摘要：经济在快速的发展，社会在不断的进步，我国的科学技术也在不断的发展进步，本文以空客A320s飞机在滑行中发生方向偏移故障为例，通过对前轮转弯系统原理的介绍，结合维护工作中的实际经验，对此类故障进行分析总结并提出排故建议。
关键词：前轮转弯；故障；原理；排故建议
飞机前轮转弯系统是实现飞机地面操纵运动的重要组成部分，其各种性能和指标对飞机整体地面操作的稳定性、地面机动性等都有很重要的影响。因此，针对飞机前轮转弯系统及其控制律的研究尤为关键。国内相关资料对前轮转弯系统有较深入的研究，同时提出了各种控制律来保证系统的各种性能指标，有关资料结合飞机地面运动将前轮转弯角速度最大允许值作为前轮转弯系统指标来保证转弯稳定性。由于传统的执行机构多为线性机构，仅需选取合适额定流量的伺服阀保证流量与转弯角速度匹配，无须对角速度进行闭环控制。而目前应用较普遍的对称液压缸为典型非线性机构，存在转弯临界角，若不采用合适的控制方法，会引起角速度脉冲峰值，恶化系统性能。因此，需引入针对角速度控制的具体方法。传统的PID控制方法在实际的各种系统控制中有着广泛的应用，但由于前轮转弯系统各非线性环节的影响及临界角的存在，传统PID并不能产生较好的效果，且PID参数调节过程繁琐困难。该文给出一种多门限PID控制算法，结果表明，该控制方法即能保证转弯角速度不超过允许值，同时，也未对系统的其他性能指标造成明显影响。
1 前轮转弯基本工作原理
转弯手柄将转弯信号传送给刹车与转弯控制组件（BSCU），脚蹬和方向舵配平控制器的偏转信号通过升降舵副翼计算机（ELAC）传送给BSCU，BSCU通过控制伺服控制器（6GC）内液压油的流向和流速，将从驾驶舱来的转弯指令电信号转换成液压信号，伺服控制器与转弯作动筒的两端液压腔相连，液压油的流向和流速控制着转弯作动筒内活塞移动的方向和速度，活塞杆带有齿轮，与前起落架上旋转柱（rotatingtube）外侧的齿轮相连，可以将转弯作动筒内活塞的直线运动转变成旋转柱的圆周运动，旋转柱通过扭力臂（torquelink）与前轮轴相连，旋转柱的左右转动带动着前轮的左右偏转，实现转弯。系统安装有两个传感器，反馈控制传感器（3GC）和监控传感器（4GC），它们将前轮转弯的角度反馈给BSCU，前者用于转弯控制，后者用于显示转弯角度。飞机在低速滑行时，使飞机滑行方向发生改变的方式有4种：1）通过驾驶舱内的转弯手柄进行控制（低速时左右74°），这是最常用的方式。2）通过蹬踏脚蹬微调滑行方向，使其左右偏转以实现（低速时左右6°偏转）。3）方向舵配平控制器可以实现滑行方向的微调。4）使用一侧主轮的刹车，让飞机产生偏转力也能使飞机转弯，在前轮转弯系统失效时，机组可以使用这种方法控制飞机转弯。
2 空客A320s飞机前轮转弯系统排故经验总结
2.1 转弯作动模型
转弯作动系统主要包括转弯作动筒和转弯控制阀两部分。转弯作动筒为双出杆对称液压缸。其各组成部分功能如下：（１）伺服阀用于控制压力油的流向和流量，转弯控制阀使用旋转式直接驱动流量伺服阀（ＲＤＤＶ），伺服阀的阀芯位置由转弯控制器根据转弯输入指令和前轮位置反馈传感器指令进行控制，伺服阀阀芯处于不同位置时，压力油进入作动筒的不同腔，推动前机轮向相应方向偏转。（２）电磁阀由电磁铁和阀体两部分组成。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆电磁阀是两位三通阀，当电磁铁通电时，电磁铁内铁芯在电磁力作用下推动阀芯运动，钢球将上口封闭，下口打开，高压油通过下口进入转换阀，并且另一路高压油进入伺服阀；当电磁铁断电时，高压油顶住钢球封住下口，上口打开通回油。（３）单向阀安装在产品的减摆回路与补偿阀之间，只允许补偿阀内的油液进入减摆回路，而防止减摆回路的油进入补偿阀内。（４）转换阀用于产品在转弯状态和减摆状态之间的转换，当电磁阀不通电时，转换阀的起始位置为减摆工位，沟通作动筒的两腔；当电磁阀通电时，转换阀阀芯被推动后，处于转弯工位，阻断作动筒两腔，并将压力油与ＲＤＤＶ进油口沟通。阀芯是带有许多油路槽的心轴，在凸肩上面加工了许多均压槽；衬套上有许多的通油孔，分别对应不同的油路，在衬套上装有密封圈与氟塑料保护圈，用于分隔高压腔与低压腔.
