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    A320系列飞机机身液压系统油液渗漏检查与预

      发布时间:2018-03-22 15:48

      液压系统油液渗漏问题一直是困扰机务维修工作的难题,维护中存在很多困难,例如容易延误,接近检查困难,检查点繁多,部件管路拆装不便,检查标准模糊,航材备件缺乏等等。本文在概要介绍A320系列飞机液压系统特点的基础上,归纳总结了大连飞机维修厂执管的A319/A321机队的渗漏情况和特点,分析成因,并有针对性地提出了几点措施,抛砖引玉,与大家分享交流。

      在A320系列这样的现代民用客机上,尽管与系统尤其是电气、电子系统相比,液压系统的科技含量不高,但由于其自身具备体积功率比小,技术成熟,工作可靠性高等一系列优点,使得液压系统仍然广泛使用在各系统甚至是一些关键系统中,为它们提供动力源。在A320系列飞机上,液压系统主要用于:

      ATA27-飞行操纵副翼、方向舵、水平安定面与升降舵、襟/缝翼,扰流板

      液压系统是由液压部件(动力部件、控制部件、执行部件、辅助部件)和连接这些部件的管路组成,它们广泛分布在A320系列飞机的各个区域:

      由于液压系统牵涉了多个重要系统,基于飞机的冗余度和可靠性设计,A320系列飞机安装有3套相互独立的液压系统绿系统、蓝系统和黄系统,所以液压部件和管路数量众多。

      从飞机系统故障情况来看,总的来说,电子电气部分约占60%,机械部分约占26%,液压部分约占14%。无疑,液压系统是飞机上最成熟、最可靠的系统,真正由于部件故障导致系统失效的事例比较少,这也是一些关键系统例如飞控系统和着陆系统仍采用液压作为动力的原因之一。

      但是,由于液压系统是以液体作为工作媒介,所以自诞生之日起一直伴随着一个突出问题,就是“油液渗漏”。随着飞机设计、制造水平的提高,现代民用航空器的液压油渗漏问题有所改善,但却无法根治。对于大连执管的A320系列飞机来说,渗漏形式主要有以下特点:

      “部件渗漏”与“管路渗漏”的一个区别在于:通常情况下部件渗漏多为渐变过程,渗漏程度逐渐恶化,如果在渗漏前期及时发现并予以处理如更换封圈、重新按力矩标准磅紧接头等就可以阻断恶性渗漏的发生。而管路失效多为突变过程,通常会造成系统内的液压油量在短时间内大量流失,极易导致航班延误及不良后果,而在预防管路突发性失效方面,一直以来难度都比较大。

      管路是由管壁和管接头组成。“管壁破裂漏油”主要是管路设计方面或制造过程存在缺陷所致,这种情况所占比例很小而且基本无法预判。而“管接头漏油”一般是由接头松动或损伤所致。总的来说,大连的A320系列飞机与以前大连执管的MD-82飞机相比,接头漏油的情况要好的多,这不但与飞机新旧程度有关,也与管接头的设计改进有关。对比下图,我们可以看出两种管接头的显著差异:

      AN标准的单层喇叭口接头,其构造特点决定了这种接头比较脆弱,装配不当或是拧紧力矩过大都很容易损伤接头导致漏油。而空客飞机上广泛使用的MS类接头,其构造强度明显得到提升,所以接头损伤导致漏油的情况比较少见。由于接头结构强度的变化,使得空客飞机的液压管接头力矩普遍较大(与以前的波音飞机相比),这又带来一个问题,工作者如果不按手册施工,仅凭以往经验拧紧接头,容易发生接头拧不紧而导致漏油的情况。

      可以看出,最近几年液压油渗漏呈较快的上升趋势,这主要是由于先期服役的飞机已经进入渗漏多发阶段。在所有渗漏中,服役4年以上的飞机占了渗漏总量的90%以上。所以应重点关注老龄飞机的渗漏问题。

      由于液压部件广泛分布在机身各处,为各个系统提供液压源,所以机身各区域、各系统都曾发生过渗漏,统计如下:

      由于液压系统(ATA29)和起落架系统(ATA32)包含了大部分液压部件和管路,所以油液渗漏的几率和比例也最高。起落架及轮舱、发动机及吊舱是渗漏多发的集中区域,在日常维护中应作为重点区域予以更多关注。

