【摘 ?要】飛機(jī)剎車系統(tǒng)是保證飛機(jī)安全起飛和著陸的關(guān)鍵，對(duì)飛機(jī)剎車系統(tǒng)的研究具有重要意義。通過分析研究當(dāng)前民用飛機(jī)常用的剎車系統(tǒng)，得到了民用飛機(jī)剎車系統(tǒng)的工作原理。我國民用飛機(jī)現(xiàn)正處于起步階段，對(duì)我國民用飛機(jī)剎車系統(tǒng)的研制具一定的意義。剎車系統(tǒng)是飛機(jī)起落裝置的重要組成部分，主要供飛機(jī)起飛，著陸，地面運(yùn)動(dòng)，控制方向和停機(jī)使用，是現(xiàn)代飛機(jī)安全運(yùn)行不可缺少的重要手段。

【關(guān)鍵詞】飛機(jī);剎車系統(tǒng);工作原理

引言

飛機(jī)是衡量一個(gè)國家科技、工業(yè)水平和綜合國力的重要標(biāo)志之一，被譽(yù)為工業(yè)領(lǐng)域的皇冠，它不僅關(guān)系到國民經(jīng)濟(jì)，而且對(duì)維護(hù)國家安全和國家利益具有重要的政治意義。飛機(jī)剎車系統(tǒng)作為飛機(jī)系統(tǒng)的重要組成部分之一，在飛機(jī)起飛、著陸、地面運(yùn)動(dòng)和停機(jī)等階段均會(huì)使用是保證飛機(jī)安全運(yùn)行的重要保障。剎車系統(tǒng)一般由駕駛艙操縱部件、控制單元、液壓作動(dòng)附件及傳感器組成。隨著飛機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，剎車系統(tǒng)的組成、工作原理、控制功能等也隨之發(fā)展和完善。目前很多設(shè)計(jì)優(yōu)秀的剎車系統(tǒng)可在保證使用安全及乘客舒適的前提下，發(fā)揮剎車能力，提高剎車效率，最大限度地縮短了飛機(jī)陸滑跑距離，同時(shí)減小輪胎制動(dòng)磨損，延長機(jī)輪使用壽命，改善維護(hù)性，降低運(yùn)營成本。

1.飛機(jī)剎車系統(tǒng)的組成

在A320與B737上的剎車系統(tǒng)結(jié)構(gòu)基本相似，采用正常剎車系統(tǒng)與備用剎車系統(tǒng)進(jìn)行余度配置。以B737剎車系統(tǒng)為例，剎車系統(tǒng)一般分為正常剎車系統(tǒng)，備用剎車系統(tǒng)，停儲(chǔ)壓器剎車系統(tǒng)，起落架收上剎車系統(tǒng)。

2.系統(tǒng)圖及部件

此處所說的剎車系統(tǒng)為通過腳蹬觸發(fā)的液壓剎車，不包括自動(dòng)剎車。

當(dāng)機(jī)組人員或維修人員踩腳蹬時(shí)，由液壓A、B系統(tǒng)或剎車儲(chǔ)壓器供給的液壓通過備用剎車選擇活門和儲(chǔ)壓器隔離活門的控制，經(jīng)過剎車計(jì)量活門后，到達(dá)剎車組件實(shí)現(xiàn)剎車功能。

下圖中，綠色部分為正常剎車油路、剎車儲(chǔ)壓器油路，紅色部分為備用剎車油路、起落架剎車及其控制油路。

（1）起落架轉(zhuǎn)換活門——接收PSEU信號(hào)而改變起落架的液壓源。

（2）起落架選擇活門——對(duì)于起落架收上剎車系統(tǒng)而言，當(dāng)起落架手柄位于UP位時(shí)，A系統(tǒng)液壓通過起落架選擇活門到達(dá)起落架收上剎車作動(dòng)器，從而實(shí)現(xiàn)起落架收上剎車。

（3）備用剎車選擇活門——用于選擇B系統(tǒng)的正常剎車或者A系統(tǒng)的備用剎車。

（4）儲(chǔ)壓器隔離活門——當(dāng)A系統(tǒng)供壓、B系統(tǒng)不供壓時(shí)，隔離儲(chǔ)壓器與正常剎車系統(tǒng)的壓力;當(dāng)A、B系統(tǒng)都不供壓時(shí)，將儲(chǔ)壓器的壓力送到正常剎車系統(tǒng)。

