黃大鵬 張曉光

摘 要：隨著飛機飛行控制系統(tǒng)的不斷發(fā)展，電傳操縱系統(tǒng)逐漸由模擬式向數(shù)字式轉(zhuǎn)變，直接驅(qū)動閥（DDV）作動器憑借其尺寸小、重量輕、可靠性高等諸多優(yōu)點，逐漸替代電液伺服閥（EHV）式作動器，應(yīng)用于國內(nèi)先進戰(zhàn)機。某型飛機翼面作動機構(gòu)采用DDV舵機，在日常機務(wù)維護過程中，多次出現(xiàn)舵機漏油的情況。本文從DDV舵機工作原理與特性入手，通過分析舵機漏油故障原因，從硬件和軟件方面提出一種DDV舵機機務(wù)維護方法。

關(guān)鍵詞：DDV;飛行控制系統(tǒng);機務(wù)維護

1 緒論

飛機控制系統(tǒng)是涉及飛行安全和飛行品質(zhì)的關(guān)鍵系統(tǒng)，近年來飛機廣泛采用電傳飛行控制系統(tǒng)，以解決傳統(tǒng)的機械操縱傳動系統(tǒng)重量大、傳動滯后、操縱品質(zhì)差等缺點。數(shù)字式電傳飛行控制系統(tǒng)的發(fā)展為直接驅(qū)動閥（DDV）作動器替代傳統(tǒng)的電液伺服閥（EHV）式作動器提供了系統(tǒng)平臺基礎(chǔ)，易于實現(xiàn)全系統(tǒng)的數(shù)字化控制和余度管理。憑借其可靠性高、抗污染能力強、尺寸小等優(yōu)點，DDV作動器廣泛應(yīng)用于F-18、F-22、B2等國外先進戰(zhàn)機的作動系統(tǒng)中。某型飛機翼面采用DDV作動器，在機務(wù)日常維護過程中，多次出現(xiàn)舵機漏油甚至損壞的情況，由于舵機更換困難，檢查項目繁多，維修起來更延誤科研生產(chǎn)周期，迫切需要找出故障發(fā)生的原因以及舵機維護的正確方法。

2 直接驅(qū)動閥結(jié)構(gòu)與特點

直接驅(qū)動閥由直線力馬達、滑閥功率級、對中彈簧、位移傳感器和伺服控制器等組成[1]。伺服控制器接收控制律輸出指令，轉(zhuǎn)化成控制信號傳遞到直線力馬達上，直線位移力馬達驅(qū)動閥芯產(chǎn)生相應(yīng)的位移量，位移傳感器形成位置反饋閉環(huán)控制，最終實現(xiàn)閥芯位移量與控制律指令成正比。

3 某飛機翼面舵機故障分析

通過研究飛機舵機工作原理以及與飛機其他系統(tǒng)的交聯(lián)關(guān)系，結(jié)合已有幾次案例分析舵機發(fā)生故障的原因。舵機漏油甚至損壞的情況頻發(fā)，通過測量舵機各輸入信號，控制電壓均在正常范圍內(nèi)，排除機上線路原因。經(jīng)分析漏油主要原因有兩個方面：

首先，從DDV舵機特點方面分析，DDV舵機采用直接驅(qū)動式液壓伺服閥，其控制分流閥的電機驅(qū)動電流較EHV舵機較大，長時間加載較大電流易造成線圈溫度過高，形成膠圈老化，造成舵機漏油，甚至造成舵機燒壞。

其次，從DDV舵機應(yīng)用實際方面分析，由于飛機在調(diào)試維護過程中經(jīng)常需要在無液壓源的情況下通電，舵機在無液壓通電情況下控制指令持續(xù)輸出而未能接收到位移量反饋，系統(tǒng)不能構(gòu)成閉環(huán)，導(dǎo)致舵機線圈長時間電流過大，舵機溫度過高，密封膠圈老化進而影響其密封性。

4 解決方案

4.1 制造專用工裝

通過制作專用工裝，在前起落架處于任何狀態(tài)的情況下給出承載信號，可以保證不論是否具有液壓源，均能實現(xiàn)翼面舵機在短時間內(nèi)通電工作?？紤]到飛機電傳系統(tǒng)余度設(shè)置和故障監(jiān)測，轉(zhuǎn)換裝置需將電傳控制系統(tǒng)四個通道同時切換，具體對應(yīng)關(guān)系如右表所示。

4.2 規(guī)范工藝文件

為了從操作層面杜絕類似故障的發(fā)生，需要進一步完善操作規(guī)程，在規(guī)程的電傳控制系統(tǒng)檢查調(diào)試準(zhǔn)備工作中，加入了注意事項“在機輪非承載狀態(tài)下，電傳系統(tǒng)無液壓通電時間不得大于5分鐘，否則可能導(dǎo)致翼面舵機損壞”，從操作角度守住最后一道防線。

4.3 開展機務(wù)培訓(xùn)

在規(guī)范工藝文件的基礎(chǔ)上，開展針對翼面舵機漏油故障的專題機務(wù)培訓(xùn)，培訓(xùn)內(nèi)容從故障產(chǎn)生的原理、解決措施、預(yù)防方案等進行了詳細的講解，也進一步加強了機務(wù)人員的質(zhì)量第一的工作理念。

4.4 設(shè)計升級軟件

經(jīng)與設(shè)計部門溝通并現(xiàn)場分析，設(shè)計部門決定進行軟件升級，增加了飛行控制計算機判別條件，當(dāng)飛機在無液壓源情況下上電時間超過一定時限即切斷計算機輸出翼面的控制信號，避免無液壓情況下翼面DDV舵機長時間加載較大的驅(qū)動電流，在設(shè)計層面避免了故障的發(fā)生。

5 試驗驗證

通過制造專用工裝、規(guī)范工藝文件、機務(wù)培訓(xùn)等三個方面對飛機翼面舵機維護方法進行了改進，解決了舵機漏油故障問題。隨著設(shè)計軟件更改完善，進一步杜絕舵機漏油問題的發(fā)生。

6 結(jié)語

飛機電傳控制系統(tǒng)交聯(lián)影響廣泛、成品結(jié)構(gòu)復(fù)雜，排故難度較大。通過對此故障問題細化分解，不僅解決了影響科研生產(chǎn)進度的關(guān)鍵問題，也為公司節(jié)省成品返修、故障維護等運營成本。同時，隨著DDV舵機在飛機平臺的廣泛應(yīng)用，此項研究也為該類伺服閥舵機在后續(xù)機型的設(shè)計與維護工作提供了參考和借鑒。

參考文獻：

[1]夏立群.直接驅(qū)動閥式伺服作動器研究[J].西北工業(yè)大學(xué)學(xué)報，2006，（3）.