第二章飞机起落架系统(22)分析

飞机起落架收放系统电气故障分析

【摘要】起落架系统为飞机重要的功能系统，由正常收放系统和应急放系统两个部分组成。正常收放系统工作时，主要通过人工操纵→电气控制→液压驱动三大步骤，完成起落架正常收放功能。起落架系统的电气控制部分集中在正常收放系统中。本文主要简介飞机起落架正常收放系统的组成及工作原理，并结合在工作中遇见的部分电气故障案例进行分析，最终对该系统电气故障排查方法进行总结。

【关键词】起落架收放系统电感式传感器电磁阀

起落架收放系统作为飞机重要的系统，已从原先的固定式起落架发展成为电气控制液压作动式起落架。起落架正常收放时，飞行员通过操作驾驶舱的起落架收放控制手柄发出起落架控制指令，控制电路通过起落架及起落架舱门结构上的传感器信号，控制电磁阀进行液压油换向。从而实现开锁机构、收放作动筒等执行机构工作，完成起落架及其舱门正常运动。

1 主要部件工作原理

1.1 传感器

早期飞机使用微动开关作为起落架位置状态采集的方式，随着飞机技术的发展，逐渐采用非接触式传感器进行位置检测。非接触式传感器相较于早期的微动开关，具有耐污染、高可靠等特点，适用于起落架舱这类恶劣环境。[1]该类传感器的工作原理是依靠电磁感应原理，结合金属靶标使用。当靶标远离传感器时，电感值减少；当靶标接近传感器时，则电感值增大。通过检测电感值的变化，就可以检测出两个活动部件的相对位置。

1.2 控制电路

早期飞机使用基于继电器等分立器件，组成电气逻辑控制电路。随着集成化的发展，起落架系统控制电路也逐渐发展成以集成电路为核心，使控制器具备起落架位置检测、电磁阀控制及更加复杂的逻辑保护功能。因系统需具备高可靠性、高稳定性的特点，飞机在控制器、传感器设置上均采用双余度设计，并使用控制器通过总线交换采集的传感器信息，实现采集信息共享、余度决策、主备切换控制等功能。

本文以非接触式传感器、收放控制器组成的双余度起落架系统为对象，梳理并分析典型的电气故障。

A320系统知识普及帖之22-主起落架减震支柱

A320的主起落架减震支柱采用的是两腔式油气减震器

如下图所示. 在主起落架减震支柱的上部和下部各有一个填充活门.

需要检查内筒的伸出长度H值来判断是否需要做起落架的勤务工作,充油和充气.

主起落架减震支柱包括一个滑动筒,减震支柱和主接头相连,把着陆,起飞,和滑行期间的载荷传递到机翼上.当减震支柱压缩时,载荷就加在液压油和氮气上.

如上图所示

减震支柱的上部顶端有隔膜UPPER DIAPHRAGM，由一个中空的销子PIN把隔膜和中间筒CENTER TUBE连接在外筒MAIN FITTING上．

通过上部的填充阀和LEVEL TUBE来给上腔充气和加液压油．

工作原理

油气减震器采用的油液是粘度相对较高，高温下化学稳定性较好的石油基液压油俗称红油，常见的是 BMS3-32 TYPE２．采用的气体是干燥的氮气，避免液压油在高温，高压下氧化

工作原理见下图

油气减震器主要利用气体的压缩变形吸收撞击动能，利用油液高速流过阻尼孔的摩擦消耗能量。

在压缩过程中，撞击动能的大部分由气体吸收，其余则由油液高速流过阻尼孔时的摩擦和密封装置等的摩擦，转变成热能消散掉。

在伸张过程中，气体放出能量，其中一部分转化成飞机的势能，另一部分则由油液高速流过小孔时的摩擦和密封装置等的摩擦，转变成热能消散掉。

A320的减震支柱采用的是两腔式油气减震器,包括四个腔

第一级气腔(FIRST STAGE)包括低压氮气和掖压油

防反弹腔(RECOIL CHAMBER)只有液压油

利用防反跳活门（RECOIL PLATE）为单向节流活门，

压力腔(COMPRESSION CHAMBER)

在起落架伸张行程中堵住一部分通油孔（RECOIL PLSTE VALVES），限制流速，达到防反跳的目的．

液压油从防反弹腔流到气腔,在从气腔流到压力腔.

