞机前起落架构造及常见故障和维修

2.1.1歼七飞机前起落架构造

前起落架主要由承力构件、支柱、转动套筒、轮叉组成，它们都是用铬锰硅镍钢制成。

其中旋转臂由旋转套筒和连接摇臂组成。

旋转套筒在外筒下部，套筒通过连接摇臂与轮叉连接，上端为支壁套筒。

在旋转套筒与外筒之间上下各装有一套滚棒轴承以及青铜衬圈、钢垫圈等来保证套筒能灵活地转动，从而使前轮能自由地偏转。

旋转套筒上有两个限动块，将旋转套筒左右转动的角度限制在正负47度的范围内。

安装连接摇臂时要注意，不能装反。

凹面应靠支柱，否则会影响减震支柱的正常工作，并使套筒和连接摇臂受力过大。

轮叉由左、右两半部分组成。

上端通过连接摇臂与旋转套筒连接；中间用轴与内筒下端相连；下端有轮轴孔。

左半轮叉上有轮轴的限动块，并接有接地线，下端内侧有固定刹车盘用的固定槽。

2.1.2歼七飞机前起落架常见故障及维修

歼七前减震支柱的故障主要是密封装置损坏，外筒内壁划伤锈蚀，充气活门损坏造成漏油漏气，使减震器的性能变差。

个配合间磨损变大，使前轮减摆加剧等故障。

2.2歼七飞机主起落架内部构造

歼7型飞机主起落架减震支柱的外筒上有灌充嘴，灌充嘴内拧有充气活门和一根弯管。

外筒内壁上端有限制内筒最大行程的限动凸边，下端装有密封装置。

密封装置由1个牛皮碗、3个铝制支撵圈、3个密封胶碗组成。

牛皮碗下还装有支撑内筒的青铜衬套。

密封装置两端由拧在外筒内壁上的两个限动螺帽固定。

下限动螺帽内装有防尘毡圈。

内管通过球形支点安接在外筒顶端隔板上。

内管上端开有通油孔，底部中央有1个通漓孔。

内筒上端装有青铜活塞，活塞上有36个通油小孔。

内筒中部装有单向限动活门。

单向限流活门由限流环和活门组成。

活门座固定在内壁上，限流环可以在活门座上的两道凸缘内活动，上凸缘有6条宽窄油槽，下凸缘有6条宽通油槽。

内筒底部装有密封塞。

减震支柱内装有10号航空液压油，灌油量1950——1980cm，灌油时，先拧下充气活门1并使减震支柱完全伸出，向减震支柱内注入液压油2400厘米，将支柱垂直放置15分钟。

然后将减震支柱均匀地压缩至全程（280毫米），使多余的液压油通过弯管完全流出。

此时减震支柱内油量即为正常灌油量。

2.3歼七飞机起落架自动收放系统分析及故障排除

2.3.1起落架收放控制原理

图2-1前起落架收放系统原理图

前起落架收放系统原理如图2-1所示。

正常收起落间隙时，起落架收放手柄（下简称手柄）处于收上位时，电液换向阀1使高压油进入收上管路，放下管路b回油管路相通。

在高压油的作用下，下位锁作动筒的活塞杆缩进，下位锁打开。

另一路高压油一方面液控单向阀13打开，使舱门作动筒10、12的回油略沟通；另一方面油通过限流活门9进入收放作动筒，使活塞杆伸出，起落架收起，作动筒8的回油经脚向活门7、应急转换活门4、电液换向阀1和应急排油活门2流入油箱。

当起落架收好后，协调活门11压通，高压油进入舱门作动筒10、12的收上腔使舱门收起。

当手柄处于放下位置时，来油与放下管路接通，收上管路与回油路相通，起落架放下。

在系统中还设有地面联锁开关，当飞机停放时，联锁开关自动断开电液换向阀的电路，此时即使将手柄置于收起位置，电液换向阀也不会工作，从而防止了地面误收起落架。

2.3.2起落架自动收起原因分析

由起落架收放控制原理知道，前起落架放下位置是由带下位锁的后撑杆来保持的，所以要使前起落架收起，必要条件是下位锁开锁。

而下位锁开锁有两种情况：

第一种是机械原因，即放下起落架时下位锁处于假上锁状态，在维修和使用过程中受到某种外力扰动而开锁；第二种是液压原因，即有液压油进入下位锁开锁作动筒，使作动筒活塞杆缩进导致下位锁开锁。

