飞机液压故障实际案例

    案例分析往往能更切实际的了解到问题的关键之处，更加能让顾客对号入座。发现问题才能解决问题，如还有不明白的国越贸易，有专业技术人员耐心为大家解答。   

    2007年，某公司油箱通气故障的频率超过了管路失效的故障频率，成为导致航班延误的首要原因。

    2007年6月15日，一架飞机在巡航状态左液压系统的压力瞬间下降为零，同时液压油量不正常升高，很快系统又恢复正常。航后排故分析认为，当时左系统液压油箱的放气活门工作不正常，导致油箱内的气体不能及时排出，进而造成油量虚高、系统气塞。更换油箱后，检查放气活门工作正常。

    为了弄清楚故障的真正原因，对液压系统反复增压测试，未见异常。后来在准备地面试车测试另一个排故结果时，偶然发现左发动机反推蓄压器压力低灯亮。经检查发现该蓄压器的充气腔有液压油，由此可以判断其为内漏故障，更换该故障蓄压器后，整个左液压系统工作正常，至今再未出现类似故障。

    是什么原因使系统在短时间内突然产生大量的气体以至造成液压油量不正常升高的假象？

    对MD-82型飞机的液压系统、主要部件和附件、液压油箱的增压和通气以及液压系统内的气体来源等情况的分析发现，由于蓄压器膜片密封失效，蓄压器中的氮气在进入液压油箱后体积会增加几十倍。仅以压力zui低、容积zui小的蓄压器为例，压力为675～50磅/平方英寸，容积约3夸脱（1夸脱=1.1365升），该蓄压器内的氮气如果全部进入系统并且进入液压油箱，这些气体在油箱内膨胀后的体积可以用以下的公式求得：

膨胀后的体积=蓄压器容积×蓄压器灌充压力/油箱压力

     =3×(675+14.2)/(30+14.2)=60.5（夸脱）

    氮气的体积将膨胀为原来的20倍以上，大大超出油箱的总容积，此时液压系统感受到的油量肯定要比原来的油量多得多。而且如此大量的气体进入油箱，会使油箱中的液压油呈“沸腾”状，液压泵的进油管路内难免会混人大量的气体，从而进一步导致液压泵工作不稳定、系统压力摆动，甚至造成液压泵气塞，此时系统的温度不会有太大的变化，不会引起系统的超温警告。

    由此可见，飞机液压系统故障就是由于左发动机反推蓄压器膜片失效引起的。这对于平均机龄在13年左右的麦道机队来说，可能预示着一种趋势，即随着机龄的增加，飞机的部件逐渐老化，尤其是化工、橡胶制品的性能会明显地下降，必须采取必要的预防措施，笔者认为应从以下方面开展工作。

    ①技术人员要加深对液压系统的研究，找出系统故障的规律性，为采取有针对性的预防措施提供理论基础。

    ②维护人员要增加日常维护的工作内容，及早发现故障前兆。

    ③制定系统检查的具体方法，使其制度化、程序化、线路化、目视化。

    ④根据机队的现状和已取得的可靠性数据调整维修方案，加强部件的时限控制。目前MD-82型飞机液压系统的压力软管是非时控件，但是实际工作中已经发现有失效现象。其原因一是软管的内管随时间的推移会逐渐老化，二是软管的外层为金属编织网，在压力脉动的作用下，金属丝之间会产生微小的位移而造成互相摩擦和切割，进而诱发管路失效。飞机上的6个蓄压器内都有化工橡胶制品，液压系统各活门、动作器内都有橡胶封严件，都会老化失效。如果不对以上问题采取相应的检查、测试或进行时间控制，必然会导致严重后果。

    ⑤如有必要，对液压系统改装或改进，克服系统固有的缺陷。公司执管的MD-82型机队前几年曾集中发生过后附件舱液压管路脱开事件，主要原因是后附件舱内的液压管路存在预应力且固定不良，在飞机飞行中极易产生颤动，进而导致管路螺母松脱及管路失效等故障。飞机制造公司给出的方案是将部分硬管换成软管并调整了部分管路的走向，改进了管路的固定状况，暂时提高了液压系统的可靠性，但后附件舱的液压软管脉动强烈，固定卡子的橡胶圈经常被磨损，软管经常被磨漏，同时脉动的软管也会刮磨任何与之接触的部件以及飞机的结构，又造成了很多继发故障。如果当初厂家给出的方案是调整管路走向以消除应力、改进管路固定，减少管路颤振，并在接头螺母上增加保险丝来防止其松脱，可能效果会更好。

    ⑥重新探讨各种服务信函、技术通报有无执行的必要。在早期，由于机队还很年轻，上述信函、通报确实没有必要执行，但在适当的时候执行会使安全保障和效益大大提高。

B757-200型飞机的舵面操纵、起落架收放、刹车、飞机转弯、飞机发动机反推力装置等系统的工作都离不开液压部件动作。由于这些部件管路通常工作在高压状态，工作位置在活动部位，部件及管路负荷大，漏油的情况时有发生，常常导致飞机操纵困难，造成飞机返航、备降，使航班延误。

(1)漏油部位及原因分析

    B757-200型飞机液压系统分为左、中、右三个独立的系统，左、右系统各有一个发动机驱动泵EDP和交流马达泵ACMP为系统增压，中系统通过两个ACMP泵增压。各系统液压油经过EDP泵或ACMP泵增压后，输送到各相关系统动作器，为飞行操纵、飞机前轮转弯、刹车等系统提供动力。动力转换组件PTU由一个液压马达和一个增压泵组成。在左系统增压泵不工作时，通过右系统液压驱动马达，由马达带动液压泵给左系统增压，可以实现右系统与左系统的动力交换。冲压涡轮RAT在左右发空中停车时自动放出，由涡轮带动液压泵为中系统增压，提供紧急情况下的动力。液压部件管路的正常工作，是保证飞机动力迅速传递，实现飞行操纵和控制的基本保证。