      大连一架A319飞机曾因为主起落架舱门作动筒液压软管破裂导致绿系统液压油漏光而重力放起落架。

      软管破裂的原因是:每次主起舱门收放,随着作动筒的伸缩运动,软管都会有一定的弯折,而改装后的软管由于长度较小,回旋余地小,导致弯折时接头附近的应力非常大,时间一久,反复弯折,首先软管外部的保护性金属网就会断丝,金属断丝在弯折的过程中就有可能刺伤,甚至刺破软管,随后管壁就会在巨大的压力下瞬间破裂,液压油顷刻之间漏光。

      普查飞机相同部位时发现,尽管该部位的软管还没有破裂漏油,但是有很多已经发生金属网断丝的现象。断丝不但会扎伤管壁,而且是管路弯折受损的前兆,为了避免类似故障的重复发生,大批更换了数十根软管。

      相反,大连服役时间最久的B-2284和B-2285飞机虽然还是老构型的软管,持续检查至今为止还未发现断丝破损的现象。

      我们还了解到,不但南航,客户也存在相同的问题。所以,这是典型的设计、制造缺陷引发的漏油现象,空客的这个改装不是很成功。

      例1:下图是主起落架轮舱左前壁板上的液压管路,由于布局不合理,管路之间间隙过小,出现了刮碰,带来隐患。

      这种情况主要出现在早期服役的飞机上。我处采用了加装隔离垫块的方法加以解决。后来空客在2007年颁布了服务通告SB29-1135,对该区域进行了改装,方法也是加装隔离垫块。

      部件上的封圈老化、失效导致渗漏的比例很大,这主要与封圈所处的恶劣环境有关。液压油本身就具有强腐蚀性,系统长期工作后油温会很高,这又加速了油液的氧化变酸,同时液压系统高达3000psi的压力,这些不利因素都会导致缩短橡胶封圈的寿命,最终导致封圈老化、失效。

      图中所示的PTU总管接头3701GM上的封圈在南航范围内导致多起漏油,大连也发生一起由于该封圈失效导致黄系统油液大量损失而返航。

      管路安装不规范如管路间距没控制好,安装软管时管壁扭曲,安装管路接头时没有对正、拧紧力矩不符合要求,使用不适当的工具等;

      在系统高油压的作用下,液压油渗漏情况会越来越恶化,严重的话系统油量会急剧丧失,最终导致整个系统功能失效,威胁到飞行安全。

      油液大量损耗,使得系统内的液压部件得不到良好的冷却和润滑,影响了部件的工作性能,导致设备故障、运转异常、效率降低、寿命缩短、部件磨损加剧。而磨损产生的碎屑还会损伤系统内的部件,引发二次损伤。

      由于油液渗漏是液压系统与生俱来、不可避免的缺点,而且会在安全、效率、成本、健康等诸多方面带来不良影响,甚至是严重后果,所以在这个问题上我们应该提高认识,针对渗漏成因,采取有效措施,尽量将渗漏的危害保持在可控范围内,大连飞机维修厂主要采取了以下措施:

      使员工充分认识到液压油渗漏给飞机带来的危害,树立起预防为主的维修理念,切实体会“规范施工、标准施工”的重要性。

      总结归纳日常航线维护中使用到的与液压系统相关的各种规范标准,整理成书,便于员工学习和快速检索,提高工作效率。

      下图是大连维修厂于2007年,集中人力将飞机维修手册中的各种维护提示、警告、标准整理出版成书的封面:

      重视对每一起油液渗漏事件的工程调查和质量分析,对可能存在相同故障隐患的部位及时进行全机队的普查,并根据普查结果和工程分析结果,增加定期检查项目,或缩短检查的时间间隔,并定期统计分析监控数据,直到隐患彻底排除。