带有限流孔的（ORIFICE）的调节油针（DAMPING TUBE）和限流孔组件ORIFICE BLOCK用来调节油液流速

起落架系统自己整理

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精品资料目录(答案仅供参考)

ATA32-起落架系统 ....................................................................................................................................................4

1. 前三点式起落架的优点？ ................................................................................................................................4

2. 主起落架结构分类及特点？ ............................................................................................................................4

3. 滑行装置？（主要是指机轮在起落架上的固定方式） ....................................................................................5

4. 减震器的种类？（几种减震器的优缺点？现在广泛适用的减震器？） ...........................................................6

5. 起落架减震支柱如何吸收和消耗地面撞击能量？// 筒述起落架油气式减震器的减震原理(豆) .......................6

飞机前起落架未放下故障分析

内容摘要：针对某飞机起落架系统阶段性偶发失效，造成前起落架无法放下致使该问题严重影响飞行安全，通过对起落架系统工作原理的分析，探究该现象的根本原因和解决方法，保证飞机飞行安全。

关键词：起落架前起前舱门故障分析

0引言

某架飞机在地面起落架功能检查时发现起落架收起后，偶发出现前起落架用液压系统及应急钢索均无法放下。如果该故障在正常飞行过程中出现，飞机将无法正常降落，将会出现严重飞行事故，造成机毁人亡的事故发生。因此针对该故障探究问题成因，旨在从根本上解决出现前起无法放下的故障，保障飞机飞行安全，避免发生飞行事故。

1起落架系统介绍

该飞机起落架收放控制系统由正常收放系统和应急放系统组成。起落架正常收放系统为人工操纵、电气控制、液压驱动，由1号和2号液压系统同时供压。起落架的正常收放及其与舱门的顺序协调由电气控制系统完成。PDCU(位置检测控制单元)负责采集和处理接近传感器、起落架控制手柄等信号，根据起落架收放控制及指示逻辑控制起落架收放，位置信息由起落架信号灯盒显示，并将起落架轮载信息及位置信息传输到其它飞机系统。

应急放系统分为主起动力应急放系统和起落架应急放开锁机构。前起落架为人工机械开锁，靠重力和气动力自由放下。主起舱门和主起落架由应急电动泵组件（或应急放手摇泵）供压应急放下。

1.1起落架收放电气系统控制概述

图1起落架收放控制系统构型图

起落架收放电气系统控制见图1，起落架正常收放系统包括两套独立的电气控制回路，每个回路中都包含一个PDCU和一套检测起落架及舱门位置的接近传感器。在任一时刻，只有一个PDCU控制起落架收放，另一台PDCU处于热备份状态。处于主控状态的PDCU负责收放电磁阀驱动的发出以及总线数据的上传，当起落架控制手柄离开放下位置后或者出现严重的系统故障时PDCU进行主备切换。每个PDCU通过电气线路连接起落架控制手柄、接近传感器、位置传感器和收放电磁阀。起落架正常收放由飞行员在驾驶舱操纵起落架控制手柄发出起落架收放指令，PDCU接收到起落架收/放指令，根据起落架及舱门接近传感器的状态发出收放电磁阀的驱动信号，收放电磁阀通电后控制油路换向，从而实现起落架正常收放。

飞机起落架悬挂系统动力学特性分析

飞机起落架是飞机的重要组成部分，其主要作用是支持飞机在地面起落过程中的安全和平稳。悬挂系统作为起落架的关键组件之一，对飞机的动力学特性有着重要的影响。本文将对飞机起落架悬挂系统的动力学特性进行分析和探讨。

首先，我们来介绍一下飞机起落架悬挂系统的主要组成部分。悬挂系统主要包括悬挂支架、油管、液压缸、减振器等多个部件。其中，悬挂支架是飞机起落架的主体部分，负责连接起落架与飞机机身，并通过液压缸实现起落架的收放。减振器则主要起到减震作用，确保飞机在起降过程中的稳定性。

