主起落架艙門反向搭接改進(jìn)研究

孟要偉 李耀

摘要：主起落架艙門是主起落架的運(yùn)動(dòng)通道，關(guān)系到飛機(jī)的起落安全，本文通過艙門反向搭接故障現(xiàn)象分析、原因排查，制定了有效的改進(jìn)方案，保證了飛機(jī)的使用安全。

Abstract： The main landing gear door is the movement channel of the main landing gear， which is related to the safety of the aircraft. This article analyzes the phenomenon of the reverse overlap of the door and investigates the cause， and formulates an effective improvement plan to ensure the safety of the aircraft.

關(guān)鍵詞：起落架艙門;反向搭接;有限元分析

Key words： main landing gear door;reverse overlap;finite element analysis

中圖分類號：V267? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1006-4311（2020）31-0118-03

0? 引言

在飛行過程中，右側(cè)機(jī)翼主起落架右前艙門遮光板反向搭接于左前艙門外蒙皮上，左側(cè)機(jī)翼未發(fā)現(xiàn)問題。飛機(jī)著陸后進(jìn)行地面起落架收放試驗(yàn)，故障未復(fù)現(xiàn)。經(jīng)地面檢查，起落架收放功能正常，結(jié)構(gòu)未見明顯損傷，僅右前艙門遮光板與左前艙門邊緣存在磕碰痕跡。

1? 結(jié)構(gòu)簡介

主起落架安裝于機(jī)翼靠翼根部位，主起落架短艙為收起狀態(tài)的主起落架提供整流。主起落架短艙包含前、后艙門各一對，前艙門位于前部，通過拉桿連接于主起落架支柱上，隨主起落架聯(lián)動(dòng)。后艙門由獨(dú)立的操縱系統(tǒng)控制。

主起落架前艙門由門體、懸掛支架、叉形接頭、遮光板等組成。門體為盒形結(jié)構(gòu)，由內(nèi)外蒙皮、橫向隔板、縱向隔板組成。遮光板鉚接于前艙門對縫處，作用是堵塞前艙門收起時(shí)的對縫間隙。前艙門上裝有兩個(gè)懸掛支架，艙門通過懸掛支架裝在整流罩梁的懸掛接頭上。同時(shí)前艙門上設(shè)計(jì)有可轉(zhuǎn)動(dòng)的叉形接頭，操縱前艙門開閉的拉桿連接在叉形接頭上，拉桿和叉形接頭及和斜支柱卡箍的連接均為萬向接合。前艙門通過拉桿與主起落架支柱連接，前艙門隨起落架同步聯(lián)動(dòng)。起落架收起時(shí)，前艙門關(guān)閉，起整流作用;起落架放下時(shí)，前艙門開啟，作為起落架的通道。左右側(cè)機(jī)翼前艙門的遮光板均連接于順航向右側(cè)前艙門上。右主起落架前艙門結(jié)構(gòu)示意見圖1、圖2。

2? 故障分析

2.1 故障件檢查

故障飛機(jī)地面檢查，左右前艙門對縫間隙及艙門與周圍結(jié)構(gòu)間隙滿足設(shè)計(jì)要求，拉桿與起落架支柱間隙滿足設(shè)計(jì)要求，前艙門邊緣處順航向及垂直航向階差滿足設(shè)計(jì)要求，右前艙門遮光板與左前艙門邊緣存在磕碰痕跡。

2.2 故障原因分析

通過分析，造成右側(cè)機(jī)翼主起落架前艙門反向搭接問題的可能原因見圖3。

2.2.1 拉桿故障

①運(yùn)動(dòng)過程中拉桿卡滯。

拉桿安裝過程中，拉桿兩端萬向接頭均按要求潤滑，故障飛機(jī)地面收放試驗(yàn)時(shí)拉桿未卡滯，排除該原因。

②拉桿調(diào)節(jié)螺栓松動(dòng)。

對故障飛機(jī)起落架艙門拉桿進(jìn)行目視檢查，出廠時(shí)拉桿調(diào)節(jié)螺栓有標(biāo)線。經(jīng)檢查，標(biāo)線未錯(cuò)位，排除該原因。