（5）儲(chǔ)壓器——當(dāng)無其他液壓源時(shí)，儲(chǔ)壓器壓力通過正常剎車油路進(jìn)行剎車。滿壓時(shí)的儲(chǔ)壓器足夠完成6次完整的剎車，或者保持停留剎車8小時(shí)。

（6）泄壓活門——當(dāng)儲(chǔ)壓器壓力超過3500PSI時(shí)打開，防止對(duì)儲(chǔ)壓器造成傷害，當(dāng)儲(chǔ)壓器壓力降至3100PSI時(shí)，泄壓活門關(guān)閉。

（7）備用剎車壓力電門——用以表明備用剎車系統(tǒng)是否有壓力，并給備用防滯感覺繼電器和FDAU發(fā)送信號(hào)。

（8）自動(dòng)剎車壓力控制組件——自動(dòng)剎車系統(tǒng)工作時(shí)，B系統(tǒng)的液壓流經(jīng)自動(dòng)剎車壓力控制組件后，通過自動(dòng)剎車往復(fù)活門12進(jìn)入正常剎車系統(tǒng)。自動(dòng)剎車壓力控制組件同時(shí)將剎車壓力信號(hào)發(fā)送給FDAU。

（9）正常剎車計(jì)量活門——使B系統(tǒng)或儲(chǔ)壓器的壓力流入正常剎車系統(tǒng)。

（10）備用剎車計(jì)量活門——B系統(tǒng)無壓力時(shí)，使A系統(tǒng)的壓力流入備用剎車系統(tǒng)。同時(shí)提供起落架收上剎車的壓力。

（11）起落架收上剎車作動(dòng)器——在起落架收上過程中，起落架收上壓力經(jīng)過起落架選擇活門后到達(dá)起落架收上剎車作動(dòng)器，使備用剎車計(jì)量活門打開，壓力流經(jīng)計(jì)量活門后實(shí)現(xiàn)起落架收上剎車。

（12）自動(dòng)剎車往復(fù)活門——選擇正常剎車計(jì)量壓力和自動(dòng)剎車壓力中較高的壓力。

（13）正常防滯活門——控制正常剎車系統(tǒng)中的壓力，如果剎車壓力過高，為避免機(jī)輪打滑，由AACU提供信號(hào)使其釋放壓力。

（14）備用防滯活門——功能及控制方式同正常防滯活門，只是控制的是備用剎車系統(tǒng)中的壓力。

（15）液壓保險(xiǎn)——如果液壓保險(xiǎn)的下游發(fā)生液壓油泄漏，液壓保險(xiǎn)感受到上下游液壓的壓力差，作動(dòng)活塞避免液壓油進(jìn)一步泄漏。當(dāng)感受到壓差小于30PSI時(shí)，活塞復(fù)位，液壓可以繼續(xù)供往下游。

（16）剎車往復(fù)活門——用于選擇正常/自動(dòng)剎車或備用/起落架收上剎車中壓力較高的液壓進(jìn)入剎車。

（17）剎車壓力傳感器——監(jiān)控正?；騻溆糜?jì)量剎車的壓力，并將壓力信號(hào)發(fā)送給FDAU。

（18）儲(chǔ)壓器壓力傳感器——將儲(chǔ)壓器的壓力信號(hào)發(fā)送給駕駛艙的剎車壓力指示器。

3.B737剎車系統(tǒng)分類

B737剎車系統(tǒng)一般分為正常剎車系統(tǒng)，備用剎車系統(tǒng)，停儲(chǔ)壓器剎車系統(tǒng)，起落架收上剎車系統(tǒng)。

（1）正常剎車

當(dāng)液壓系統(tǒng)B供壓時(shí)，備用剎車選擇活門切斷供向備用剎車系統(tǒng)的壓力，剎車裝置獲得來自正常剎車計(jì)量活門計(jì)量的液壓系統(tǒng)B壓力。