在飞机起降过程中，悬挂系统的动力学特性显得尤为重要。首先是起飞时的抬轮过程。当飞机加速到一定速度后，飞行员会操作起落架的收放按钮或拉动手柄，使起落架抬升。在这个过程中，悬挂系统需要足够的刚度和强度来支撑飞机的重量。同时，为了保证起落架平稳地抬升，悬挂系统的减振器也需要具备一定的减震性能，以增加飞机的稳定性。

接下来是降落时的起落架展开过程。当飞机降落时，飞行员会将起落架展开，准备接触地面。此时，悬挂系统需要具备一定的弹性来吸收降落冲击力，减小对飞机结构的冲击，从而保护飞机不受损坏。悬挂系统的减振器在这个过程中起到了重要的作用，通过减震和缓冲的方式，降低对飞机和乘客的冲击，确保起落过程的平稳进行。

飞机起落架悬挂系统的动力学特性还与飞机的几何参数和弹性特性密切相关。例如，飞机的重量分布、机身硬度、减振器的刚度等都会对悬挂系统的动力学行为产生影响。这些参数的变化将直接影响到起落架在起降过程中的振动特性和减震效果。

此外，飞机起落架的悬挂系统还需要考虑外界环境因素的影响。例如，起飞和降落过程中的风速、地面条件、温度等都会对悬挂系统的动力学特性产生一定的影响。同时，不同机型的飞机起落架悬挂系统也存在差异，其动力学特性也有所不同。因此，在实际应用中需要对不同条件下的飞机起落架悬挂系统进行研究和优化设计，以满足各种工况下的要求。

飞机起落架结构及其系统设计

本科毕业论文

题目：飞机起落架结构及其故障分析

专业：航空机电工程

姓名：

指导教师：职称：

完成日期： 2013 年 3 月 5 日

3

飞机起落架结构及其故障分析

摘要：起落架作为飞机在地面停放、滑行、起降滑跑时用于支持飞机重量、吸收撞击能量的飞机部件。为适应飞机起飞、着陆滑跑和地面滑行的需要，起落架的最下端装有带充气轮胎的机轮。为了缩短着陆滑跑距离，机轮上装有刹车或自动刹车装置。同时起落架又具有空气动力学原理和功能，因此人们便设计出了可收放的起落架，当飞机在空中飞行时就将起落架收到机翼或机身之内，以获得良好的气动性能，飞机着陆时再将起落架放下来。本文重点介绍了飞机的起落架结构及其系统。对起落架进行了系统的概述，对起落架的组成、起落架的布置形式、起落架的收放形式、起落架的收放系统、以及起落架的前轮转弯机构进行了系统的论述。并且给出了可以借鉴的起落架结构及其相关结构的图片。

关键词：起落架工作系统凸轮机构前轮转弯收放形式

4 目录

1. 引言 ................................................................................................................................. 1

2.

起落架简述 ..................................................................................................................... 1

2.1 减震器 .................................................................................................................... 1

飞机起落架系统故障模式与效果分析FMEA

飞机起落架系统是飞机的重要组成部分，对于飞机的安全性和可靠性起着至关重要的作用。然而，由于各种原因，起落架系统也会出现故障。为了提前发现、分析和解决起落架系统的故障，降低事故风险，机务人员需要进行故障模式与效果分析（Failure Mode and Effect

Analysis，简称FMEA）。本文将对飞机起落架系统的故障模式与效果进行详细分析，以提供有关起落架系统故障的有效解决方案。

1. 引言

飞机起落架系统是飞机的重要组成部分，主要用于在飞机的起飞和着陆过程中支持飞机的重量。起落架系统一般由起落架、刹车系统、悬挂系统等组成。如果起落架系统发生故障，将严重影响飞机的飞行安全。因此，通过FMEA方法对起落架系统的故障模式和效果进行分析，可以帮助机务人员提前做好维修和应对工作，确保飞机在起飞和着陆过程中的安全性和可靠性。

2. FMEA方法简介

故障模式与效果分析（FMEA）是一种可靠性工程的分析方法，用于识别并评估系统、组件或过程的潜在故障模式及其对系统性能和功能的影响。FMEA方法通常包括三个主要步骤：识别故障模式、评估故障效果和确定风险等级。以下将根据这些步骤对飞机起落架系统的故障模式和效果进行分析。

