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浅谈某型机起落架电动应急放系统

时间:2020年06月28日 所属分类:科学技术论文 点击次数:

摘要:起落架应急放系统是飞机一个重要备份系统,在飞机起落架无法正常放下时用于应急放下起落架,避免飞机依靠机腹硬着陆造而成重大损失,可见可靠的起落架应急放系统配置是非常关键的。传统的起落架应急放系统一般由钢索、滑轮组件等组成,需要使用时依靠飞

  摘要:起落架应急放系统是飞机一个重要备份系统,在飞机起落架无法正常放下时用于应急放下起落架,避免飞机依靠机腹硬着陆造而成重大损失,可见可靠的起落架应急放系统配置是非常关键的。传统的起落架应急放系统一般由钢索、滑轮组件等组成,需要使用时依靠飞行员人力操作,随着科技的进步,起落架电动应急放系统逐渐应用在了民用客机上,相较于传统的起落架机械应急放系统能够有效减少飞行员的工作负担。该文从起落架应急放系统能源配置分析,到电动应急放系统安全性分析,论证某型机的起落架电动应急放系统,能够满足安全性需求,从而打消因起落架应急放系统由机械到电动升级给飞行员带来的心理顾虑。

  关键词:某型机;起落架;应急放;安全性分析

西安航空学院学报

  0引言

  传统的飞机起落架应急放系统是机械式的,需要在本就空间紧张的机上布置复杂的钢索、滑轮组件等设备,由于钢索、滑轮组件的布置、安装涉及非常复杂的分力、传力等考虑,设计出一款好的起落架机械应急放系统非常不易,并且由于使用中不可避免的磨损、环境温度变化等因素还会导致钢索张力的变化,最终影响起落架应急放系统工作的可靠性,而且由于起落架机械应急放系统不具备故障自检测功能,需要定期进行系统检查、维护,给航空公司带来许多后期的维护、保养工作。

  航空论文投稿刊物:《西安航空学院学报》是以高职教育为主要特色,集教育教学研究、工程技术、社会科学等方面多学科的综合性刊物。作为高层次的学术理论期刊,我校学报是师生开展科研学术研究、理论探讨及争鸣的园地。学报为学校的教育教学服务,反映学校的办学方向、培养目标和教学科研水平等。

  起落架电动应急放系统因为仅需在机上分布式布置几个设备,使用电缆也很容易将几个设备连接完成,大大减少了系统在机上的安装、布置工作,而且由于系统是由机电、电气类设备组成,很容易实现故障自检测功能,后期无需周期性的维护、保养工作,基于这些优势,越来越多的新型飞机,如A380、B787、C919、MA700等飞机都使用了起落架电动应急放系统。

  1起落架应急放系统能源配置分析

  起落架应急放系统需要在起落架正常收放系统失效,已无法正常放下起落架情况下使用。导致起落架正常收放系统失效的原因可归结为4类:向起落架正常收放系统供压的液压能源系统失效;向起落架正常收放系统供电的电源系统失效;起落架正常收放系统本身失效;起落架机构失效。由于起落架机构失效概率很低,本文不做分析;根据CCAR-25-R4版民用航空规章25.729条款规定,必须有应急措施可在下列情况下放下起落架:

  (1)正常

  收放系统中任何合理可能的失效或(2)任何单个液压源、电源或等效能源失效。基于此,起落架应急放系统应独立于起落架正常收放系统;在民用客机上因为液压能源系统的配置余度有限,一般仅有3套,因为主飞行控制的影响等级较高,需要在应急情况下优先保证主飞行控制功能,一般1套液压能源系统仅供飞控系统使用,所以对于起落架收放系统来说,一般仅能使用到2套液压能源系统,且由于液压系统系统复杂、附件较多,2套液压能源系统能够达到的安全性水平一般也仅为1E-4/FH,但起落架不能放下着陆属于Ⅱ类失效,所以起落架应急放系统的设计需考虑液压能源系统完全失效的情况下,仍要能够放下起落架。一般民用客机上电源系统配置余度较高,至少配备2条应急汇流条,且应急汇流条一般配备有蓄电池,2条应急汇流条的安全性水平能够达到1E-7/FH,所以起落架应急放系统采用电能原理可行。

  2某型机起落架电动应急放系统简介

  某型机起落架电动应急放系统由起落架应急放开关、应急放控制器、应急放选择阀和前起落架上位锁、左主起落架上位锁、右主起落架上位锁组成,应急放控制器由2条应急汇流条供电,具备向飞机显示告警系统提供起落架应急放系统故障自检测信息功能。因为巡航阶段起落架非指令放下影响等级较高,为避免单路开关信号单点失效导致起落架非指令放下,采用2路应急放开关信号同时向应急放控制器发送控制指令,当2路信号同时有效时执行起落架应急放功能,在增重不大的情况下为了提高系统可靠性上位锁、应急放选择阀都采用双电机的余度设计(单个电机既可以完成功能)。

  3起落架电动应急放系统安全性分析

  为了论证起落架电动应急放系统方案是否满足安全性需求,须进行安全性分析。1)安全性需求由于起落架应急放系统原因导起落架非指令应急放下发生概率应小于1E-7/FH;由于起落架应急放系统原因导致起落架丧失应急放下功能发生概率应小于1E-5/FH。2)安全性分析起落架非指令应急放下故障树,起落架丧失应急放下功能故障树,代入供应商提供的底事件失效概率,经过运算得出起落架非指令应急放下失效概率为1.01E-8/FH,小于1E-7/FH,起落架丧失应急放下功能失效概率为1.3E-6/FH,小于1E-5/FH,满足安全性需求。

  3结论

  综上所述,某型机起落架电动应急放系统方案,在考虑了应急汇流条、起落架上位锁、应急放开关、应急放控制器、应急放选择阀失效概率后,通过分析论证起落架电动应急放系统能够满足安全性需求,方案可行。

  参考文献

  [1]CCAR-25-R4.2011,中国民用航空规章[S].

  [2]周海京,遇今.故障模式、影响及危害性分析与故障树分析[M].北京:航空工业出版社,2003.

  作者:朱伟,张婷,高萌