波音737NG飞机前轮转弯跑偏故障浅析
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摘 要：B737NG飞机在地面滑行的方向控制是通过前轮转弯系统提供和实现的，地面滑行跑偏为一种比较常见故障，尤其是老龄飞机故障率更高，查阅B737NG飞机近年来的维修记录，发现该系统发生故障后对机组操作会产生一定影响，存在一定的安全隐患。本文通过介绍前轮转弯系统的原理和故障发生的原因种类、形式以及排除的方法，为前轮转弯系统故障的排除提供帮助和借鉴。
关键词：B737NG飞机 前轮转弯 跑偏 故障
中图分类号：V267 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2019）09（c）-0012-02
1 故障背景
前轮转弯在滑行时跑偏是波音737NG飞机比较常见的故障，随着飞机使用年限的增加故障率就增高，发生这种故障后对机组操作影响比较大，往往需要机组用脚蹬来修正前轮转弯的跑偏，在起飞和着陆阶段增加机组的负担，容易造成安全事故的发生。对公司B737NG机队发生前轮转弯跑偏故障进行统计：2015年8起，2016年13起，2017年21起，2018年22起。
2 前轮转弯系统工作原理
B737NG飞机是通过前轮转弯系统（见图1）提供飞机在地面滑行的方向控制的。从图中可以看出，前轮转弯系统是一套典型的机械--液压位置伺服系统，主要由输入机构（手轮和脚蹬）、备用前轮转弯电门、控制钢索、方向舵转弯机构、方向舵转弯旋转作动筒、加法机构、转弯计量活门组件、两个转弯作动筒、前轮转弯套筒等组成，它们安装在前起落架减震支柱前部，前轮转弯系统通过起落架放下管路的“A”系统液压，正常转弯使用机长左侧壁板上的转弯手轮，可使前轮自中立位左右最大转动78°，而脚蹬只能操纵前轮向左或右最大转动7°。当手轮转动或在地面踩方向舵脚蹬时，带动钢索，钢索将其运动传输到加法机构，加法机构又将转弯信号传送到转弯计量活门，转弯计量活门内活塞的移动将液压引导到转弯作动筒，通过两个作动筒一个伸杆、一个收杆，使与之相连的转弯衬套转动，并将这个转动通过上下防扭臂带到前起减震支柱内筒，因前轮与内筒装在一起，随着内筒的转动，前轮的方向也就变了。在转弯计量活门内有一个定中弹簧，当前轮转到所需的角度后，可使活塞回到中立位，使前轮的角度保持住。
3 前轮转弯跑偏故障的可能原因
查阅公司B737NG近年来的维修记录，滑行中前轮跑偏是前轮转弯系统典型故障，曾经多次报告，此类故障会影响机组的操作，有一定的安全隐患，故障原因一般有以下三种。
（1）两前轮胎面磨损不均匀或两前轮轮胎胎压差值过大;（2）前起落架转弯部件相互磨损导致间隙超标;（3）前轮转弯系统执行机构接收到不当的输入信号。
4 前轮转弯故障原因分析及措施
4.1 两前轮胎面磨损不均匀或两前轮轮胎气压差值过大
单个前轮的不规则磨损或两个前轮不同程度的磨损会产生自激性质的左偏或者右偏，轮子安装在起落架的旋转轴上，正常情况下前轮的旋转轴应平行于滑行平面，这时前轮的运动趋势是稳定的保持在直线向前状态，但如果前轮的磨损不均匀，轮子的旋转轴就会不平行于滑行平面，这就会使前轮有向左或向右的跑偏（左偏还是右偏取决于旋转轴与滑行平面之间的夹角）。这种情况只需要成对的更换前轮即可。另外，两个轮胎胎压不一致，胎面的弹性模量变大，轮胎较容易变形，轮胎侧壁的刚性减小，更容易产生过量的磨损，轮子的这种特性也很容易产生跑偏现象，此情况只需将轮胎按需勤务至标准压力范围内。
4.2 前起落架转弯系统部件相互磨损间隙超标