      通过对历年曾经发生的各系统油液渗漏故障的统计和分析,尤其对其中发生两次以上的事件,以及其他分公司发生的典型油液渗漏故障的事件进行重点分析后,总结出了A319/A321机队容易发生油液渗漏的重点区域和容易出现渗漏或故障的部件清单。加强对这些重点区域、重点部件的检查和监控,可以有效的提高航线维护质量,降低航班延误率,提高航班正常性。从2009年4月13日的航前开始,大连飞机维修厂技术管理室编制下发了3份附加工作卡《附加工作卡A319/A321飞机航前维护》、《附加工作卡A319/A321飞机航后维护》和《附加工作卡A319/A321飞机周检维护》,以适当的维修间隔加强对重点区域、重点部件的检查和监控。附加工作卡的内容包括了我厂部分管理文件的要求,例如航前、航后检查油液渗漏的时机,航后检查系统是否记录有引气系统故障信息等,也包括了以往可靠性例会上确定的、要求航线车间定期进行检查的维修项目,涵盖了维修厂已经要求车间自行进行检查、监控的易油液渗漏部件的监控项目,以及以往容易出现故障的项目内容,例如增加了PTU、起落架收放作动筒、起落架舱门收放软管、ACOC、FCOC、EDP、IDG及散热器、滑油箱加油口盖等容易出现油液渗漏点进行了重点标注和提示,可以增强维护人员执行正常的周检工作单时,对重点部位和部件实施重点检查的意识,通过执行维修工卡的形式,要求航线人员在合适的维修间隔,对重点部位实现重点检查。

      附加工作卡的内容,将根据我厂的实际工作要求,例如召开可靠性例会等的决议等,进行实时增减,具备实时性,确保对重点部位的检查工作符合维修要求,有效的控制油液渗漏事件和特定故障的发生。

      附加工作卡与机务工程部正常下发的航前、航后、周检工作单卡一同使用。完成签署后的附加工作卡,与同时完成的、相同等级维修的航线卡一同装订,按照程序文件的有关要求,交单机档案进行存档,以便进行工卡保存和质量追溯。附加工作卡在单机档案中的保存时限等同于航线、加强检查力度、细化检查内容

      提倡预防为主,区域普查与重点检查相结合,例行检查与非例行检查相结合,航线检查与定检检查相结合。目的只有一个:力争提前发现隐患、消除隐患。

      工程部门计划综合以往A320系列飞机液压渗漏情况和一线工作人员的维护经验,结合空客《液压管路检查指南》,明确重点,编制下发了3份附加工作卡,使员工的日常检查工作更具有针对性和可操作性。

      FLY AWAY KIT是空客根据飞机普遍存在的液压油渗漏问题而通过服务信函SIL29-035(针对A300和A310飞机)和SIL29-069(针对A320系列,A330和A340飞机)向客户建议的一种快速处理、快速放行的临时修理器材包。目前北方的A300飞机已经装备有这种器材包。

      这种器材包内有4大类液压部件堵头、封圈、接头、软管,每一类部件又包含多种尺寸规格,它们的功用分别为:

      堵头:涉及到有关MEL放行时,断开相关液压部件的管路从而将故障件隔离,然后使用堵头将管路断开部位封闭。

      有了这样的器材包,对于某些情况导致的渗漏,就可以快速处理,缩短排故时间。维修手册AMM给出了几种临时性修理方法,有一些就可以用到FLY AWAY KIT中的器材,例如:

      除了可以用来快速放行,在航材缺件的情况下,也可以使用FLY AWAY KIT中的器材进行临时修理或替代。目前,A320系列飞机没有装备这样的器材包。大连计划为A320系列飞机准备1到2套FLY AWAY KIT,以应付突发的液压油渗漏事件。

      总的来说,液压油渗漏问题可分为可控和不可控两部分。由于设计、制造缺陷引起的突发性漏油,如管路砂眼,壳体裂纹,部件自身封严破损等待,是很难提前预防的。这方面只能经常与部件制造厂家进行沟通,敦促厂家采取性能改进措施,减少或杜绝由于设计制造原因而带来的损失。而我们关注的焦点是那些诸如管接头松动、封圈性能下降等造成的渐进性的可控的渗漏。这种渗漏的状况是逐渐严重的,而且总会有一定的征兆,例如渗漏点周边区域湮湿、附着有脏物、粘有黑色颗粒状沉淀物、油滴、刺激性气味、管路紧固件损坏等等,对于这种情况,我们应该而且可以在渗漏转化为不可控之前尽早发现问题,及时采取措施消除隐患。这是我们努力的主要方向。