而外部检查和事后的收放检查均未发现下位锁有假上锁的现象。

因此前起落架自动收起是由液压方面的原因引起的。

而由液压原因引起下位锁开锁的因素很多。

当电液换向阀工作不正常使来油与收上管路相通，或者联锁开关故障，地面又误将手柄置于收上位置，在电液换向阀工作时，当给飞机供油压时，都会使下位锁开锁。

但这两种情况会使前起落架以较快的速度收起而不会缓慢收起，另外也会同时收起主起落架。

但这与事故发生时的实际情况不符，因此基本可以排除。

2.3.3系统不完整，回油路堵死

为了提高起落架收放系统的可靠性，在系统设计中采用了余度技术。

即当正常收放起落架失效时，飞行员可以采用冷气应急放下起落架，以保证安全着陆，为防止应急放起落架时，大量液压油回到密闭增压油箱，使油箱因回油过多而引起爆破，为此在电液换向阀的回油路上安装了应急排油活门。

应急放起落架时，将收上管路的油液直接排到机外。

平时，在主液压系统供压且电液换向阀不工作时，电液换向阀泄漏到收放管路中的油液可以通过应急排油活门直接流入回油管路中，因此不会引起收放系统的压力升高；如果回油管路被堵死，不能回油时，则泄漏油将进入收放系统（参看图2-l），使系统压力升高，当压力升高到一定值时就会引起系统故障。

据了解，在发生本次事故前，应急排油活门因故障拆下修理，用堵头将回油路堵住，使起落架收放系统不能回油。

这样，电液换向阀泄漏到收放管路的压力油就不能释放掉，收放系统的油压将逐渐升高。

由于前起落架下位锁的开锁压力比主起落架的小，因此当压力达到一定值后，就会首先使前起落架下位锁开锁，这样飞机在自重的作用下就会引起前起落架自动收起。

2.4故障验证

为了验证上述分析是否正确，在原飞机上进行了以下试验：

（1）给主液压系统供压并通电，把手柄放在中立位置。

保持30min后，前起落架下位锁没有任何动作。

这说明在系统完整的情况下，因电液换向阀的渗漏而进入收放系统的压力油可以从应急排油活门处及时排出系统回油箱。

（2）为模拟事故当时的系统环境，将应急排油活门拆下，并用堵头堵住回油路。

给主液压系统供压5min后，前起落架下位锁就开始动作，到6min时下位锁完全开锁。

该项试验足以证明从起落架电液换向阀泄漏进入起落架收放系统的油液确实能够将前起落架下位锁打开，说明上述分析是完全正确的。

2.5维修对策

由以上分析和验证可知，本次事故的原因有两个：

一是起落架电液换向阀泄漏量超过规定；二是起落架收放系统不完整，使系统丧失了对不良因素的“自我消化”能力。

为了有效预防此类事故的发生，建议采取以下措施。

2.5.1改进起落架收放管路的设计

经仔细分析后不难发现，该型飞机在系统的设计方面存在一些不足。

应急排油活门的功用是应急放起落架时将收上管路的油液排到机外。

由于应急排油活门是安装在系统的回油管路上的，一方面当应急排油活门出现故障时，将会影响整个系统的回油，进而影响系统的工作；另一方面当电液换向阀故障使收上管路不能回油时，则在应急放起落架时，收上管路的油液就无法从应急排油活门排到机外，就会使起落架无法应急放下，即应急放起落架还要受到电液换向阀工作的影响。

