某型直升機(jī)飛行中主減艙右側(cè)活動(dòng)整流罩脫落故障分析

陳卓 陳海牛 董寶君

摘要：某型直升機(jī)飛行后檢查發(fā)現(xiàn)主減艙右側(cè)活動(dòng)整流罩脫落且與主槳葉相撞，導(dǎo)致?lián)p傷。故障發(fā)生后，查看了直升機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)及配裝部附件的狀態(tài)，詳細(xì)了解了飛行過程，開展了現(xiàn)場(chǎng)檢查、飛參判讀，最終確定了故障原因。

關(guān)鍵詞：直升機(jī)；整流罩；損傷

Keywords：helicopter；fairing；damage

0 引言

某型直升機(jī)動(dòng)力艙整流罩用于保護(hù)、維護(hù)檢查發(fā)動(dòng)機(jī)、主減速器及位于傳動(dòng)平臺(tái)上的直升機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)操縱、傳動(dòng)、液壓等系統(tǒng)，并布置了發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)排氣通道，還擔(dān)負(fù)著支承、整流、防火、隔熱作用。其中，主減速器艙維護(hù)整流罩由左右兩個(gè)蜂窩夾層整流罩構(gòu)成，用于保護(hù)和維護(hù)檢查主減速器。整流罩裝有鎖緊機(jī)構(gòu)，使整流罩在關(guān)閉狀態(tài)能安全可靠鎖緊以防飛行中意外打開。整流罩關(guān)閉時(shí)，通過外把手操縱鎖銷，使鎖銷進(jìn)入裝在主減固定罩上的鎖銷座內(nèi)。整流罩底部通過合頁通條與傳動(dòng)平臺(tái)上的合頁連接，前后端各裝有一個(gè)拉桿組件，整流罩打開時(shí)，拉桿組件伸直拉住整流罩。整流罩內(nèi)表面下部貼有耐高溫的防滑層，打開時(shí)形成維護(hù)平臺(tái)，使維護(hù)人員能在平臺(tái)上行走站立，對(duì)主減速器各系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)檢查作業(yè)。

1 故障現(xiàn)象

某型直升機(jī)飛行后，停車檢查發(fā)現(xiàn)直升機(jī)主減艙活動(dòng)整流罩從機(jī)上脫落，發(fā)動(dòng)機(jī)艙右側(cè)活動(dòng)整流罩、主槳葉等均有不同程度損傷。主減艙右側(cè)活動(dòng)整流罩脫落、拉桿組件斷裂（見圖1）；發(fā)動(dòng)機(jī)艙右側(cè)活動(dòng)整流罩損傷（見圖2）；主槳葉第11號(hào)后段件及大梁損傷（見圖3）；主減艙右側(cè)活動(dòng)整流罩在飛行中從前部開孔部位斜向至下中部踩踏邊沿多處斷裂，上方中部開裂，整體脫落（見圖4）。

2 飛參判讀情況

從飛參記錄情況看，直升機(jī)完成3臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)，各參數(shù)無異常，各系統(tǒng)工作正常；直升機(jī)滑出停機(jī)位，到達(dá)滑行道，經(jīng)過7次懸停動(dòng)作，5次起落，至落地關(guān)車為止，判讀發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、旋翼轉(zhuǎn)速穩(wěn)定，未見異常，僅發(fā)現(xiàn)動(dòng)載荷有一次未超工作范圍的突變，結(jié)合塔臺(tái)拾音器錄音情況，飛行員報(bào)告直升機(jī)異常振動(dòng)，初步判斷直升機(jī)發(fā)生主減艙右側(cè)活動(dòng)整流罩脫落的時(shí)機(jī)就在最后一次起落過程中。

