隋杰飛　周宇穗

【摘 要】直通式油門(mén)臺(tái)的防突破能力一直是適航關(guān)注的重點(diǎn)，而油門(mén)臺(tái)中的止動(dòng)面傾角是油門(mén)臺(tái)防突破能力和操縱性能設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。采用對(duì)兩種不同止動(dòng)面傾角的油門(mén)臺(tái)進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)的方法，通過(guò)嚴(yán)格的動(dòng)態(tài)突破試驗(yàn)和操縱評(píng)估試驗(yàn)，研究了兩種典型傾角的油門(mén)臺(tái)的防突破能力和操縱性能，并指出小傾角的油門(mén)臺(tái)防突破能力更優(yōu)，操縱性能可接受，為確定最優(yōu)的油門(mén)臺(tái)構(gòu)型提供的設(shè)計(jì)依據(jù)。

【關(guān)鍵詞】直通式油門(mén)臺(tái)；動(dòng)態(tài)突破；止動(dòng)面傾角；反推扳機(jī)

0 引言

油門(mén)臺(tái)是飛行員控制發(fā)動(dòng)機(jī)正推力和反推力的操縱部件。常用的油門(mén)臺(tái)主要有背負(fù)桿式和直通式兩種形式，背負(fù)桿式油門(mén)臺(tái)正推力和反推力由兩根桿分別控制，直通式油門(mén)臺(tái)正推力和反推力由同一根桿操縱[1]。直通式油門(mén)桿因其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小，在公務(wù)機(jī)和支線客機(jī)上廣泛采用。但直通式油門(mén)臺(tái)存在油門(mén)桿突破風(fēng)險(xiǎn)，在飛行員劇烈操縱油門(mén)桿時(shí)，油門(mén)桿可能從正推力行程直接進(jìn)入反推力行程。油門(mén)桿突破會(huì)造成反推力裝置意外打開(kāi)，給飛機(jī)帶來(lái)安全隱患，同時(shí)油門(mén)桿突破也不滿足適航條款§25.1155要求，因此，直通式油門(mén)臺(tái)在設(shè)計(jì)上必須考慮防突破能力。

1 直通式油門(mén)臺(tái)設(shè)計(jì)

適航條款§25.1155要求：具有反推力操縱的油門(mén)臺(tái)必須有防止被誤動(dòng)的措施。該措施在飛行慢車位置必須有確實(shí)的鎖或止動(dòng)器，而且必須要求機(jī)組采取另外明顯動(dòng)作，才能將操縱器件從正推力位置移開(kāi)[2]。因此，直通式油門(mén)臺(tái)在慢車位置均設(shè)置有確實(shí)的鎖或止動(dòng)器，飛行員在將油門(mén)桿從正推力行程拉到反推力行程時(shí)，均需要額外的操縱使油門(mén)臺(tái)上的鎖解鎖或越過(guò)止動(dòng)器。

常見(jiàn)的直通式油門(mén)臺(tái)結(jié)構(gòu)，油門(mén)桿在正推力行程和反推力行程按照兩條不同的滑軌運(yùn)動(dòng)，兩條滑軌在慢車位置相交處有一個(gè)臺(tái)階作為止動(dòng)面，油門(mén)桿從正推力行程運(yùn)動(dòng)到慢車位置時(shí)，油門(mén)桿上的滾柱會(huì)被滑軌止動(dòng)面擋住，飛行員需上提油門(mén)桿上的反推扳機(jī)，使反推扳機(jī)帶動(dòng)油門(mén)桿滾柱向上運(yùn)動(dòng)，滾柱越過(guò)滑軌止動(dòng)面，油門(mén)桿才能進(jìn)入到反推行程。油門(mén)桿滾柱由一個(gè)內(nèi)部彈簧保持滑軌下表面運(yùn)動(dòng)，在飛行員不操縱反推扳機(jī)上，滾柱不會(huì)越過(guò)滑軌止動(dòng)面，內(nèi)部彈簧的壓力一般設(shè)置在6lb左右，飛行員只需克服6lb的彈簧力就可將反推扳機(jī)提起。[3]

2 防突破與操作性權(quán)衡

油門(mén)臺(tái)滑軌止動(dòng)面設(shè)計(jì)防突破能力較強(qiáng)，但存在一個(gè)操縱性問(wèn)題，飛行員在進(jìn)行反推操作時(shí)，往往上提反推扳機(jī)同時(shí)后拉油門(mén)桿，這造成了反推扳機(jī)提起困難。究其原因在于，飛行員后拉油門(mén)桿使油門(mén)桿滾柱擠壓滑軌止動(dòng)面，此時(shí)再上提反推扳機(jī)，滾柱沿滑軌止動(dòng)面往上運(yùn)動(dòng)，滾柱與滑軌止動(dòng)面之間產(chǎn)生了較大的摩擦力，該摩擦力使反推扳機(jī)提起困難。