3. 起落架系统故障模式与效果分析 3.1 起落架无法收起

故障模式：起落架无法收起是常见的起落架系统故障模式之一，可能由于起落架本身机械结构损坏或液压系统故障导致。

故障效果：起落架无法收起将导致飞机在飞行中增加阻力，增加燃油消耗，并可能造成起飞和着陆时的不稳定，影响飞行安全。

3.2 起落架无法放下

故障模式：起落架无法放下可能由于起落架本身机械结构损坏、液压系统故障或电气系统故障导致。

故障效果：起落架无法放下将导致飞机无法着陆，需要通过手动操作或其他备用系统来解决，增加紧急情况的处理难度和飞行风险。

3.3 起落架折断

故障模式：起落架折断可能由于设计缺陷、材料疲劳、外部撞击等原因导致。

飞机起落架系统的设计与优化

飞机起落架系统在航空工程中起着至关重要的作用。它负责承载和缓冲飞机的重量，以及在起飞和降落的过程中起到支撑和减震的作用。一个合理设计和优化的起落架系统，不仅能够提高飞机的性能和安全性，还能减少其对机身结构和其它系统的影响。

首先，起落架系统的设计与优化需要考虑飞机的重量和机身结构。飞机的起落架系统必须能够承载飞机全重，包括飞机自身的重量以及运输时的负载。同时，起落架还必须经受起飞和降落时的重力冲击和动力冲击。因此，起落架系统的设计需要根据飞机的尺寸和重量进行合理的强度计算和构造设计，以确保其能够承受这些重力和动力冲击。

其次，起落架系统的设计还必须考虑飞机在地面行驶时的机动性和操纵性。起落架系统必须能够满足飞机在滑行、转弯和刹车等行驶过程中对操纵性和稳定性的要求。一个优化的起落架系统应该具有良好的操纵灵活性和稳定性，以确保飞机在地面行驶时的安全性和舒适性。

另外，一个重要的考虑因素是起落架系统的减震和吸能能力。起飞和降落过程中，飞机会经历较大的冲击和振动。一个优化的起落架系统应该能够有效地消除这些冲击和振动，以提供安全和舒适的飞行体验。这就要求起落架系统具备较好的减震和吸能能力。

同时，起落架系统的设计也需要考虑轮胎和刹车的耐久性和性能。飞机在起降过程中，轮胎和刹车会承受较大的力和热量，因此必须具备较高的耐久性和热量分散能力。一个合理设计的起落架系统应该能够保持轮胎和刹车的良好性能，并确保在各种条件下的可靠性和安全性。

除了以上几个方面，起落架系统的设计优化还需要考虑飞机的燃油效率和环保性能。一个优化的起落架系统应该能够减少飞机在地面滑行和起降过程中的能量消耗，以提高燃油效率。同时，起落架系统的设计还应该减少对地面的损害，降低噪音和环境污染。

总之，飞机起落架系统的设计与优化是航空工程中至关重要的一环。它涉及到飞机的性能、安全性、舒适性和环保性能等诸多方面。一个合理设计和优化的起落架系统，不仅能够提高航空器的性能和功能，还能够提供更好的飞行体验和节能环保的特点。因此，对于航空工程师来说，起落架系统的设计与优化是一个重要且具有挑战性的任务。只有不断的研究和创新，才能够推动飞机起落架系统的设计与优化，为航空事业的发展做出更大的贡献。

A320飞机起落架系统故障分析

起落架系统是飞机系统的重要组成部分，其作用包括承受飞机的重力，承受、消耗和吸收飞机在着陆与地面运动时的撞击和颠簸能量，滑跑与滑行时的制动以及操纵飞机转弯。本文主要介绍了A320飞机起落架系统常见的故障，包括收放系统故障和轮胎组件故障，描述了各类故障的故障现象及原因，给出了排故措施。

