升机滑撬式起落架故障诊断方法论文
【摘要】直升机起落架安全对于直升机的安全起飞以及平稳着陆等起到至关重要的作用。以下文章针对直升机滑撬式起落架系统的构造和工作原理及故障诊断方法进行分析探讨,根据滑撬式起落架系统最容易出现的问题进行研究,从而提出直升机滑撬式起落架故障的有效解决方案。
【关键词】滑撬式起落架；故障诊断；设计方案
前言
直升机起落架的类型较多，依使用环境、吨位情况和技术条件的不同，其构型主要有滑橇式、轮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杆组成，结构简单、重量轻、易于维护、使用成本低。轮式起落架主要由油气式减震器和橡胶充气机轮组成，可以收放，有利于减小飞行阻力；地面滑行、移动比较方便，对起降地点有很好的适应性。浮筒式起落架主是由浮筒浮力支持飞机重量，供飞机在水面停放、滑行和起降的装置。滑橇式起落架的主要功用就是吸收直升机着陆能量、并降低着陆及滑跑冲击载荷，传递着陆载荷，起缓冲作用。但由于滑橇式起落架结构简单，能起到吸收直升机着陆能量、并降低着陆及滑跑冲击载荷的构件较少，因此对其系统构件最容易出现的故障问题进行诊断就显得尤为重要。
一、滑橇式起落架的结构
XX型滑橇式起落架主要由前横管、后横管、左滑管、右滑管、左维护踏板、右维护踏板、左整流罩、右整流罩、尾橇及连接件组成，前、后横管为钢制管件，左、右滑管为铝制管件。两个全油液式阻尼器分布于前横管的左、右两侧，两端分别与前横管和机身接头连接。尾橇为铝制弹性板件，安装在下垂尾的下部。不足之处是这种直升机不具备在地面滑跑起飞的能力。为了能在地面移动直升机，一般需要在滑橇上安装辅助机轮，它只能在拖曳直升机时发挥作用，由于结构的弹性变形只能起缓冲作用，基本上没有阻尼作用，所以，为避免“地面共振”的发生，在每个滑橇的尾部下面均安装了一个向后伸出的柔性弹簧板，以提高起落架的柔度，改变滑橇起落架的固有频率，防止引起地面共振；另外，前横管与机身G1框间左右各铰接一个液压减震器，进一步防止地面共振。
二、滑橇式起落架的工作原理
滑橇式起落架直接通过前、后横管的弹、塑性变形来吸收能量，为防止地面共振的发生，在前横管两侧各安装一个阻尼器，为满足全机动特性要求及更好的防止地面共振的发生，在左右滑管后端安装了弹簧板。尾橇主要作用为防止直升机着陆时垂尾触地，保护下垂尾。
三、滑撬式起落架常见故障
1.阻尼器漏油两个全油液式阻尼器置于前横管的左右两侧，两端分别与前横管和机身接头连接。由于阻尼器主要由螺栓、垫圈、螺母、螺栓、垫圈、螺母、阻尼器、阻尼器接头等零件组成。究其结构来说漏油原因主要出现在阻尼器裂纹、螺栓松动以及密封件失效等三方面原因。2.地面开车机身震动增加，振幅加大地面开车机身震动增加，振幅加大的主要原因一是来自于阻尼器漏油，二是由于弹簧板开裂造成折断现象。3.防磨片、胶垫磨损或开裂防磨片、胶垫磨损或开裂的主要原因一是由于地面滑行摩擦力过大，二是防磨片和胶垫材料本身的质量问题。4.维护踏板倾斜维护踏板倾斜的主要原因一是维护踏板本身的安装位置不准确，二是连接片与接头处产生松动造成的。5.整流罩出现裂纹整流罩出现裂纹的主要原因是安装时或飞行过程中招到的外部严重撞击所致。
四、滑撬式起落架诊断方法