液壓系統(tǒng)B壓力也為剎車儲(chǔ)壓器充壓并移動(dòng)儲(chǔ)壓器隔離活門。

（2）備用剎車

當(dāng)液壓系統(tǒng)B不供應(yīng)壓力時(shí)，液壓系統(tǒng)A壓力移動(dòng)備用剎車選擇活門。備用剎車選擇活門將液壓系統(tǒng)A壓力輸送到備用剎車系統(tǒng)，于是剎車裝置能獲得來自備用剎車計(jì)量活門計(jì)量的液壓系統(tǒng)A壓力。

備用剎車系統(tǒng)內(nèi)的壓力移動(dòng)儲(chǔ)壓器隔離活門來隔離儲(chǔ)壓器壓力。

（3）停儲(chǔ)壓器剎車系統(tǒng)

當(dāng)液壓系統(tǒng)A和液壓系統(tǒng)B均無壓力時(shí)，儲(chǔ)壓器壓力打開儲(chǔ)壓器隔離活門。剎車裝置于是獲得來自正常剎車計(jì)量活門的剎車儲(chǔ)壓器壓力。

剎車系統(tǒng)釋壓活門在儲(chǔ)壓器壓力上升到高于正常值時(shí)，在3500 psi時(shí)打開以保護(hù)儲(chǔ)壓器。

（4）起落架收上剎車系統(tǒng)

當(dāng)在起落架收上過程中，正常剎車系統(tǒng)獲得壓力時(shí)，備用剎車選擇活門將起落架收上壓力送到備用剎車系統(tǒng)。起落架收上壓力操縱備用剎車計(jì)量活門到剎車實(shí)施位置。這使機(jī)輪在進(jìn)入輪艙之前停止轉(zhuǎn)。

4.停留剎車系統(tǒng)

當(dāng)設(shè)置停留剎車手柄時(shí)，停留剎車電門發(fā)送來自熱電瓶匯流條的28伏直流電源來關(guān)閉停留剎車關(guān)斷活門。停留剎車關(guān)斷活門內(nèi)部的限制電門在活門運(yùn)動(dòng)到指定位置時(shí)去除活門馬達(dá)電源?；铋T內(nèi)的位置電門發(fā)送活門位置信號(hào)到停留位置燈和防滯系統(tǒng)。

停留剎車電門向接近電門電子組件（PSEU）發(fā)送手柄設(shè)置或未設(shè)置信號(hào)。PSEU在起飛過程中停留剎車被設(shè)置時(shí)操縱起飛警告系統(tǒng)。PSEU向其他飛機(jī)系統(tǒng)發(fā)送停留剎車設(shè)置和飛機(jī)在地面信號(hào)。

當(dāng)活門運(yùn)動(dòng)到關(guān)斷位置時(shí)，活門內(nèi)的一個(gè)限制電門將來自停留剎車電門的28伏直流電送到停留剎車關(guān)斷感覺繼電器。活門位置信號(hào)經(jīng)過停留剎車關(guān)斷感覺繼電器到達(dá)防滯/自動(dòng)剎車組件（AACU）。AACU監(jiān)控停留剎車關(guān)斷活門的故障。

5.防滯/自動(dòng)剎車系統(tǒng)

防滯系統(tǒng)在剎車實(shí)施過程中自動(dòng)控制剎車系統(tǒng)來防止機(jī)輪打滑。

自動(dòng)剎車系統(tǒng)在飛機(jī)著陸后或中斷起飛（RTO）發(fā)生時(shí)供應(yīng)計(jì)量的剎車壓力來使飛機(jī)停住。

（1）防滯系統(tǒng)

防滯系統(tǒng)監(jiān)控機(jī)輪減速并控制剎車計(jì)量壓力來防止滑動(dòng)出現(xiàn)。防滯功能包括：

- 防滯控制在輪速高于8節(jié)時(shí)，在正常防滯中控制每個(gè)機(jī)輪減速，在備用防滯過程中，控制每個(gè)主起落架上的兩個(gè)機(jī)輪減速。

- 鎖輪保護(hù)功能比較兩內(nèi)側(cè)機(jī)輪或兩外側(cè)機(jī)輪之間的輪速差超過25節(jié)時(shí)松開較慢機(jī)輪的剎車壓力。

