飞机舱门非指令关闭故障分析

飞机舱门非指令关闭故障分析

李炜迪,刘龙攀

中航西安飞机工业集团股份有限公司

【摘  要】舱门是飞机重要的功能部件，舱门系统的性能直接影响飞机的安全性、可靠性以及派遣率。本文针对飞机舱门非指令关闭现象进行分析，探究造成该故障的根本原因，排除故障，保障飞机飞行安全。

【关键词】舱门液压系统 故障分析

1引言

飞机舱门系统主要由舱门A、舱门A关闭位置锁、舱门A打开位置锁、舱门B、舱门B锁机构等部分组成。

舱门的打开和关闭操纵通过液压、电气系统实现。舱门的操纵系统由2个独立的液压管路和2个独立的电路组成。其中1个系统发生故障时，另1个系统能够继续工作。

2 故障现象

    使用机上液压能源为飞机两个液压系统供压，进行舱门打开检查，舱门A收上到位，舱门B锁键打开过程中，此时舱门自动打开中止，舱门A打开位置锁打开，舱门A落下，舱门B锁键复位。随后观察到1号系统对应的舱门A打开位置锁作动筒处于伸长位，2号系统舱门A打开位置锁作动筒处于缩回位置（正常状态下，此时打开位置锁作动筒在弹簧作用下应处于缩回位置）。然后切断舱门电源，发现1号打开位置锁作动筒仍处于伸长位，随后关闭液压能源，断压后1号打开位置锁作动筒缩回。

3 工作方式

3.1 电气工作方式

计算机采集舱门控制开关信号和舱门位置终点电门信号，经计算机逻辑结算后输出控制指令，控制舱门的打开和关闭。

3.2 液压工作方式

    飞机舱门打开过程运动顺序为：舱门A关闭位置锁开锁－舱门A打开并上锁－舱门B锁键开锁－舱门B开锁－舱门B打开。关闭运动顺序为：舱门B关闭－舱门B上锁（同时锁键复位）－舱门A开锁落下－舱门A关闭位置锁上锁。为分析故障原因，此处主要介绍舱门A的工作方式。

3.2.1 打开过程

输入打开舱门指令并满足相关条件时，控制舱门A操纵作动筒的液压电磁阀通电，供压管路与舱门A打开管路接通，同时关闭管路与回油管路接通。高压液压油经换向活门和节流阀进入操纵作动筒的有杆腔；回油从无杆腔经缓冲器、打开位置锁作动筒和液压电磁阀流回回油管路。操纵作动筒的活塞在油压作用下移动并将舱门A打开。当舱门A打开到位后，打开位置锁自动上锁，控制操纵作动筒工作的液压电磁阀断电，此时舱门A由打开位置锁锁在打开位置。

3.2.2 关闭过程

    输入关闭舱门指令，舱门B上锁完毕后，控制舱门A操纵作动筒的液压电磁阀通电，并将1号和2号液压能源系统供压管路分别与舱门A关闭管路和关闭位置锁开锁管路接通，同时舱门A打开管路和关闭位置锁的上锁管路分别与回油管路接通。高压液压油首先进入打开位置锁作动筒的无杆腔，回油从有杆腔经液压电磁阀流回回油管路。当开锁到位后，高压液压油一路经缓冲器进入操纵作动筒的无杆腔，一路将换向活门换向，从而将操纵作动筒有杆腔和无杆腔沟通，有杆腔的油液造成反压力并保证舱门A平稳放下。舱门A关闭到位后，液压电磁阀断电。

4故障分析及排查

4.1 故障分析

根据故障现象，分析原因，建立故障树如图1，舱门A非指令关闭问题原因包含液压油液污染（X1）、计算机故障（X2）、舱门A电磁阀线缆串电/漏电（X3）、打开位置锁结构故障（X4）、打开位置锁作动筒故障（X5）和舱门A电磁阀故障（X6）。

图1  舱门A非指令关闭故障树

4.2 故障排查

4.2.1液压油液污染（X1）问题分析

液压油液充满舱门A的收放作动筒和锁作动筒，若液压油液污染度超标可能导致作动筒运动卡滞，造成舱门A非指令开锁。

对飞机液压系统油液进行采样化验，测得液压油含水量和污染度符合飞机控制指标。拆下液压系统回油油滤滤芯进行检查，在滤芯及滤杯中未见明显杂质。可排除底事件液压油液污染（X1）问题。