对于滑撬式起落架，采用适当的检测方法是获得有效故障信息的重要条件，因而也是起落架诊断技术中不可缺少的环节。能否真实、充分地检测到足够数量的能客观地反映起落架情况的状态信号，是诊断能否成功的关键，如果所检测到的信号不真实，或不能客观地、充分地暴露起落架的实际状态，那么后续的各种功能再完善也等于零。滑撬式起落架的检测对象主要有高姿滑橇、尾橇和阻尼器三部分。起落架状态监视及故障诊断的检测系统包括载荷检测、状态检测、系统特性检测及异常或故障检测等方面。前三者是对异常或故障的间接检测，后者是对异常或故障的直接检测。直接检测往往受到起落架结构和工作条件的限制而无法实现。所以除在故障模拟试验中用于故障样件检测外，目前诊断中多采用间接检测。为了起落架免于表面及内部结构的损伤，一般采用无损检测方法。无损检测方法目前主要包括目视检测法、超声波检测法、X射线检测法、涡流检测法、磁粉检测法以及渗透检测法。下面就来谈谈针对滑橇式起落架常用的无损检测方法：目视检测法和X射线检测法。目视检测法是指仅用人的眼睛或眼睛与一些辅助设备，对飞机构件表面做直接观察，发现构件表面损伤，并根据个人的技能和技术规范对损伤做出判断和评价。X射线检测法实质是当X射线透过被检工件时，有缺陷的部位，如气孔、非金属夹渣等和无缺陷部位的基体材料对X射线的吸收能力不同。以起落架滑管为例，缺陷部位所含空气、非金属夹杂物对X射线的吸收能力远远低于金属的吸收能力，这样，通过有缺陷部位的射线强度高于无缺陷部位的射线强度。当用感光胶片来检测射线强度时，在内部有缺陷的部位就会在感光胶片上留下黑度较大的影像。
五、滑撬式起落架故障诊断方法的应用
针对滑撬式起落架的组成结构特点及无损检测方法的优势，我们选择无损检测方法中的目视检测和X射线检测两种方法来诊断滑撬式起落架通常容易出现的阻尼器漏油、地面开车机身震动增加及振幅加大、防磨片及胶垫磨损或开裂、维护踏板倾斜、整流罩出现裂纹等故障现象。1.目视检测法的应用目视检测的'优点是简单、快速、成本低，检查范围广，可以发现较大的裂纹及表面腐蚀、磨损等损伤情况。因此像阻尼器漏油、防磨片及胶垫磨损或开裂、维护踏板倾斜、整流罩出现裂纹等故障现象可以通过用人的眼睛或借用一些像照明设备、放大镜、反光镜、测量器具和内窥镜等简单工具和一些辅助设备，对飞机构件表面做直接观察，如发现构件表面损伤，并根据个人的技能和技术规范对损伤做出判断和评价。2.X射线检测法的应用X射线检测法的优点是几乎适用于所有材料，而且对工件形状及表面情况均无特殊要求；不但可检测出材料表面缺陷，还可以检测出材料内部缺陷；对目视检测法无法诊断的缺陷，像可达性差或被其他构件覆盖的结构件，都可以用X射线检测法来检查损伤情况；能直观显示缺陷影像，便于对缺陷进行定性、定量分析；感光胶片便于长期备查，便于分析事故原因；对被检工件无破坏、无污染。因此像起落架组成件上的左、右滑管及前、后横管，铝制尾橇弹性板件以及阻力器中的内、外筒的细微裂纹检测均可采用此种方法对其进行诊断来判明管件及内部结构的完好率。
结语
滑撬式起落架是轻型直升机用于吸收直升机着陆能量并降低着陆载荷及传递地面载荷，并为地面支持直升机并提供地面滑行设备接口的基本组件，是发挥直升机性能、保障飞行安全的基础，其性能的优劣直接关系到直升机飞行着陆时的安全性与可靠性。对系统及附件工作参数进行实时检测分析，实行元件在线故障诊断，是发现故障征兆，采取有效预防措施，确保飞行安全的重要途径。因此采用合适的方法针对合适的对象来满足飞行的安全性是我们今天乃至以后长时间需要不断探讨的问题。
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