為優(yōu)化反推扳機(jī)的操縱，一個(gè)簡(jiǎn)單有效的解決方案是在油門(mén)臺(tái)滑軌止動(dòng)面上設(shè)置一個(gè)傾斜角度，使油門(mén)桿后拉力產(chǎn)生一個(gè)向上的力分量來(lái)部分抵消滾柱與滑軌止動(dòng)面的摩擦力，使反推扳機(jī)易于提起，油門(mén)臺(tái)滑軌止動(dòng)面傾角設(shè)計(jì)如圖1所示。油門(mén)臺(tái)滑軌止動(dòng)面傾角設(shè)計(jì)改善了反推扳機(jī)的操縱力，但同時(shí)會(huì)削弱油門(mén)臺(tái)的防突破能力，因?yàn)樵陲w行員劇烈操縱油門(mén)桿時(shí)，油門(mén)桿滾柱高速撞擊滑軌止動(dòng)面，由于滑軌止動(dòng)面傾角的存在，滾柱運(yùn)動(dòng)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)斜向上的速度分量，使?jié)L柱越過(guò)滑軌止動(dòng)面進(jìn)入反推行程。因此油門(mén)臺(tái)滑軌止動(dòng)面傾角設(shè)計(jì)應(yīng)在防突破能力和反推扳機(jī)操縱性之間權(quán)衡考慮。

3 對(duì)比試驗(yàn)

油門(mén)臺(tái)滑軌止動(dòng)面傾角設(shè)計(jì)既要保證反推扳機(jī)在任何操作情況下都易于提起，又要保證飛行員在劇烈操作中不會(huì)發(fā)生突破現(xiàn)象。傾角設(shè)計(jì)可通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬的方法來(lái)確定，但由于油門(mén)桿滾柱與滑軌止動(dòng)面之間的碰撞與不同飛行員操作有很大影響，人為因素影響導(dǎo)致計(jì)算機(jī)模擬的準(zhǔn)確度較低。本文采用對(duì)比試驗(yàn)的方法，利用兩種不同傾角的油門(mén)臺(tái)直接進(jìn)行飛行員對(duì)比操作來(lái)驗(yàn)證。根據(jù)碰撞初步分析，選取傾斜角1°和10°兩種油門(mén)臺(tái)作為對(duì)比試驗(yàn)的試驗(yàn)件，1°傾斜角油門(mén)臺(tái)滑軌構(gòu)型如圖2所示，10°傾斜角油門(mén)臺(tái)滑軌構(gòu)型如圖3所示，兩種構(gòu)型的油門(mén)臺(tái)均安裝在飛機(jī)真實(shí)駕駛艙環(huán)境中，選取20位飛行員和機(jī)務(wù)組成志愿者團(tuán)隊(duì)，分別進(jìn)行油門(mén)臺(tái)動(dòng)態(tài)突破試驗(yàn)和反推扳機(jī)操縱力操縱評(píng)估試驗(yàn).

油門(mén)臺(tái)動(dòng)態(tài)突破試驗(yàn)程序：志愿者用最快速度將油門(mén)桿從最前面位置往后拉，使油門(mén)桿滾柱快速撞擊滑軌止動(dòng)面，檢查油門(mén)桿是否發(fā)生突破。

反推扳機(jī)操縱力評(píng)估試驗(yàn)程序：油門(mén)桿在慢車位，志愿者將油門(mén)桿往后拉的同時(shí)上提反推扳機(jī)，評(píng)估反推扳機(jī)操縱力是否可接受。

4 試驗(yàn)結(jié)果

通過(guò)對(duì)兩種傾角的油門(mén)臺(tái)進(jìn)行動(dòng)態(tài)突破試驗(yàn)和反推扳機(jī)操縱力操縱評(píng)估試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果如表1所示。

從試驗(yàn)結(jié)果可以看出，1°傾角的油門(mén)臺(tái)在20次動(dòng)態(tài)突破試驗(yàn)中未發(fā)生突破現(xiàn)象，而10°傾角的油門(mén)臺(tái)在20次動(dòng)態(tài)突破試驗(yàn)中發(fā)生14次突破現(xiàn)象，10°傾角的油門(mén)臺(tái)防突破能力不可接受。而在反推扳機(jī)操縱力操縱評(píng)估試驗(yàn)，1°傾角的油門(mén)臺(tái)和10°傾角的油門(mén)臺(tái)經(jīng)20人評(píng)估均可接受。因此，選定1°傾角的油門(mén)臺(tái)作為油門(mén)臺(tái)的最終構(gòu)型。

5 結(jié)論

本文通過(guò)對(duì)直通式油門(mén)臺(tái)滑軌止動(dòng)面防突破能力分析，采用對(duì)比試驗(yàn)的方法對(duì)兩種不同傾角的油門(mén)臺(tái)進(jìn)行動(dòng)態(tài)突破試驗(yàn)和操縱評(píng)估試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果表明，10°傾角的油門(mén)臺(tái)防突破能力較差，而1°傾角的油門(mén)臺(tái)防突破能力較強(qiáng)，并且操縱力評(píng)估均可接受。本文研究成果為某飛機(jī)確定了油門(mén)臺(tái)最優(yōu)構(gòu)型提供了設(shè)計(jì)依據(jù)，也為其它直通式油門(mén)臺(tái)的防突破設(shè)計(jì)提供借鑒意義。

【參考文獻(xiàn)】

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[2]中國(guó)民用航空局.中國(guó)民用航空規(guī)章第25部運(yùn)輸類飛機(jī)適航標(biāo)準(zhǔn)[S].CCAR-25-R4， 2011.Aircraft Design.2001（4）：79-191.

[3]武強(qiáng)，李曉重，陳根生.座艙發(fā)動(dòng)機(jī)油門(mén)桿的操縱對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)工作影響的分析[C]//第十五屆中國(guó)科協(xié)年會(huì)第13分會(huì)場(chǎng)：航空發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)、制造與應(yīng)用技術(shù)研討會(huì)論文集.中國(guó)貴州貴陽(yáng)，2013.

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