3 故障機(jī)理分析

鎖閉機(jī)構(gòu)把手內(nèi)部搖臂處固定自鎖螺母失效，受飛行振動(dòng)最終脫落，搖臂受振動(dòng)和重力作用脫離鎖盤組件上凸臺(tái)直至掉落，鎖閉機(jī)構(gòu)前端的鎖銷不限位，受振動(dòng)作用往后移動(dòng)，導(dǎo)致主減速器右側(cè)活動(dòng)整流罩前端鎖銷后移，不能有效鎖住活動(dòng)整流罩；當(dāng)直升機(jī)以180km/h的速度飛行通場(chǎng)時(shí)，主減速器右側(cè)活動(dòng)整流罩受氣流及振動(dòng)影響，活動(dòng)整流罩前端與機(jī)體間縫隙增大，由于活動(dòng)整流罩前端設(shè)計(jì)留有半圓開口，受風(fēng)阻力影響，在承受的應(yīng)力增大超出活動(dòng)整流罩本身承力范圍后，活動(dòng)整流罩前端半圓開口處瞬間出現(xiàn)裂紋；沿裂紋斜向至下中部邊沿系留鋼索底座部位，活動(dòng)整流罩向上移動(dòng)，前端鎖銷向上滑出固定孔，迎風(fēng)面變大，阻力進(jìn)一步增大；鎖閉機(jī)構(gòu)中間連桿受力彎曲，活動(dòng)整流罩中部開始出現(xiàn)裂紋，直至系留鋼索底座拉脫，鎖閉機(jī)構(gòu)中間連桿瞬間受力極大，在中部鎖閉機(jī)構(gòu)傳動(dòng)部位的2端連桿瞬間折斷；此時(shí)活動(dòng)整流罩前端系留裝置全部失效，活動(dòng)整流罩前端受風(fēng)阻力，突然上移，受直升機(jī)轉(zhuǎn)彎時(shí)氣流影響，活動(dòng)整流罩瞬間受力巨大，導(dǎo)致其底部與直升機(jī)連接處撕裂，整流罩前端部分?jǐn)嗔扬w出，損傷主槳葉等附件；同時(shí)活動(dòng)整流罩橫向向外偏移，瞬間使整流罩后端拉桿斷裂，閉鎖機(jī)構(gòu)鎖銷彎曲近90o，機(jī)身后部鎖銷固定孔向右側(cè)外部損傷變形，最終，活動(dòng)整流罩下部與后端系留失效，整體掉落。

4 結(jié)論

經(jīng)整流罩實(shí)物檢查、飛參判讀與機(jī)理分析，得出以下結(jié)論。

1）整流罩強(qiáng)度、剛度不足

直升機(jī)通場(chǎng)右轉(zhuǎn)彎時(shí)，作用在整流罩上的氣流過大，加之制造時(shí)因材料、溫度、壓力及固化時(shí)間等因素影響可能造成的整流罩固化不充分、內(nèi)部出現(xiàn)貧膠等缺陷，導(dǎo)致整流罩結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度不足。在直升機(jī)飛行轉(zhuǎn)彎過程中，整流罩變形，造成鎖閉機(jī)構(gòu)變形，插銷端部被拉離壁板。整流罩與壁板之間間隙增大，造成整流罩所受阻力急劇增大，進(jìn)而使整流罩撕裂。

2）自鎖螺母脫落

檢查自鎖螺母，自鎖性能失效，徒手能輕松擰上。該問題一方面源于改裝及維護(hù)時(shí)多次反復(fù)擰松、擰緊螺母，造成自鎖螺母與把手轉(zhuǎn)軸螺紋的摩擦力減小而出現(xiàn)松動(dòng)，在直升機(jī)振動(dòng)下造成自鎖螺母脫落；另一方面，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)，脫落的自鎖螺母及把手轉(zhuǎn)軸螺紋表面較為光滑，未落實(shí)在搖臂的固定自鎖螺母處使用厭氧膠的要求，造成自鎖螺母與把手轉(zhuǎn)軸螺紋的摩擦力減小，從而出現(xiàn)松動(dòng)脫落。

參考文獻(xiàn)

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[2]某型直升機(jī)技術(shù)使用手冊(cè)[Z]. 2009：230-280.

[3]某型直升機(jī)飛行手冊(cè)[Z]. 2009：90-160.

作者簡介

陳卓，工程師，國營錦江機(jī)器廠發(fā)展規(guī)劃部副部長。

陳海牛，高級(jí)工程師，國營錦江機(jī)器廠廠長、黨委副書記。

董寶君，工程師，國營錦江機(jī)器廠型號(hào)總師、直升機(jī)修理中心主任、書記。