飛機(jī)液壓故障診斷與維修
2007年，某公司油箱通氣故障的頻率超過了管路失效的故障頻率，成為導(dǎo)致航班延誤的首要原因。
2007年6月15日，一架飛機(jī)在巡航狀態(tài)左液壓系統(tǒng)的壓力瞬間下降為零，同時(shí)液壓油量不正常升高，很快系統(tǒng)又恢復(fù)正常。航后排故分析認(rèn)為，當(dāng)時(shí)左系統(tǒng)液壓油箱的放氣活門工作不正常，導(dǎo)致油箱內(nèi)的氣體不能及時(shí)排出，進(jìn)而造成油量虛高、系統(tǒng)氣塞。更換油箱后，檢查放氣活門工作正常。
為了弄清楚故障的真正原因，對(duì)液壓系統(tǒng)反復(fù)增壓測(cè)試，未見異常。后來在準(zhǔn)備地面試車測(cè)試另一個(gè)排故結(jié)果時(shí)，偶然發(fā)現(xiàn)左發(fā)動(dòng)機(jī)反推蓄壓器壓力低燈亮。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)該蓄壓器的充氣腔有液壓油，由此可以判斷其為內(nèi)漏故障，更換該故障蓄壓器后，整個(gè)左液壓系統(tǒng)工作正常，至今再未出現(xiàn)類似故障。
是什么原因使系統(tǒng)在短時(shí)間內(nèi)突然產(chǎn)生大量的氣體以至造成液壓油量不正常升高的假象？
對(duì)MD-82型飛機(jī)的液壓系統(tǒng)、主要部件和附件、液壓油箱的增壓和通氣以及液壓系統(tǒng)內(nèi)的氣體來源等情況的分析發(fā)現(xiàn)，由于蓄壓器膜片密封失效，蓄壓器中的氮?dú)庠谶M(jìn)入液壓油箱后體積會(huì)增加幾十倍。僅以壓力最低、容積最小的蓄壓器為例，壓力為675～50磅/平方英寸，容積約3夸脫（1夸脫=1.1365升），該蓄壓器內(nèi)的氮?dú)馊绻窟M(jìn)入系統(tǒng)并且進(jìn)入液壓油箱，這些氣體在油箱內(nèi)膨脹后的體積可以用以下的公式求得：
膨脹后的體積=蓄壓器容積×蓄壓器絕對(duì)灌充壓力/油箱絕對(duì)壓力
=3×(675+14.2)/(30+14.2)=60.5（夸脫）
氮?dú)獾捏w積將膨脹為原來的20倍以上，大大超出油箱的總?cè)莘e，此時(shí)液壓系統(tǒng)感受到的油量肯定要比原來的油量多得多。而且如此大量的氣體進(jìn)入油箱，會(huì)使油箱中的液壓油呈“沸騰”狀，液壓泵的進(jìn)油管路內(nèi)難免會(huì)混人大量的氣體，從而進(jìn)一步導(dǎo)致液壓泵工作不穩(wěn)定、系統(tǒng)壓力擺動(dòng)，甚至造成液壓泵氣塞，此時(shí)系統(tǒng)的溫度不會(huì)有太大的變化，不會(huì)引起系統(tǒng)的超溫警告。
由此可見，飛機(jī)液壓系統(tǒng)故障就是由于左發(fā)動(dòng)機(jī)反推蓄壓器膜片失效引起的。這對(duì)于平均機(jī)齡在13年左右的麥道機(jī)隊(duì)來說，可能預(yù)示著一種趨勢(shì)，即隨著機(jī)齡的增加，飛機(jī)的部件逐漸老化，尤其是化工、橡膠制品的性能會(huì)明顯地下降，必須采取必要的預(yù)防措施，筆者認(rèn)為應(yīng)從以下方面開展工作。
①技術(shù)人員要加深對(duì)液壓系統(tǒng)的研究，找出系統(tǒng)故障的規(guī)律性，為采取有針對(duì)性的預(yù)防措施提供理論基礎(chǔ)。
②維護(hù)人員要增加日常維護(hù)的工作內(nèi)容，及早發(fā)現(xiàn)故障前兆。
③制定系統(tǒng)檢查的具體方法，使其制度化、程序化、線路化、目視化。
④根據(jù)機(jī)隊(duì)的現(xiàn)狀和已取得的可靠性數(shù)據(jù)調(diào)整維修方案，加強(qiáng)部件的時(shí)限控制。目前MD-82型飛機(jī)液壓系統(tǒng)的壓力軟管是非時(shí)控件，但是實(shí)際工作中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)有失效現(xiàn)象。其原因一是軟管的內(nèi)管隨時(shí)間的推移會(huì)逐漸老化，二是軟管的外層為金屬編織網(wǎng)，在壓力脈動(dòng)的作用下，金屬絲之間會(huì)產(chǎn)生微小的位移而造成互相摩擦和切割，進(jìn)而誘發(fā)管路失效。飛機(jī)上的6個(gè)蓄壓器內(nèi)都有化工橡膠制品，液壓系統(tǒng)各活門、動(dòng)作器內(nèi)都有橡膠封嚴(yán)件，都會(huì)老化失效。如果不對(duì)以上問題采取相應(yīng)的檢查、測(cè)試或進(jìn)行時(shí)間控制，必然會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重后果。
⑤如有必要，對(duì)液壓系統(tǒng)改裝或改進(jìn)，克服系統(tǒng)固有的缺陷。公司執(zhí)管的MD-82型機(jī)隊(duì)前幾年曾集中發(fā)生過后附件艙液壓管路脫開事件，主要原因是后附件艙內(nèi)的液壓管路存在預(yù)應(yīng)力且固定不良，在飛機(jī)飛行中極易產(chǎn)生顫動(dòng)，進(jìn)而導(dǎo)致管路螺母松脫及管路失效等故障。飛機(jī)制造公司給出的方案是將部分硬管換成軟管并調(diào)整了部分管路的走向，改進(jìn)了管路的固定狀況，暫時(shí)提高了液壓系統(tǒng)的可靠性，但后附件艙的液壓軟管脈動(dòng)強(qiáng)烈，固定卡子的橡膠圈經(jīng)常被磨損，軟管經(jīng)常被磨漏，同時(shí)脈動(dòng)的軟管也會(huì)刮磨任何與之接觸的部件以及飛機(jī)的結(jié)構(gòu)，又造成了很多繼發(fā)故障。如果當(dāng)初廠家給出的方案是調(diào)整管路走向以消除應(yīng)力、改進(jìn)管路固定，減少管路顫振，并在接頭螺母上增加保險(xiǎn)絲來防止其松脫，可能效果會(huì)更好。
⑥重新探討各種服務(wù)信函、技術(shù)通報(bào)有無執(zhí)行的必要。在早期，由于機(jī)隊(duì)還很年輕，上述信函、通報(bào)確實(shí)沒有必要執(zhí)行，但在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候執(zhí)行會(huì)使安全保障和效益大大提高。