飞机液压故障诊断与维修

    2007年，某公司油箱通气故障的频率超过了管路失效的故障频率，成为导致航班延误的首要原因。

    2007年6月15日，一架飞机在巡航状态左液压系统的压力瞬间下降为零，同时液压油量不正常升高，很快系统又恢复正常。航后排故分析认为，当时左系统液压油箱的放气活门工作不正常，导致油箱内的气体不能及时排出，进而造成油量虚高、系统气塞。更换油箱后，检查放气活门工作正常。

    为了弄清楚故障的真正原因，对液压系统反复增压测试，未见异常。后来在准备地面试车测试另一个排故结果时，偶然发现左发动机反推蓄压器压力低灯亮。经检查发现该蓄压器的充气腔有液压油，由此可以判断其为内漏故障，更换该故障蓄压器后，整个左液压系统工作正常，至今再未出现类似故障。

    是什么原因使系统在短时间内突然产生大量的气体以至造成液压油量不正常升高的假象？

    对MD-82型飞机的液压系统、主要部件和附件、液压油箱的增压和通气以及液压系统内的气体来源等情况的分析发现，由于蓄压器膜片密封失效，蓄压器中的氮气在进入液压油箱后体积会增加几十倍。仅以压力最低、容积最小的蓄压器为例，压力为675～50磅/平方英寸，容积约3夸脱（1夸脱=1.1365升），该蓄压器内的氮气如果全部进入系统并且进入液压油箱，这些气体在油箱内膨胀后的体积可以用以下的公式求得：

膨胀后的体积=蓄压器容积×蓄压器绝对灌充压力/油箱绝对压力

     =3×(675+14.2)/(30+14.2)=60.5（夸脱）

    氮气的体积将膨胀为原来的20倍以上，大大超出油箱的总容积，此时液压系统感受到的油量肯定要比原来的油量多得多。而且如此大量的气体进入油箱，会使油箱中的液压油呈“沸腾”状，液压泵的进油管路内难免会混人大量的气体，从而进一步导致液压泵工作不稳定、系统压力摆动，甚至造成液压泵气塞，此时系统的温度不会有太大的变化，不会引起系统的超温警告。

    由此可见，飞机液压系统故障就是由于左发动机反推蓄压器膜片失效引起的。这对于平均机龄在13年左右的麦道机队来说，可能预示着一种趋势，即随着机龄的增加，飞机的部件逐渐老化，尤其是化工、橡胶制品的性能会明显地下降，必须采取必要的预防措施，笔者认为应从以下方面开展工作。

    ①技术人员要加深对液压系统的研究，找出系统故障的规律性，为采取有针对性的预防措施提供理论基础。

    ②维护人员要增加日常维护的工作内容，及早发现故障前兆。

    ③制定系统检查的具体方法，使其制度化、程序化、线路化、目视化。

    ④根据机队的现状和已取得的可靠性数据调整维修方案，加强部件的时限控制。目前MD-82型飞机液压系统的压力软管是非时控件，但是实际工作中已经发现有失效现象。其原因一是软管的内管随时间的推移会逐渐老化，二是软管的外层为金属编织网，在压力脉动的作用下，金属丝之间会产生微小的位移而造成互相摩擦和切割，进而诱发管路失效。飞机上的6个蓄压器内都有化工橡胶制品，液压系统各活门、动作器内都有橡胶封严件，都会老化失效。如果不对以上问题采取相应的检查、测试或进行时间控制，必然会导致严重后果。

    ⑤如有必要，对液压系统改装或改进，克服系统固有的缺陷。公司执管的MD-82型机队前几年曾集中发生过后附件舱液压管路脱开事件，主要原因是后附件舱内的液压管路存在预应力且固定不良，在飞机飞行中极易产生颤动，进而导致管路螺母松脱及管路失效等故障。飞机制造公司给出的方案是将部分硬管换成软管并调整了部分管路的走向，改进了管路的固定状况，暂时提高了液压系统的可靠性，但后附件舱的液压软管脉动强烈，固定卡子的橡胶圈经常被磨损，软管经常被磨漏，同时脉动的软管也会刮磨任何与之接触的部件以及飞机的结构，又造成了很多继发故障。如果当初厂家给出的方案是调整管路走向以消除应力、改进管路固定，减少管路颤振，并在接头螺母上增加保险丝来防止其松脱，可能效果会更好。

    ⑥重新探讨各种服务信函、技术通报有无执行的必要。在早期，由于机队还很年轻，上述信函、通报确实没有必要执行，但在适当的时候执行会使安全保障和效益大大提高。