【原】A320飞机“前轮转弯”故障探究

最近几年，A320FAM飞机出现过多起前轮转弯故障，这个故障的出现大多数情况下都要AOG来进行排故。为了更好的排故，我们分别从系统原理操作以及故障逻辑来进行分析，希望对排故过程的理解能有所帮助。

如下为AIRMAN监控故障：

（1）一般情况下，前轮转弯系统利用绿液压系统来操作转弯作动器柱体，这个作动器来改变前轮。前起落架门必须关闭使得液压系统能供压到作动器柱体。

前轮转弯系统在以下条件下才能接受液压源：

• A/SKID&N/W STRG 电门在ON 位，
  

• 牵引控制杆在正常位置，
  

• 至少一台发动机主电门在ON位，
  

• 飞机在地面。
  

前轮转弯系统由BSCU来控制，BSCU接受如下指令：

• 转弯手轮，

• 方向舵脚蹬，
  

• 自动飞行。
  

当方向舵断开按钮按入的时候，前轮转弯与方向舵脚蹬断开。

BSCU转换这些指令为前轮转弯角度。转弯角度有如下限制：

• 方向舵脚蹬：最大6度，
  

• 转弯手轮：最大75度。
  

（2）前轮转弯系统包含许多部件，下面我们将一一进行详细介绍：

• 可旋转接头：可旋转接头与起落架缩回轴同轴安装，当起落架伸展后，提供液压源；当起落架开始缩回的时候，旋转接头切断液压源。
  

• 选择活门：当选择活门激活的时候，液压源通过slaved活门供给私服活门。
  

• 检查活门/油滤：一个40微米的油滤和一个检查活门安装在液压源供压管路上

• 伺服活门：伺服活门是一个deflection-jet 型，这个活门还装配一个LVDT来探  测滑动活门的位置。LVDT提供位置反馈来控制转弯。
  

• 可调节的横隔：它用来调节流入作动器柱体腔体的流量进而控制转弯的速度。
  

• 检查活门：两个检查活门分配来自储压器的流量到转弯作动器腔体。
  

• 旁通活门：旁通活门与转弯作动器的两个腔体互联用于液压系统释压，压力超过4000psi时旁通活门打开。
  

• 防摆活门：每个转弯作动器腔体有一个防摆活门。

• 转弯作动器：转弯作动器在通过齿轮组件在旋转管上操作，旋转管是前起落架的结构。
  

• 储压器：一旦转弯作动器两个腔体的其中一个产生气穴现象时，储压器提供液压流。储压器能够提供220psi的液压流。

• 放气螺钉：一个放气螺钉可以放气或者液压模块释压。

当前轮伸展并且前起落架门关闭时，液压模块增压。当主起落架被压缩时，转弯作动器的两个腔室供压使前轮私服在零度。依靠BSCU参照速度和前轮转弯的指令使前轮进行转弯。

通过故障触发的逻辑，我们进行分析如下：

通过逻辑图我们总结触发条件为：

• SYS1 ENGAGED 或者 SYS2 ENGAGED
  

• N/G STRG INOP
  

• ANTI SKID SELECTOR ON
  

• ELEC BRK OK
  

• YELLOW SYS PR OK
  

• ALTN BRK WARN UNINSTAL

• DOORS CLOSED

通过故障触发逻辑，可以得知故障触发的必要条件是N/G STRG INOP。从上述系统描述和操作分析来看，N/G STRG INOP牵涉的部件不是太多，主要为旋转选择活门，伺服控制和转弯作动器。其中旋转旋转活门和转弯作动器是纯液压部件，可靠性很高；伺服控制器是一个电液控制器，控制逻辑复杂，由于伺服控制的闭环控制性，前轮转弯操作时，部件一直在作动-控制-反馈-作动之间循环，使用频率高。为了深入的理解，下面我们一一分析。

（1）旋转选择活门：

旋转选择活门与起落架轴同轴安装，当起落架伸展后，提供液压源；当起落架开始缩回的时候，旋转接头开始切断液压源。由于旋转接头的设计难点是密封，所以这个选择器的常见故障是液压渗漏，更换封严就会正常。在目视检查无明显渗漏的情况下，一般不会对前轮转弯造成故障。

（2）转弯作动器

转弯作动器结构也非常简单，作动器两个腔室的中间连接着一根齿条，一个齿环固定在前起落架的内筒上，作动器两个腔室液压的变化使得齿条移动带动齿环转动达到前轮转弯的操作。这个部件的常见故障是转弯有异响。只要勤务到位一般不会出现故障。

（3）伺服控制器

伺服控制器是前轮转弯的一个主要部件，也是故障率最高的一个部件。我们先从部件的返修说起：经查询6GC的CMM发现，截止到2020年手册已修订过14版。

进一步查询，并摘取其中重要改装发现如下：

从以上的CMM相关信息不难看出，为了获得更高的可靠性，前轮转弯伺服控制器一直在升级改造中。