2.2.2 卡箍故障

①卡箍安裝偏差。

卡箍安裝方式為超靜定固定。裝配中起落架安裝后必須進(jìn)行地面收放試驗(yàn)，調(diào)節(jié)卡箍位置及拉桿長度以保證艙門階差。故障飛機(jī)地面收放試驗(yàn)中艙門運(yùn)動(dòng)正常，排除該原因。

②卡箍發(fā)生松動(dòng)。

對起落架卡箍進(jìn)行目視檢查，卡箍有標(biāo)線。觀察發(fā)現(xiàn)標(biāo)線未錯(cuò)位，排除該原因。

2.2.3 氣動(dòng)力影響

①前艙門門體受氣動(dòng)力變形。

對前艙門施加氣動(dòng)力進(jìn)行分析，在氣動(dòng)力作用下前艙門產(chǎn)生變形，見圖4，從云圖中可以看出兩個(gè)前艙門對縫前點(diǎn)的垂向變形較小且兩側(cè)艙門變形同步，排除該原因。

②遮光板受氣動(dòng)力變形。

對固定于前艙門上的遮光板施加氣動(dòng)力進(jìn)行強(qiáng)度分析，右側(cè)艙門遮光板在氣動(dòng)力作用下變形較小，見圖5，排除該原因。

③飛行中機(jī)翼姿態(tài)上翹。

飛行中機(jī)翼受到升力作用上翹，可能引起兩個(gè)前艙門垂向位移不一致。起落架收放在飛機(jī)起降階段，故選取飛機(jī)起飛爬升階段載荷計(jì)算“機(jī)翼-主起落架短艙”部件變形。計(jì)算中選擇右側(cè)機(jī)翼主起落架及起落架艙建立局部模型，分析結(jié)果見圖6，可見右前艙門前點(diǎn)低于左前艙門前點(diǎn)，因此，飛行過程中右側(cè)機(jī)翼左右前艙門的垂向位移差可能導(dǎo)致艙門在關(guān)閉時(shí)艙門不同步，造成反向搭接現(xiàn)象。

同理，左側(cè)機(jī)翼主起落架艙關(guān)閉時(shí)，左前艙門滯后于右前艙門（安裝遮光板一側(cè)），因此左側(cè)機(jī)翼主起落架艙前艙門未出現(xiàn)反向搭接。

2.2.4 艙門故障

①叉形接頭安裝偏差。

叉形接頭采用專用工裝對進(jìn)行定位安裝，排除該原因。

②叉形接頭卡滯。

拉桿安裝過程中兩端頭萬向接頭按要求潤滑，且故障飛機(jī)地面收放試驗(yàn)檢查未卡滯。排除該原因。

③艙門與遮光板運(yùn)動(dòng)間隙。

根據(jù)遮光板安裝圖紙，艙門關(guān)閉后右側(cè)艙門遮光板邊緣距左側(cè)艙門內(nèi)蒙皮理論高度值，經(jīng)運(yùn)動(dòng)模擬，艙門開合時(shí)不應(yīng)發(fā)生干涉。實(shí)際裝配中，艙門調(diào)整安裝以艙門間不干涉為原則，未對遮光板與另側(cè)艙門運(yùn)動(dòng)間隙加以控制。如果此運(yùn)動(dòng)間隙過小，將大大增加干涉或反向搭接的風(fēng)險(xiǎn)。

綜上所述，可以判定故障原因?yàn)椋河覀?cè)機(jī)翼右前艙門遮光板與左前艙門邊緣運(yùn)動(dòng)間隙不足，在飛行中機(jī)翼上翹影響下，艙門與遮光板干涉或反向搭接。

3? 改進(jìn)方案

由以上分析可知，外場飛機(jī)改進(jìn)可以從控制右側(cè)機(jī)翼遮光板與左前艙門運(yùn)動(dòng)過程中最小間隙，從而滿足使用要求。后續(xù)飛機(jī)將右側(cè)機(jī)翼前艙門遮光板換裝到左前艙門上，可以徹底解決前艙門反向搭接問題。

4? 結(jié)論

飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一個(gè)系統(tǒng)工程，在設(shè)計(jì)過程中應(yīng)充分考慮飛機(jī)預(yù)期的使用工況，特別是有功能需要的零部件應(yīng)進(jìn)行充分的分析驗(yàn)證，確保飛機(jī)使用安全。

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