2.2 故障的一般处理方式
一般情况下当收到飞机滑行发生非指令性偏转时，首先应该收集现场信息，包括故障发生地的机场信息，风向风速信息，并了解机组为了保证飞机不滑偏所调节的方向舵配平角度。再通过阅读PFR和技术记录本，了解飞机之前有无涉及到飞机滑偏的问题。按由简至繁的顺序，先应该在MCDU上做系统测试，确认BSCU工作正常，其次，检查前轮的磨损，胎压，前架的明显结构损伤和主轮的刹车系统的相关故障。然后检查扭力臂连接螺栓的间隙是否在允许的范围内，在通过操作前轮转弯来确信转弯作动筒内的齿轮和活塞齿轮条之间的间隙在合理范围内。如果这些检查都没有发现出问题，就要通过MCDU读取BSCU内的TROUBLESHOOTINGDATA，根据故障代码，再继续明确排故方向和重点，可以设置前轮转弯手轮和方向舵脚蹬在中立位，方向舵配平在0位，增压液压后，通过MCDU上读取BSCU1/2的specificdata-steeringdata。可以读取到SPOTCAP，SPOTFO，ANGCSG和RVDTCOM等数据数据。如果有超出范围的可以按找TSM32-51-00-810-823进行相应的排故工作。脚蹬角度的正常范围是正负0.1度，隔离ELAC1和ELAC2故障后，如果两个BSCU通道都显示脚蹬不在中立位时，可以按照AMM27-21-00-820-003AdjustmentoftheRudderMechanicalControl来进行调节方向舵脚蹬控制机构的定中位。可能导致方向舵脚蹬位置不能定中的原因很多：脚蹬内部的连杆位置不正确，脚蹬钢索不在中立位等等，我们须按照手册要求逐步：（1）调节前部机械控制；（2）调节钢索；（3）调节后部机械控制；（4）调节方向舵定中来隔离，直到手册要求的所有校装销都可以在定位孔中轻松插拔。如果MCDU提供的数据都是正常的，那么需要在前轮下放两层钢板，钢板之间抹上油脂或者顶起前架来确保前轮定中后，读取ISTRSV数据再按手册排故，判断是否需要更换前轮转弯伺服活门（steeringservovalve）。以上都正常的情况下，需要调节位置传感器的电0度位置。这里需要注意的是采用未顶前起落架的方式调节3GC/4GC零位受到前轮与钢板摩擦力等外界因素的影响，可能导致不能真正液压定中。所以建议在处理类似故障时，需严格按照手册要求顶起前起落架机械定中机构定中后再调节3GC/4GC零位。
3 结语
飞机滑行中非指令性的偏转故障是较为常见的机械故障之一，但是前轮转弯系统的很多参数都可以通过MCDU上的BSCU数据读出以方便判读，所以在熟悉系统原理和善于总结故障的基础上，能迅速准确地读取MCDU数据可以事半功倍地完成滑行偏转故障的排除工作。
参考文献：
[1]AIRBUSA320系列AMM手册.
[2]AIRBUSA320系列TSM手册.
[3]AIRBUSA320系列ASM手册.
论文作者:龙号洋
论文发表刊物:《基层建设》2019年第28期
论文发表时间:2020/2/3
标签：前轮论文; 飞机论文; 方向舵论文; 脚蹬论文; 系统论文; 故障论文; 角速度论文; 《基层建设》2019年第28期论文;