这种故障尤其在老龄飞机故障率比较高，需要详细检查和多次测试才能发现，可能同时伴有滑跑振动大的现象或跑偏的方向不确定。手册对于磨损是否超标的判断有明确的测试步骤，但对于航线维护来说这样做工作量比较大，操作性差，通常用手或外力摇晃扭力臂找出间隙过大的部件。磨损可能性比较大的部件有：（1）上下扭力臂的大端衬套，（2）转弯作动筒的杆端轴承，（3）转弯盘和转弯作动筒连接处的衬套，（4）转弯盘上和上扭力臂的连接衬套，（5）内筒上和下扭力臂的连接衬套。然而对于磨损超标的上下扭力臂不一定要更换，可参考手册通过适当增加垫片的数量和控制垫片的厚度来消除间隙。
4.3 前轮转弯系统执行机构接收到不当的输入信号
前轮转弯系统执行机构接收到不当的输入信号可分为两种：（1）钢索张力调节不正确，（2）计量活门输入杆调节不正确。正确的调节标准是前起落架内筒在中立位置时钢索校装销能顺畅插入校装孔，且转弯计量活门的输入杆在中立位无信号输入。
排除故障的首要任务就是让前起落架内筒在中立位。最准确的方法是顶起前起落架让定中凸轮机械定中，实际工作中顶起飞机比较费时费力。波音飞机维护手册是参考转弯盘后的转弯角度标牌对应O刻度来确定中立位。
4.3.1 鋼索张力调节不正确
在航线维护中常采用铝板涂油脂的方法来调节前轮定中。将前轮放置在中间涂了油脂的双层铝板中央位置，提供液压，此时前轮摆正，看转弯盘后方标牌是否对着0刻度。若不在手册标准范围内，则先怀疑钢索输入不正确。将旁通活门保持在拖行位并断开液压。脱开方向舵脚蹬输入杆，在转弯手轮和方向舵脚蹬扇形盘校装孔处装上校装销，看加法机构上的校装销是否能顺畅插入。若不能插入，则需对钢索进行调节和校装直到所有的孔都能顺畅插入。
提供液压，确保方向舵脚蹬定中，此时检查脚蹬与脚蹬扇形盘之间的连杆看是否有安装孔偏离。若方向舵脚蹬输入连杆长度不正确，将会对钢索增加一个偏置的输入，导致不定中。此时调节脚蹬输入杆杆长直到连接螺栓可以顺利插入，使脚蹬对钢索的输出接入钢索输入。正确调节连杆长度后重新测量钢索张力和检查校装孔，直到钢索张力符合手册标准和校装孔对正。此时，转弯手轮到加法机构上的钢索传递路径正确。
取下所有校装销，提供液压，不要插前轮转弯旁通销，此时计量活门将会回到中立位，然后看转弯角度指示标牌是否对应在0刻度。如不在0刻度，确认加法机构与转弯计量活门之间的连杆长度不匹配，需要脱开计量活门输入杆，调节输入杆杆长，调节至转弯角度指示标牌对应在0刻度。
4.3.2 计量活门输入杆调节不正确
正确调节和校装前轮转弯钢索张力之后，检查计量活门输入杆长度是否正确，断开计量活门输入杆，并调节输入杆的长度，飞机左偏时将连杆往短调，右偏时将连杆往长调。也就是在手轮、脚蹬和计量活门都在中立位时，调节输入杆长度使得内筒也在中立0刻度位。即当内筒和手轮都在中立位置时看计量活门输入杆是否被推入或者拉出，正常情况下，计量活门输入杆和可调连杆后端的螺栓安装孔应该是对齐的（转弯计量活门无信号输入）。
5 结语
前轮转弯系统是一个相对简单的机械系统，结构简单，涉及部件也不是很多，但对于引起前轮跑偏的因素很多，处理起来比较耗时，特别是对于钢索校装和测量钢索张力工作量较大，有时故障原因不能及时检查和准确的判断出来，需要一定的工作经验的积累。只有对前轮转弯系统有更深层次的理解和认识，才能提高排除该故障的效率。
参考文献
[1] B737-600/700/800 Aircraft Maintenance Manual.波音商业飞机集团出版，2013-02-15.
[2] B737-600/700/800 Fault Isolation Manual.波音商业飞机集团出版，2013-02-15.
[3] 中国民航学院飞机教研室.飞机结构与系统[M].北京：兵器工业出版社，2001.
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