标签：起落架系统；收放系统故障；轮胎组件故障

1 引言

起落架系统是A320飞机系统的重要组成部分，其工作状态的优劣直接关系到飞机运行的安全性，其运行的稳定性直接关乎乘客的人身安全和航空公司的经济利益。起落架的作用包括承受飞机在地面停放、滑行、起飞着陆滑跑时的重力；承受、消耗和吸收飞机在着陆与地面运动时的撞击和颠簸能量；滑跑与滑行时的制动以及操纵飞机。起落架系统的故障类型包括了收放系统故障、轮胎组件故障、刹车系统故障、前轮转弯系统故障、位置指示系统故障等，下面详细分析其中两种典型故障。

2 收放系统故障

2.1 故障现象及原因

收放系统损伤可分为两种，一种是机械设备损伤，另一种则为电子设备损伤。

机械设备损伤的主要形式有動作筒接头与液压管路漏油、收放控制手柄卡滞、动作筒破裂、平衡动作筒安全阀卡阻等。造成此类故障的原因是因为收放过程是一种往复运动，液压作动筒、平衡动作筒以及控制手柄等部件易产生裂纹。此外，液压油也具有一定腐蚀性，会对液压管路内部造成损伤。此类故障的常见表现形式为起落架收上系统管路漏油导致起飞后起落架无法收上，造成飞机的返航备降。

电子设备损伤一般会从指示告警系统异常中得知，例如信号控制组件异常、指示灯发出错误信号、空/地传感器失效等。电子电器性质的损伤通常体现在控制系统方面，一般是由传感器失效及电路短路等原因造成的。另外，人为因素也是导致收放系统故障的重要原因。此类故障多是起落架及手柄位置传感器故障导致的。

2.2 排故措施

对于机械损伤，一般遵循以下步骤。首先检查隔离活门状态，隔离活门关闭时，起落架无法正常收放。后检查地面安全锁销是否拔出，安全锁销未拔时，起落架无法正常收放。然后对各作动筒，连杆及液压管路进行检查，检查各单向活

飞机起落架系统设计与强度分析

飞机起落架是飞机中的重要组成部分，它承担着承载飞机重量、缓冲着陆冲击力、保持飞机平稳停稳的重要任务。起降过程中，起落架系统经受着巨大的力学负荷，因此对其设计和强度分析显得尤为重要。

起落架系统的设计应考虑多方面因素。首先，根据飞机的设计需求和使用环境，确定起落架的型式和结构形式。目前常见的起落架有固定式、收放式、旋转式等多种形式。每种形式都有其特点和适用范围，需要根据飞机的用途和性能要求进行选择。

其次，起落架的设计要考虑飞机的重量和重心位置。起落架主要通过支撑飞机的重量来确保其正常运行。在设计过程中，需要合理计算和安排起落架的结构和材料，使其能够在承受飞机重量的同时保持足够的强度和稳定性。此外，合理设置重心位置也能够提高飞机的稳定性和操纵性能。

设计完起落架系统后，必须进行强度分析。强度分析是验证设计方案的可行性和稳定性的重要步骤。起落架在飞机起降过程中承受复杂的负荷作用，如静载荷、动载荷、冲击荷载等。这些载荷作用下，起落架的各个组件可能会产生弯曲、变形和损坏等现象。通过强度分析，可以确定起落架的负载承受能力，并进行合理调整，确保其结构安全可靠。

强度分析包括静态强度分析和疲劳寿命分析。静态强度分析主要用于确定起落架在输送飞行过程中的最大载荷和受力情况。它通过计算各个关键位置的应力和应变分布，判断起落架结构的强度是否满足设计要求。疲劳寿命分析则是针对起落架在反复起降过程中受到的疲劳载荷进行分析。通过对材料的疲劳断裂性能和振动响应的研究，可以预测起落架的使用寿命，避免在使用过程中出现疲劳断裂。

除了起落架系统的设计和强度分析，还要注意起落架的可靠性和维护性。可靠性是指起落架在使用过程中的稳定性和故障率。维护性是指起落架的维修保养和零件更换的便利性。合理的设计和强度分析能够减少起落架的故障率，并降低维修成本和停机时间。

最后，随着科技的进步和工程技术的发展，新材料和新技术的应用为飞机起落架的设计和强度分析提供了更多的可能性。例如，碳纤维复合材料的应用可以降低起落架的重量，并提高其强度和疲劳寿命。先进的数值模拟方法和仿真技术能够快速准确地预测起落架的受力情况，为优化设计方案提供参考。