    ①液压系统部件管路常见漏油部位(ATA29)

    a. 发动机驱动泵EDP、油滤组件及管路EDP泵是压力补偿可变位移式活塞液压泵，通过发动机附件齿轮箱带动。B757型机队多次发生由于该泵壳体破裂导致液压油漏光的事件，造成飞机操纵困难。由于设计原因，EDP泵壳体较薄，在高压的情况下容易破裂。此外，构成EDP泵的几个整件结合面之间的封严垫损坏是导致EDP泵漏油的主要原因。EDP泵油滤组件位于发动机吊架内，由于该组件的压差传感器密封圈老化导致液压油的大量泄漏也时有发生，是检查的重点部位。一些航空公司已经把对EDP油滤组件压差传感器的检查列入定检工作。在左右发吊架内的EDP泵供油管与油滤组件的连接部位也时常发生漏油，有管路本身的原因，也有密封圈老化引起的。

    b．交流马达泵ACMP与油滤组件之间的供压管路ACMP泵到油滤组件之间的供压软管破裂导致漏油的情况时有发生，故障的特点是导致系统液压油漏光。软管在长期使用过程中老化，以及液压油的腐蚀作用，是造成其破裂的基本原因。这类故障在左、中、右系统均出现，其中左ACMP泵到油滤组件之间供压软管破裂或漏油的故障率高于其他两个系统，分析其原因在于左系统管路工作负荷高于其他系统，且工作时间比其他系统长。

    ②起落架刹车系统常见漏油部位(ATA32)

    a．主起落架减振支柱。主起落架减振支柱由于动静封严圈损坏漏油（非液压系统油）常常导致航班延误。动静封严圈损坏有以下原因：封严圈正常磨损；封严圈质量问题；封严圈装配问题；减振支柱不清洁。

    b．主起落架收放动作筒、舱门收放动作筒、防滞刹车活门组件是起落架刹车系统常见的漏油部件，其中舱门收放动作筒漏油时常发生在左边。此外，防滞刹车活门组件也是漏油发生较多的部位。以上部件漏油，主要原因在于组件内部封严圈出现损坏。

    c. 起落架及刹车系统软管。起落架刹车系统一些部位液压软管容易发生破裂，造成液压油大量泄漏。除软管老化、液压油腐蚀作用原因外，也与其工作位置，工作状况有关。起落架下锁动作筒软管是发生破裂较多的部位，常常造成飞机返航，转弯失灵等重大安全事件。由于该软管所处位置，起落架收放过程中软管会发生弯曲，曲率变化较大，且弯曲不自然，这些因素是造成其破裂的重要原因。起落架四轮小车水平动作筒液压软管和主轮上部刹车软管爆裂的情况也时有发生，在起落架收放过程中，这些软管与附近结构相摩擦引起软管损坏。

    ③飞行操纵系统部件漏油部位(ATA27)

    B757-200型飞机飞行操纵系统部件漏油部位主要集中在垂直尾翼方向舵部位。

    a. 偏航阻尼器伺服动作器。B757型飞机有2个偏航阻尼器伺服动作器，是漏油高发部位。由于偏航阻尼器活动频繁，其伺服动作器处于不停的工作状态。动作器内部密封圈容易被磨损。波音公司已为此颁发了一系列服务通告，降低偏航阻尼器工作灵敏度，改变动作器密封圈材料的添加剂，以增加密封圈的耐磨程度。偏航阻尼器伺服动作器发生漏油的情况得到了一定的控制。但由于该部位的工作特点，漏油的情况仍时有发生。

    b．垂直尾翼方向舵部位动作简。垂尾方向舵集中了比率动作筒、自动驾驶伺服动作筒及PEA动作器等部件，常见的漏油部位有PCA、方向舵比率动作筒等，其中部分原因是密封圈老化所致。

(2)措施

    为了减少液压部件管路漏油造成影响飞行安全和航班延误事件的发生，应做好以下几方面工作。

    ①认真做好漏油部件（位）数据收集，分析故障特点  B757-200型飞机在中国已经引进多年，各航空公司在维护中都已积累了一定的经验，应做好漏油液压部件及管路的数据收集，分析漏油特点及其规律，找出常见漏油部件和漏油部位，指导工作者的检查。同时，应合理确定检查间隔时间，将一些重要部位的检查纳入定检工作内容。对于起落架下锁动作筒软管，可以统计其发生故障时的使用时间，在一定间隔时间内将其更换。

    ②加强检查高质量的检查是维修质量的保证，也是及时发现液压部件漏油zui基本、zui有效的手段。针对不同部位应采取不同的检查方法．如对软管进行详细目视检查，重点应检查软管有无断丝，与附近结构是否摩擦。检查过程中用手触摸。发现软管外部保护层断丝的情况及时更换软管，避免软管破裂情况的发生。同时，检查工作应该由具备足够工作经验的人员来完成。

    ③严格按照AMM手册要求正确安装起落架封圈  加强减振支柱的清洁工作，对减少起落架减振支柱漏油能起到很好的作用。

    ④积极查阅有关服务通告SB和服务信函SL获取信息，及时完成相应改装，从源头上减少液压部件管路漏油的发生。