4.2.2 计算机故障（X2）分析

计算机用于执行舱门自动开关逻辑，根据机上状态给出舱门控制指令，若计算机存在故障，可能导致舱门A异常关闭。

切换机上计算机，重新打开舱门，舱门A异常关闭现象依旧，可排除计算机故障（X2）。

4.2.3 舱门A电磁阀线缆串电/漏电（X3）分析

若舱门A电磁阀线缆存在串电/漏电现象，可能导致电磁阀非指令换向，使舱门A异常关闭。

由于故障出现时1号系统对应的舱门A打开位置锁作动筒处于伸长位，故对1号系统舱门A电磁阀插头进行测量。在液压系统不进行供压的情况下，拔下电磁阀插头，用舱门控制板扳动舱门开关，测量插头电压，电压输出正常。

经测量舱门A电磁阀线缆不存在串电/漏电现象，可排除舱门A电磁阀线缆串电/漏电（X3）。

4.2.4打开位置锁结构故障（X4）分析

若舱门A打开位置锁结构存在卡滞、损伤，会导致舱门A打开后，无法保持在锁定位置，从而靠重量自动落下。

飞机断压后，卸除系统压力，检查舱门A打开位置锁结构无损伤、润滑良好。在打开位置锁开锁状态下，人为推动打开位置锁锁钩，打开位置锁正常上锁，用力向下拉锁钩，打开位置锁不会因外力解锁。可排除打开位置锁结构故障（X4）。

4.2.5打开位置锁作动筒故障（X5）和舱门A电磁阀故障（X6）分析

    若打开位置锁作动筒存在卡滞无法收回、舱门A电磁阀异常换向、舱门A电磁阀内泄漏过大，都可能使打开位置锁机构无法保持在锁定位置，导致舱门A非指令关闭。

故障发生时，检查舱门A打开位置锁，1号系统对应的舱门A打开位置锁作动筒处于伸长位，且在供压状态下，人为用力推动伸长的作动筒，不能推回，初步判断为舱门A打开位置锁作动筒异常伸长，导致故障现象，则不能排除打开位置锁作动筒故障（X5）、舱门A电磁阀故障（X6）。

分别使用单套液压系统供压，打开舱门。单独使用1号液压系统供压打开舱门，故障复现。单独使用2号液压系统供压打开舱门，舱门A能够正常打开。

检查在供压、舱门关闭状态下1号系统舱门A电磁阀，发出异响，声音明显，阀体发热（相比于2号系统舱门A电磁阀），应为电磁阀内泄漏的声音，拔掉电插头后，电磁阀异常现象仍旧。当异响电磁阀处于中立位置时，断开电磁阀与舱门A打开位置锁作动筒开锁端连接的管路，供压状态下有油液流出，则判断为舱门A电磁阀存在内泄漏过大，导致舱门A非指令关闭。

更换异响舱门A电磁阀，进行多次舱门打开关闭试验，舱门A打开关闭均正常。检查供压状态下1号系统对应的舱门A打开位置锁作动筒，作动筒处于正常收回状态。综上可排除打开位置锁作动筒故障（X5），判断舱门A电磁阀故障（X6）为舱门A非指令关闭的原因。

5 机理分析

舱门打开过程中，舱门A电磁阀换向，故障电磁阀在打开位置正常工作，高压油液流向打开位置锁作动筒的有杆腔，打开位置锁作动筒收回，使打开位置锁机构处于能够上锁状态。而后舱门A正常打开并上锁，上锁后舱门A故障电磁阀回中立位，电磁阀内泄漏过大，导致打开位置锁作动筒缓慢伸长。由于伸长过程比较缓慢，打开位置锁并未立即解锁，此时舱门继续执行打开程序，直到舱门B锁键打开，打开位置锁作动筒伸长量足以使打开位置锁机构解锁，舱门A落下。由于计算机采集到打开位置锁和舱门A机构的微动开关发生异常变化，不再继续执行打开程序，使舱门系统电磁阀断电，舱门B锁键在弹簧力的作用下复位。

6结语

舱门是飞机的重要运动部件，舱门系统的性能直接影响飞机的安全性、可靠性以及派遣率。本文对飞机舱门非指令关闭建立了故障树，对可能造成故障的原因进行逐一排查，排除了故障。同时对故障原因如何导致故障现象进行了分析。对相关领域故障诊断及排除方面起到了积极的作用。