空客A320s飞机前轮转弯系统排故经验总结

科学技术创新2019.19
空客A320s 飞机前轮转弯系统排故经验总结
罗刚
（北京飞机维修工程有限公司成都分公司，四川成都610200）
1前轮转弯故障现象
A320S 机队在运行中多次出现飞机直线滑行时前轮偏移的情况，而引发故障的原因也较为复杂。

如某A320s 飞机在航线运行中机组报告故障：“地面滑行时前轮转弯右偏较大，约3.5个单位”。

排故经过：维护人员通过外观检查，确信前轮没有异常磨损和过大的胎压差值，目视检查前架结构正常。

随后再通过对液压系统增压，转弯定中后发现前轮有偏转，维修人员初步怀疑为前轮转弯的执行部件伺服控制器6GC 有内漏。

更换6GC 后故障现象有所改善（偏转量减少到了2.5个方向舵配平单位），由于故障并没有彻底排除。

随后维护人员又反复分析原因，最后发现方向舵左右脚蹬不在同一水平线。

于是按照AM M 手册调节方向舵脚蹬前部机械控制和调节钢索，将方向舵脚蹬和偏转值都调节在手册要求范围内，故障最终彻底排除。

虽然故障排除了，但如果在初期就合理使用BSCU 的排故数据，将会提高排故的准确性，减少排故时间。

2工作原理分析2.1前轮转弯如图1所示，前轮转弯系统主要部件包括：转弯手轮传输组件、方向舵脚蹬、BSCU 、伺服控制器、位置反馈传感器等。

前轮转弯工作原理：前轮转弯是一个电控液压作动的闭环式控制系统。

转弯手轮是一个带4个电位计的传感器，飞机在转弯时，手轮将转弯的位置信号转换成电压信号直接输送至BSCU ，而脚蹬信号则先输送给ELAC ，ELAC 再将信号处理后输送至BSCU ，BSCU 将手轮和脚蹬的转弯信号处理后输送给控制伺服控制器（6GC ），6GC 将转弯的电信号转换成液压信号，通过电磁阀（SOLENOID VALVE ）和伺服活门（SERVO-VALVE ）作动。

6GC 与转弯作动筒两端的液压腔体相连接，液压油的供压和回油方向及流速控制着转弯作动筒内活塞移动方向和速度。

转弯作动筒内部活塞杆的齿条（RACK ）与旋转支柱（ROTATING TUBE ）上的齿条相啮合，齿条的移动使旋转支柱做周向运动。

由于旋转支柱通过上下扭力臂组件与前轮轮轴相连接，前轮随着轮轴左右偏转，从而实现飞机的转弯。

在前架上装有两个位置传感器（3GC 、4GC ）。

3GC 用于前轮转弯角度信号的控制，4GC 用于信号的监控。

3GC 直接与转弯作动筒内齿轮盒相连接，将实际位置信号转换成电压值反馈给BSCU 。

传感器内由减速齿轮组件和RVDT 构成，并带有微调蜗杆螺钉：用于在位调节传感器的“电0度位置”。

所以，我们可以通过对3GC 压差的调节，来实现对前起落架“零”位定中的调
节；
4GC 的构造与3GC 相同，其信号只提供给BSCU 作为监控，以及前轮转弯伺服活门的控制。

2.2转弯的控制方式2.2.1转弯手轮控制飞机在地面滑行时（速度≤80knots ），可控制转弯角度为±74°。

正副驾驶位手轮的输入信号为代数叠加，且手轮最大转弯角度为±75°。

2.2.2方向舵(脚蹬)控制飞机在地面滑行时（速度≤130knots ），可控制转弯角度为±6°，只能对飞机前进方向的微调。

2.3前轮定中方式
前架定中的方式有以下两种：
第一种是前起落架内部上端和下端有一对凹凸轮，在前架减震支柱完全伸长时这一对凹凸轮自动咬合实现前起落架的机械定中定中。

第二种是前架减震支柱压缩时，转弯角度传感器（3GC ）提供电“0度位置”信号给前轮转弯液压控制组件6GC 来执行定中。

3故障分析
引起A320s 滑行中非指令性方向偏转的的因素有多方面。

摘要：本文以空客A320s 飞机在滑行中发生方向偏移故障为例，通过对前轮转弯系统原理的介绍，结合维护工作中的实际
经验，对此类故障进行分析总结并提出排故建议。

关键词：前轮转弯；故障；原理；排故建议中图分类号：V22文献标识码：A 文章编号：2096-4390（2019）
19-0022-02图1前轮转弯的工作原理图
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2019.19科学技术创新
外界环境因素：侧风影响或者滑行道地面平整度等；
飞机部件缺陷或故障因素，而飞机部件因素又可以分为三类：第一，前轮转弯指令机构，第二，前轮转弯执行机构，第三，主轮刹车。

下面，着重讨论飞机部件因素：
3.1指令机构造成的偏转
前轮转弯指令机构主要有：刹车与转弯控制组件（BSCU）、升降舵副翼控制计算机（ELAC），转弯手轮、脚蹬，其中任意一个部件因故障或功能下降产生了不正确的转弯指令信号都会使飞机在滑行时偏转；
前轮转弯控制反馈传感器（RVDT）(3GC与4GC)调节不正确，造成传感器不能真实反映前轮实际角度，也会使得使飞机滑偏；
3.2执行机构造成的偏转：
飞机的两个前轮胎压压相差过大，或者磨损严重不均，可能造成飞机的滑偏；
前起落架与扭力臂连接处间隙过大，造成前轮在滑行时左右摇摆，使得飞机滑行偏移；
前起落架转弯作动筒内的活塞杆齿条和与其啮合的旋转支柱上的齿条有损伤，造成啮合间隙过大，使得转弯角度无法达到需求值，造成飞机滑偏；
伺服控制器（6GC）内伺服活门的故障造成内漏，在没有转弯指令输入时活塞两端压力无法保持，使得前轮偏转。

