某型飛機著陸偏航問題分析研究

祝貞鳳

(空裝駐南昌地區軍事代表室，江西 南昌，330024)

0 引言

飛機剎車系統是飛機的重要組成部分，飛機著陸剎停過程可以認為是將飛機的巨大動能消耗掉的過程，而其中絕大部分能量是通過摩擦被消耗在剎車片上面，在剎車制動過程中還必須保證不會出現機輪卡滯、抱死現象，否則將會有側偏的危險。本文對某型飛機著陸偏航問題進行分析研究，查找原因并提出解決措施。

1 現象描述

某型飛機66號機第2次飛行著陸滑跑過程中，飛行員反映剎車存在右偏現象。經查飛參，具體如下：1:00:23.4（飛參記錄相對時間，下同）飛機著陸接地，慣導真航向角為74.652°（跑道慣導真航向角為76°），飛機左偏。飛行員通過增大右剎車指令調整航向，1:00:25.8調整好航向，慣導真航向角為76.311°。左、右剎車指令同步加大，但飛機開始右偏，1:00:31.6時，慣導真航向角為77.437°。當飛行員調整左、右剎車壓力相近時，飛機開始左轉，1:00:37.4時，慣導真航向角為72.57°，飛機左偏。飛行員增加右剎車指令，減小左剎車指令，1:00:40.6時，飛行員調整好航向，慣導真航向角為76.108°。更換66號機左側輪速傳感器、左側輪胎、防滑剎車控制盒以后，66號機進行試滑，飛行員反映同步踩剎車明顯左偏。

2 飛參數據分析

2.1 第一次數據分析

通過對飛機第二次飛行著陸滑跑的飛參數據進行分析，在1:00:25.8至1:00:31.6內，由于左機輪出現多次持續性深度防滑（分別在1:00:26.4、1:00:28.4、1:00:30.6出現深度防滑），即使剎車踩滿，左邊剎車壓力無法達到最大值，壓力維持在（1.3～4.4）MPa之間；右邊機輪防滑較淺且次數少，壓力維持在（5～7.4）MPa。具體數據見表1。

數據分析發現，約在1:00:31時，飛行員反映剎車右偏，后續過程中左剎車指令踩滿，但左機輪剎車壓力在3MPa上下波動，而右機輪剎車壓力在6MPa上下波動，左側剎車進入深度防滑。同時，飛行員在1:00:30.8至1:00:32.4持續蹬左舵，飛機慢慢開始左轉，至1:00:32.6時，慣導真航向角為75.954°。左剎車踩滿，右剎車未踩滿，此時左側剎車進入防滑，當左、右剎車壓力相近甚至偏小，飛機左偏，至1:00:37.4時，慣導真航向角為72.57°，具體見表2。

表1 右偏數據

表2 左偏數據

飛行員增加右剎車指令，減小左剎車指令，至1:00:40.6時，飛行員調整好航向，慣導真航向角為76.108°。

表2 左偏數據

2.2 第二次數據分析

通過對飛機第三次試滑的飛參數據進行分析，前艙剎車情況如下：第一次左偏發生在00:09:53，左邊先建壓，后續左側剎車壓力始終小于右側剎車壓力，但飛機在后續1.6秒內最大左偏角度3.2°。第二次，00:09:57，右側先踩先建壓，左側剎車壓力始終小于右側剎車壓力，在1.8秒內左偏約2.1°。第三次，00:10:02，右剎車先給指令建壓，飛機航向角先向右，左邊剎車壓力增大后，左側剎車壓力始終小于右側剎車壓力，在2秒內左偏4.3°。

后艙剎車情況如下：第一次，00:10:29，后艙飛行員操縱剎車，右側剎車先啟動0.6秒，航向角先往右側調整，后續左側剎車壓力與右側剎車壓力相近，在2秒內飛機左偏了約2°。第二次，00:10:35，右剎車先給指令建壓，飛機航向角先向右，左邊剎車壓力增大后，左側剎車壓力比右側剎車壓力小約1MPa，且持續2.2秒，在3秒內左偏4.7°。

3 排查分析

根據飛行員反映的現象，列出著陸偏航的故障樹，見圖1。針對著陸偏航故障樹，對每個底事件進行分析排查。

1）方向舵舵面不在中立位置

經查看飛參，著陸偏航高速滑行過程中方向舵舵面角度最大為-6°，持續時間為0.2秒，此時飛機速度約為160km/h。根據計算仿真分析，飛機在空中狀態時，飛機航向角變化為0.5°/s。因此，地面滑行時，由于地面摩擦的影響，舵面變化對航向角的影響較小。低速滑行過程中，舵面基本上在中立位置，前輪不會轉動，故可以排除前輪轉彎對飛機航向角的影響。故該底事件可以排除。