- 接地保護(hù)防止飛機(jī)在空中時(shí)2號(hào)和4號(hào)機(jī)輪的剎車操作。

- 滑水保護(hù)當(dāng)?shù)厮俅笥谳喫贂r(shí)減低1號(hào)和3號(hào)機(jī)輪的剎車壓力。

- 起落架收上禁止功能防止在正常起落架收上過程中備用防滯系統(tǒng)工作。

- 接地保護(hù)防止飛機(jī)在空中時(shí)2號(hào)和4號(hào)機(jī)輪的剎車操作。

- 滑水保護(hù)當(dāng)?shù)厮俅笥谳喫贂r(shí)減低1號(hào)和3號(hào)機(jī)輪的剎車壓力。

- 起落架收上禁止功能防止在正常起落架收上過程中備用防滯系統(tǒng)工作。

正常防滯活門通過停留剎車活門釋放多余的剎車壓力。防滯系統(tǒng)監(jiān)控停留剎車活門的正確工作以確保多余的剎車壓力能被釋放。如果備用液壓剎車系統(tǒng)有壓力，防滯系統(tǒng)的工作幾乎與正常系統(tǒng)相同。如果一個(gè)主起落架上的一個(gè)機(jī)輪滑動(dòng)，備用液壓剎車系統(tǒng)內(nèi)的防滯活門松開供向該主起落架的兩個(gè)剎車裝置的剎車壓力。當(dāng)備用剎車壓力電門有壓力時(shí)，它發(fā)送信號(hào)到備用防滯感覺繼電器和飛行數(shù)據(jù)獲得組件（FDAU）。當(dāng)輪速超過60節(jié)時(shí)，AACU發(fā)送信號(hào)到自動(dòng)速度剎車組件。自動(dòng)速度剎車組件在中斷起飛功能中使用這一輪速輸入來控制自動(dòng)速度剎車作動(dòng)筒。

（2）自動(dòng)剎車系統(tǒng)

飛行員可使用自動(dòng)剎車（AUTO ?BRAKE）選擇電門選定自動(dòng)剎車著陸減速速率或中斷起飛剎車。當(dāng)所有預(yù)位和實(shí)施條件正確時(shí)，AACU控制自動(dòng)剎車壓力控制組件。自動(dòng)剎車壓力控制組件通過正常液壓剎車系統(tǒng)向剎車裝置輸送自動(dòng)剎車壓力。自動(dòng)剎車壓力控制組件也向以記錄為目的向飛行數(shù)據(jù)獲得組件發(fā)送剎車壓力電氣信號(hào)。

自動(dòng)剎車系統(tǒng)監(jiān)控機(jī)輪減速并控制剎車計(jì)量壓力與維持駕駛員在自動(dòng)剎車（AUTO ?BRAKE）選拔電門上選定的壓力相一致，直到飛機(jī)完全停住。自動(dòng)剎車功能包括：

- 1，2，3和最大（MAX）減速位置在著陸剎車過程中控制自動(dòng)剎車系統(tǒng)來調(diào)整剎車壓力直到飛機(jī)完全停住。

- 中斷起飛（RTO）位置控制自動(dòng)剎車系統(tǒng)提供全部壓力到機(jī)輪剎車并使飛機(jī)停住。當(dāng)駕駛員在地速超過88節(jié)開始中斷起飛時(shí)自動(dòng)剎車系統(tǒng)工作在RTO模式。

結(jié)束語

剎車好不好，不僅關(guān)系到飛機(jī)、機(jī)組的安危，更關(guān)系到每個(gè)旅客的人生安全，一個(gè)國家的航空水平。一個(gè)飛機(jī)剎車的“點(diǎn)”，涉及的是飛機(jī)飛行安全的“面”。由我們國家自研發(fā)的C919民用客機(jī)很快將要投入市場(chǎng)，C929也正在研發(fā)當(dāng)中，我相信我們國家的航空安全水平將永遠(yuǎn)保持在世界前列。

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作者簡介：

劉雄軍（1993～），男，甘肅秦安人，漢族，本科，工程師，從事飛機(jī)維修工作。