3.3主轮刹车故障造成的偏转
主起落架一侧或者一个刹车因为故障产生了非指令性的刹车，造成飞机左右主起落架与地面摩擦力不一致，使得飞机产生侧向力而发生偏转。

4故障的一般处理方式
一般情况下当收到飞机滑行发生非指令性偏转时，首先应该收集现场信息，包括故障发生地的机场信息，风向风速信息，并了解机组为了保证飞机不滑偏所调节的方向舵配平角度。

再通过阅读PFR和技术记录本，了解飞机之前有无涉及到飞机滑偏的问题。

按由简至繁的顺序，先应该在M CDU上做系统测试，确认BSCU工作正常，其次，检查前轮的磨损，胎压，前架的明显结构损伤和主轮的刹车系统的相关故障。

然后检查扭力臂连接螺栓的间隙是否在允许的范围内，在通过操作前轮转弯来确信转弯作动筒内的齿轮和活塞齿轮条之间的间隙在合理范围内。

如果这些检查都没有发现出问题，就要通过M CDU读取BSCU 内的TROUBLE SHOOTING DATA,根据故障代码，再继续明确排故方向和重点，可以设置前轮转弯手轮和方向舵脚蹬在中立位，方向舵配平在0位，增压液压后，通过M CDU上读取BSCU1/2的specific data-steering data。

可以读取到SPOTCAP,SPOTFO,ANGCSG和RVDTCOM 等数据数据。

如果有超出范围的可以按找TSM32-51-00-810-823进行相应的排故工作。

脚蹬角度的正常范围是正负0.1度，隔离ELAC1和ELAC2故障后，如果两个BSCU通道都显示脚蹬不在中立位时，可以按照AM M27-21-00-820-003Adjustment of the Rudder M echanical Control来进行调节方向舵脚蹬控制机构的定中位。

可能导致方向舵脚蹬位置不能定中的原因很多：脚蹬内部的连杆位置不正确，脚蹬钢索不在中立位等等，我们须按照手册要求逐步:（1）调节前部机械控制；（2）调节钢索；（3）调节后部机械控制；（4）调节方向舵定中来隔离，直到手册要求的所有校装销都可以在定位孔中轻松插拔。

如果M CDU提供的数据都是正常的，那么需要在前轮下放两层钢板，钢板之间抹上油脂或者顶起前架来确保前轮定中后，读取ISTRSV数据再按手册排故，判断是否需要更换前轮转弯伺服活门（steering servovalve）。

以上都正常的情况下，需要调节位置传感器的电0度位置。

这里需要注意的是采用未顶前起落架的方式调节3GC/4GC零位受到前轮与钢板摩擦力等外界因素的影响，可能导致不能真正液压定中。

所以建议在处理类似故障时，需严格按照手册要求顶起前起落架机械定中机构定中后再调节3GC/4GC零位。

5排故建议
根据以上原理介绍和相关故障的排故总结，在收到飞机发生滑行非指令性偏转故障后，可以参考以下的快速检查和排故建议：了解PFR，TLB和飞行员口头报告故障情况，具体如下：
5.1检查前轮磨损，胎压差值，前架扭力臂螺帽间隙及前架基本结构；如果有刹车相关信息，完成刹车系统的排故工作。

5.2如检查正常，则通过M CDU读取SPOTCAP，SPOTFO，pedal angle，ANGCSG，RVDTCOM数据；如果前轮有明显磨损或胎压差值，前架扭力臂螺帽松动或者结构损伤，按相关手册排故。

5.3数据正常，则顶升或铺设钢板操作前轮转弯，完成6GC 的servovalve测试数据收集；数据超限按手册完成相应排故，飞机恢复适航。

5.4Servovalve数据正常，完成BSCU输出数据正确性检查；Servovalve数据超限按手册完成相应排故。

5.5BSCU输出数据正确，在顶升状态，完成3GC数据收集；BSCU输出数据不正确按照手册完成相应换件工作。

5.6定中后，3GC数据正常，使用专用工具或滑行方式验证方向舵配平量，再参照AM M对前轮转弯系统校正0位；定中后，3GC数据超出正负0.5值，参考AM M32-51-00-820-002调节。

5.7校正后再次验证配平量，如平均配平量大于3，则更换3GC；校正后再次验证配平量，如平均配平量小于3，飞机恢复适航。

5.8更换后再次验证，确认平均配平量小于3，飞机恢复适航。

结束语
飞机滑行中非指令性的偏转故障是较为常见的机械故障之一，但是前轮转弯系统的很多参数都可以通过M CDU上的BSCU数据读出以方便判读，所以在熟悉系统原理和善于总结故障的基础上，能迅速准确地读取M CDU数据可以事半功倍地完成滑行偏转故障的排除工作。

参考文献
[1]AIRBUS A320系列AMM手册.
[2]AIRBUS A320系列TSM手册.
[3]AIRBUS A320系列ASM手册.
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