摘 要：本文通過分析某型飛機(jī)剎車腳蹬傳感器運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，對其安全性問題進(jìn)行了研究，重點(diǎn)分析了V1后剎車腳蹬傳感器連接軸承卡阻導(dǎo)致非指令剎車的問題，最后提出了2種解決方案，分別針對剎車腳蹬傳感器運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)本身的調(diào)整和相應(yīng)安全性要求的更改。2種方案各有利弊，取決于不同的飛機(jī)構(gòu)型，以及對適航、成本等的考量。基于當(dāng)前飛機(jī)構(gòu)型，本文推薦方案2。

關(guān)鍵詞：剎車腳蹬傳感器 功能危險(xiǎn)性分析 軸承卡阻 非指令剎車

中圖分類號：V22 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）05（b）-0078-02

剎車系統(tǒng)在飛機(jī)起飛和著陸時(shí)至關(guān)重要，尤其是在RTO（Rejected Take-off）時(shí)和飛機(jī)剛剛著陸的情況下，因?yàn)榇藭r(shí)飛機(jī)速度非常大，剎車系統(tǒng)如果出現(xiàn)故障，危險(xiǎn)性就非常高，因而剎車系統(tǒng)的安全性能力要求就更高。相應(yīng)的，對剎車腳蹬傳感器的安全性要求很高。

剎車腳蹬傳感器安裝于駕駛艙中，用于將飛行員踩剎車腳蹬的動(dòng)作，轉(zhuǎn)化為電信號。電信號輸入到剎車控制單元中，產(chǎn)生相應(yīng)的剎車指令，實(shí)現(xiàn)剎車動(dòng)作[1]。

目前新型飛機(jī)的剎車腳蹬傳感器一般采用LVDT（Linear Variable Differential Transformer）型差動(dòng)變壓器位移傳感器或RVDT（Rotational Variable Differential Transformer）型差動(dòng)變壓器位移傳感器[2]。相比RVDT型差動(dòng)變壓器位移傳感器，LVDT型差動(dòng)變壓器位移傳感形式簡單，精度較高，安裝方便，重量易于平均分擔(dān)。在LVDT型差動(dòng)變壓器位移傳感器中，相比于LVDT與回力彈簧分離的安裝形式，LVDT與回力彈簧集成為一個(gè)LRU（Linear Replaceable Unit）的集成式腳蹬傳感器得到了更為廣泛的應(yīng)用。

本文針對某型飛機(jī)的壓縮式集成剎車腳蹬傳感器，重點(diǎn)研究了剎車腳蹬傳感器故障導(dǎo)致飛機(jī)非指令剎車的安全性問題。

1 某型飛機(jī)剎車腳蹬傳感器運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)介紹

某型飛機(jī)壓縮式集成剎車腳蹬傳感器的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)如圖1所示，分別表示的是方向舵處于前位、零位和后位位置。其中，各個(gè)可旋轉(zhuǎn)位置處均通過軸承連接。腳蹬踏板具有兩種操作，第一種是剎車動(dòng)作，飛行員用腳尖踩下腳蹬踏板1，此時(shí)方向舵桿2不動(dòng)，只是剎車腳蹬傳感器3被壓縮而產(chǎn)生剎車指令；第二種是飛行員用腳后跟踩腳蹬踏板1，此時(shí)方向舵桿2轉(zhuǎn)動(dòng)，剎車腳蹬傳感器3隨動(dòng)而不壓縮，因而只實(shí)現(xiàn)方向舵運(yùn)動(dòng)，而不會導(dǎo)致剎車動(dòng)作。

2 某型飛機(jī)剎車腳蹬傳感器安全性問題說明

由圖1可以看出，在此種機(jī)構(gòu)下，飛行員操作方向舵腳蹬時(shí)，如果A和B軸承正常，操縱方向舵桿旋轉(zhuǎn)，其連接點(diǎn)處角度會隨著方向舵桿的旋轉(zhuǎn)而自適應(yīng)變化，即向前踩方向舵腳蹬時(shí)，A點(diǎn)角度變大，B點(diǎn)角度變小，從而不會導(dǎo)致剎車腳蹬傳感器壓縮，因而也不會導(dǎo)致剎車動(dòng)作；如果A或B軸承卡阻，操縱方向舵桿旋轉(zhuǎn)時(shí)，其連接點(diǎn)處角度不會隨之變化，并且因?yàn)槌齽x車腳蹬傳感器外，其余相連桿皆為硬桿，無法壓縮，從而會導(dǎo)致向前踩方向舵腳蹬時(shí)，剎車腳蹬傳感器壓縮，因而會產(chǎn)生非指令的剎車動(dòng)作，使飛機(jī)出現(xiàn)非指令剎車，影響飛機(jī)運(yùn)行安全。

根據(jù)CCAR 25部[3]1309（b）要求，單點(diǎn)故障不能導(dǎo)致災(zāi)難級事件發(fā)生。而根據(jù)此飛機(jī)的飛機(jī)級FHA[4]（Function Hazard Analysis，功能危險(xiǎn)性分析）要求：飛機(jī)在V1（決策速度）后非指令減速的故障影響等級為災(zāi)難級。分解到剎車系統(tǒng)的FHA要求為：V1后非指令剎車的故障影響等級為災(zāi)難級。可見，此機(jī)構(gòu)下，軸承A或B卡阻，操縱方向舵腳蹬導(dǎo)致非指令剎車的故障為單點(diǎn)故障導(dǎo)致災(zāi)難級事件，是不符合CCAR 25部要求的。

3 某型飛機(jī)剎車腳蹬傳感器安全性問題解決

4 結(jié)語

本文分析了某型飛機(jī)壓縮式集成剎車腳蹬傳感器運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的安全性問題，提出了2種解決方案，分別為更改腳蹬運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和更改剎車系統(tǒng)安全性要求。

此2種方案各有利弊，基于此飛機(jī)當(dāng)前構(gòu)型分析，方案2更好一些，因?yàn)椴恍枰膶?shí)際運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，節(jié)省了時(shí)間、金錢等成本。

但是，針對不同構(gòu)型飛機(jī)，方案1都可以適用；如果V1后兩個(gè)機(jī)輪剎車時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)推力小于兩個(gè)輪子的剎車力與氣動(dòng)力等阻力之和，則飛機(jī)就會處于減速狀態(tài)，為災(zāi)難級事件，此時(shí)方案2就不可以采用了。

參考文獻(xiàn)

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[3] CCAR 25 R4中國民用航空規(guī)章，第25部.

[4] 孫春林，劉東宇.功能危險(xiǎn)分析在飛機(jī)剎車系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[J].機(jī)械設(shè)計(jì)與制造，2011（2）.