该型飞机在定型试飞过程中就曾发生过应急放起落架未放到位的故障，其原因就是由于电液换向阀的故障引起的。

所以这种安装是不科学的，它使系统的可靠性和安全性降低。

但是如果将应急排油活门安装到收上管路，即电液换向阀收上接头的出口处，则既不会影响应急排油活门的功能，又能提高系统的可靠性，也不会发生上述事故。

因此，建议有关部门经充分论证后，将应急排油活门安装到电液换向阀收上接头的出口处。

2.5.2提高产品质量，加强安装前的检查

电液换向阀是起落架收放控制系统的核心附件，对其制造质量和性能指标都有具体的要求。

但在实际生产和使用过程中，人们往往重视它的功能，而对它的泄漏量等指标的规定不太重视，总认为泄漏量的大小对系统的工作和性能没有什么影响。

因此建议一方面要努力提高工艺水平和加工质量，保持滑阀和阀套的同心，以尽可能地减少滑阀与阀套之间的径向间隙，另一方面在装机使用前一定要加强对其各种性能指标的测定，对泄漏量超过规定的电液换向阀不允许安装使用。

3波音737-300飞机常见故障分析

3.1波音飞机起落架位置指示和影响警告异常故障

3.1.1波音737-300飞机起落架基本情况简介

起落架系统简介B737-300飞机起落架为前三点式，采用油气式减震支柱进行减震，用于在地面停放及滑行时支撑飞机，使飞机在地面上灵活运动，并吸收飞机运动时产生的撞击载荷。

正常利用液压进行起落架收放，也可以人工应急放下起落架。

起落架的正常操作是通过操作驾驶舱P2板上的起落架控制手柄来收放起落架，手柄有三个位置（UP、OFF、DN），如图1所示。

手柄在“UP”位时，起落架选择活门将压力引到起落架收上管路，先使锁定机构开锁，后收起落架，当起落架到达完全收上位置时，收上锁机构上锁，把起落架锁在收上位置手柄在DN位时，起落架选择活门将压力引到起落架放下管路，先使锁定机构开锁，后放起落架，当起落架到达完全放下位置时，放下机构上锁，把起落架锁在放下位置OFF位，是正常巡航时所放的位置，选择活门将压力口堵死，使放下管路和收上管路都回油，锁弹簧保持收上锁处于锁定状态，所有起落架收放作动筒释压，手柄上有一个电磁锁，用于限制在地面将手柄扳到UP位防止起落架的误收上。

　3.1.2起落架位置指示

起落架位置指示和警告系统提供起落架是否放下并锁好，是否收上并锁好，起落架位置与控制手柄位置不一致和着陆前起落架未能及时放下并锁好等状况的指示和警告，起落架位置指示灯在控制手柄上方共6个，每个起落架2个灯：

1红灯，1绿灯，如图1所示位置指示灯与起落架位置的对应关系如下

（1）：

红灯和绿灯都不亮，表示对应起落架收上锁好。

（2）绿灯亮表示对应起落架放下锁好工作原如图1

（3）红灯亮，指示对应起落架位置不正确，有3种情况，控制手柄在UP位，对应起落架未收上锁好，工作原理如图2所示起落架手柄未放下电门闭合，起落架未收上锁定电门闭合，相应的红色指示灯线路接通，红灯亮，控制手柄在DN位，对应起落架未放下锁好，工作原理如图2所示起落架手柄放下电门闭合，起落架未放下锁定电门闭合，相应的红色指示灯线路接通，红灯亮，任一油门杆在慢车位，起落架未放下锁好，工作原理如图2所示慢车电门接通起落架未放下锁定电门闭合，相应的红色指示灯线路接通，红灯亮。

3.1.3音响警告

当后缘襟翼未收上，至少有一个起落架未放下锁好时，任一油门杆收回到慢车位，警告喇叭即发出连续声音警告当后缘襟翼放出小于15单位时，单发或双发油门杆在慢车位，按压音响警告复位电门，位于中央操纵台上，起动手柄的右上方，可以解除音响警告当后缘襟翼放出在15单位时，如果一个油门杆收回到慢车，另一油门杆角度大于30度，按压音响警告复位电门，可以解除音响警告如果两个油门杆都收回到慢车，按压音响警告复位电门，不能解除音响警告，当后缘襟翼放出超过15单位时，油门杆在任何位置，按压音响警告复位电门，不能解除音响警告。