圖1 著陸偏航故障樹

2）著陸時有側風

經查飛參，著陸滑跑過程中慣導風速為（1～4.14）m/s，對飛機影響可忽略。故該底事件可以排除。

3）前輪不在中立位置

根據地面檢查情況，飛機落地狀態和頂起狀態，前輪均在中立位置。故該底事件可排除。

4）左右支柱壓縮量不一致

目視檢查壓縮量無異常。經測量左右支柱氣瓶充氣壓力合格。故該底事件可排除。

5）左右輪胎壓力不一致

左輪胎充氣壓力860kPa，右輪胎充氣壓力930kPa。根據胎壓曲線，左輪胎會低1mm，對飛機姿態影響可忽略。左側輪胎的滾動阻力大于右側，更不易打滑。故該底事件可排除。

6）帶坡度著陸

經查飛參，未帶坡度著陸。故該底事件可排除。

7）左右踏板行程不一致

經查飛參，左右踏板行程無差異。故該底事件可排除。

8）著陸時蹬舵

經查飛參，著陸時未蹬舵。故該底事件可排除。

9）修正操作不合理

根據2.1條飛參數據分析，飛行員修正操作合理。故該底事件可排除。

10）左右輪胎磨損不一致

地面外觀檢查發現，左側輪胎胎冠部位胎面膠已磨平，右側輪胎較新，左側輪胎磨損比右側嚴重很多，造成與地面結合系數存在明顯差異，左側輪胎更容易進入打滑狀態。左側更換新輪胎后，飛機滑行，當左右剎車壓力相近時，飛機左偏。由此可以判斷，左側輪胎磨損是造成第二次滑行多次打滑的原因，但不是滑行偏航的根本原因。故該底事件可排除。

11）防滑剎車控制盒故障

地面進行防滑功能檢查，未見異常。懷疑有可能為控制盒虛焊造成振動環境下接觸不良，造成速度信號采集異常從而導致控制盒誤判為機輪打滑，進而輸出防滑信號。防滑剎車控制盒返廠檢查無故障。飛機第 次滑行時多次出現踩剎車左偏，由此可以判斷，著陸偏航與防滑剎車控制盒無關。故該底事件可排除。

12）電液壓力伺服閥故障

發動機經開車檢查發現，左剎車壓力為7.6MPa，右剎車壓力為8.0MPa，符合要求。故該底事件可排除。

13）左側剎車壓力傳感器不準

為了驗證機上左側剎車壓力傳感器測量是否準確，某日上午，左側剎車管路接機械壓力表。機上顯示左側剎車壓力為（7.5～7.6）MPa，機械壓力表顯示是7.7MPa，二者基本一致。故該底事件可排除。

14）左右剎車盤磨損

分解左右剎車裝置，檢查剎車片情況，外觀檢查無異常，后將左右剎車裝置的剎車片對調安裝。飛機第一次滑行后，飛行員反映未出現偏航；緊接著飛機飛行，在著陸滑行階段，飛機稍微有點右偏，但可以接受。經飛參分析，著陸滑行階段，航向保持較好，航向角變化在1°左右，且變化緩慢。故該底事件不可排除。

15）剎車作動筒行程不一致

經地面檢查，剎車作動筒行程滿足規范要求，無明顯差異。故該底事件可排除。

16）左右剎車活塞未回位

經地面外觀檢查，左右剎車活塞均回位。故該底事件可排除。

17）輪速傳感器故障

現場更換左側輪速傳感器。飛機第三次試滑時，飛機多次右偏，滑行過程中未出現較深的防滑。原機上左側輪速傳感器返廠檢查無故障。由此可知，著陸偏航與輪速傳感器無關。故該底事件可排除。

18）電磁干擾引起輪速信號異常

查看飛參，在空中飛行過程中輪速信號無異常跳變，未見被干擾。故該底事件可排除。

綜上可知，著陸偏航與左右剎車盤磨損有關。

4 剎車力矩分析

該飛機左剎車壓力為7.6MPa，右剎車壓力為8.0MPa，左、右機輪壓力差產生的剎車力矩差為-360.464N·m。左、右機輪剎車片對調前，雙踩到底，飛機左偏，左側剎車力矩大于右側剎車力矩，說明左、右機輪剎車裝置剎車力矩差大于360.464N·m；左、右機輪剎車片對調后，雙踩到底，飛機航向保持較好，航向角變化在1°左右，且變化緩慢，左側剎車力矩約等于右側剎車力矩，說明左、右機輪剎車片對調前，左、右機輪剎車裝置剎車力矩差略大于360.464N·m。機輪剎車裝置的平均剎車力矩為4199N·m，左、右機輪剎車裝置剎車力矩差與平均剎車力矩比值為8.6%（360.464/4199=8.6%），小于設計名義值20%，滿足要求。

5 結論

66號機左、右剎車裝置剎車片對調安裝后，截止到目前，共飛行16架次/19h10min，未再出現偏航現象。通過分析可知，66號機著陸剎車過程中出現偏航與左、右剎車盤磨損有關。經對調左、右剎車裝置內的剎車片，改變剎車力矩，能滿足使用要求。