3.2起落架系统常见故障

3.2.1起落架位置指示和音响警告异常故障

起落架位置指示和音响警告异常故障，主要表现为位置指示灯显示异常，音响警告异常等，多为各种位置传感器故障。

（1）收上起落架后主起落架红色指示灯亮。

如果故障涉及的是左主起落架，一般是左主起落架收上锁定传感器S72（LEFT　UP　LOCK　INDICAT-INGSENSOR）故障；如果故障涉及的是右主起落架，一般是右主起落架收上锁定传感器S74（RIGHT　UP　LOCK　INDICATING　SENSOR）故障。

（2）主起落架绿色指示灯在空中始终亮。

如果故障涉及的是左主起落架，一般是左主起落架放下锁定传感器S71（LETFDOWN　LOCK　INDICAT-ING　SENSOR）故障；如果故障涉及的是右主起落架，一般是右主起落架放下锁定传感器S73（RIGHT　DOWN　LOCK　INDICAT-ING　SENSOR）故障。

（3）起落架手柄由UP位放置OFF位后，主起落架红色指示灯亮。

此故障一般是主起落架收上锁定锁传感器故障；还有如果故障涉及的是左主起落架可能是逻辑电路卡988故障如果故障涉及是右主起落架可能是逻辑电路卡M982故障

（4）主起落架红色指示灯在起落架收上位时亮此故障一般是主起落架收上锁定传感器故障或逻辑电路卡M986故障

（5）收放起落架时主起落架红色指示灯不亮此故障一般是主起落架上位锁传感器故障。

（6）主起落架放下锁定后绿色指示灯闪亮，此故障一般是主起落架放下锁定传感器故障

（7）放起落架时绿灯指示正常但红色指示灯灭的较慢，此故障一般是逻辑电路卡M987故障

（8）放起落架后主起落架红色指示灯亮，此故障一般是E11，起落架逻辑架内逻辑电路卡M98故障或主起落架放下锁定传感器故障

（9）飞机巡航时主起落架红色指示灯持续亮准备降落时收放两次起落架后指示正常此故障一般需要调节主起落架收上锁定传感器与标靶间隙至标准范围

（10）起落架音响警告在任何条件下都不能切断一般是M989逻辑电路卡内部逻辑错误导致该电路卡的可靠性不高可修理性也不强很多返修件装机几天后就出现故障

3.2.2起落架控制手柄异常引发的故障

　起落架控制手柄异常而引发的故障，主要是手柄卡滞，手柄内部组件故障。

（1）起落架放下后3个红色指示灯亮，手柄在DN位时，不能卡到锁定位，此故障一般是起落架控制手柄有问题。

（2）3个红色指示灯和3个绿色指示灯同时亮，此故障一般是起落架控制手柄S28电门或起落架控制手柄组件故障。

（3）空中起落架放下后，6个指示灯偶尔全亮或始终亮，此故障一般需要清洁并润滑起落架控制手柄，无效时更换起落架控制手柄组件或手柄锁定电磁线圈。

（4）起落架手柄卡阻，不能收到UP位，有时伴有LANDING　GEAR　LATCH　PRESS　WARNING跳开关跳出，此故障主要原因是手柄电磁锁故障，一般需要更换起落架手柄锁定电磁线圈或起落架控制手柄。

3.2.3Ｅ１１起落架逻辑架故障

E11起落架逻辑架故障，主要是因为空地传感器，起落架位置传感器，E11架逻辑电路卡故障。

（1）飞机在地面时E11架上的GROUND传感器灯亮，此故障一般需要更换主起落架地面安全传感器。

（2）飞机在地面时，按压，E11架上AIRGROUNDNOSE3个传感器测试按钮，如果测试按钮上方对应的红色指示灯不亮，说明传感器或对应的空，地感应电路有故障。

3.2.4起落架机械原因引发的故障

起落架机械原因引发的故障：

主要是前轮抖动跑偏，