飞机失速系统故障分析与处理

飞机失速系统故障 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 与处理 毕 业 设 计 任 务 书 一、失速历史事件 2013年4月29日，一架货运型波音747飞机，在阿富汗美军基地起飞后坠毁，从飞机坠毁过程的视频看，这是一起失速引发的起的阶段飞行事故，联想到近年来频繁发生的战斗机失速事故，人们似乎容易产生这样一个疑惑:我们对失速的了解到底有多少，失速的理论和技术问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 真正解决了吗, 波音747在爬升中失速，然后就一头栽向地面。起飞后不久，当飞机刚刚爬升到1200英尺(370米)空中时，机组人员接到报告，货舱内停放着的五辆重型军用车从固定位置脱落掉落到飞机尾部，造成飞机重心后移，并失速坠毁，机上7名机组人员全部遇难。 谈到失速，还要从人类的早期航空实践说起。在上世纪20年代之前，人类还处于飞行的蹒跚学步阶段，那时，由于飞机技术的落后和人们对飞行知识的缺失，失速所引发的飞行事故司空见惯的，“失速”这种伴随飞行而来的“死亡梦魇”，成为阻碍飞行事业发展的“技术之谜”。随着大工业的蓬勃兴起，航空制造业由早期的作坊式经营演化成大工业的生产模式，在前苏联、欧洲和美国，航空制造公司纷纷成立，并迅速发展成为具有巨大生产能力的大型航空制造企业。高技术与规模生产，飞行实践的不断拓展深化提供了条件，现实的需求驱使人们对飞行进行深入的研究，而如何破解失速之谜就是一个重要——————————————————————————————————————————————— 的研究方向。 通过研究人们发现，导致失速的真正原因并不是升力的不足，而是迎角的增加，由迎角超过失速迎角后所引发的飞机失稳，才是发生 飞行事故的真正原因。通过研究人们还发现，由于飞机的不同和飞行状态的差异，飞机的失速呈现出不同的机理和形态。弄清楚了飞机失速的原因，就容易找出预防和处置失速的方法，针对机头失速、机翼失速和偏航失速等不同的失速现象，采用推杆、蹬舵等方法可以有效地改出失速从而避免事故的发生。 上世纪40年代德国人发明了喷气发动机并运用于战斗机，人类航空进入了喷气时代，通过驾驶巨大动力的高速喷气战机，人们发现了现代战机与传统活塞式飞机不同的失速特点，从而推动了失速理论的研究，到上世纪50年代，关于失速的理论发展到了成熟阶段。人们了解了失速的相关理论，但在操作层面要对失速进行有效的应对，却是比理论研究本身要复杂得多的问题。这涉及到失速的环境、失速的条件、飞机的状态、可供处置的时间窗口等等，由于真实飞行条件的相对复杂性，飞行员要做出相对正确的应对是一件非常困难的事情。上世纪70年代，随着先进飞行控制技术的引入，如何在技术上对失速进行防范和自动改出，成为飞机技术研发的一个重点。迎角监控、迎角限制、反尾旋(螺旋)控制技术的出现，使飞行控制技术进入到“无忧虑”操控的先进水平。然而，飞行控制技术的发展，并不能一劳永逸地解决失速问题，飞行毕竟不是飞行器独立的活动，环境的因素、人的因素依然是影响飞行安全的最关键因素，因此，如何适应环——————————————————————————————————————————————— 境的复杂性，应对突发风险的复杂多变，依然需要人的智慧和能力。 二、失速离我们到底有多远, 对于那些无视失速危险性的飞行员们，该是他们猛醒的时刻了。那些经常在嘴边挂着“怎么玩的，把飞机整失速了”的人，当他们因为无知而堕入失速事故时，已经为时已晚了。与其如此，还不如让我们真正了解失速到底离我们有多远。我想要告诉这些人的是:失速离我们很近，有时只差2度迎角，有时只有20公里/小时的速度差。而起飞着陆阶段是我们离失速最近的危险时刻～ 其实，对于失速的茫然与忽视并不是飞行员天生的性格，在学习飞行的初期，当他们由于驾驶技术的生疏，不自觉的进入抖动、摇摆甚至下坠的时候，他们也曾对失速充满恐惧。然而，飞行训练培养了他们的飞行适应性，他们知道什么时候飞机容易产生不稳定甚至危险状态，他们的飞行本能使他们不自觉地对这些危险进行了预防，这种本能我姑且称之为“失速免疫能力”。但如果你因此认为自己对失速无所不知的时候，你离发生危险就为时不远了。失速是如此的复杂，可能产生失速的时机和机理千变万化，一个飞行员不可能在其职业生涯中遇到所有失速状态，说的更直白些，你的“失速免疫力”还不足以使你抵御所有的失速，从而确保你一生的飞行安全。怎么办,没有别的办法，唯一可行的是放弃对失速的侥幸心理和对技术的盲目自信，进一步加深对失速的研究，分析各种案例，保有那份对失速的恐惧和警惕，并真正搞清楚应对各种失速的理论，掌握处置失速的飞行驾驶技术。 ——————————————————————————————————————————————— 三、容易产生失速的几种情况 对于失速的防范与应对，并不是让你无时无刻都处于一种高度紧张状态，由无知而产生的紧张不仅于事无补，反而会导致更坏的结果。因此，了解容易产生失速的基本条件和时机非常重要。 低速机动 低速飞行时飞行员对于失速具有一定的警觉性，这种警觉是非常重要的，因为低速飞行阶段，飞机机动能力弱，很容易产生由姿态改变而引发迎角的急剧增加。这一点其实很好理解，由于速度的减小导致向心力的不足，使得轨迹的改变不能跟随姿态的变化，导致迎角的急剧增加，从而超越失速迎角引发失速。对于低速失速的防范和警觉，可以使我们有效地避免失速的发生，但有时由于飞行员专注于其他环境和飞机状态的变化，会使他的这种警觉性降低，从而产生无意识的错误操控。因此，在低速飞行时飞行员要防止注意力高度集中、单打一，要时刻关注飞机迎角和状态的变化，敏锐地感知飞机状态的异常，一旦发现飞机由进入失速的趋势，要及时终止机动。 危险天气 危险天气条件下的飞行，对飞行员的驾驶技术提出了更高的要求，侧风、强对流、风切变等天气情况，会使飞机的气动力发生显著的变化，这些变化从一定程度上影响了飞行员的操控，有些天气条件下尽管能够完成飞行，但需要特殊的技术，如大侧风着陆，需要飞行员采用位置、航向、坡度的综合修正，而且在着陆后迅速改变驾驶动作，对飞行员的驾驶技术提出了特殊的要求。由于不能胜任气象条件 ——————————————————————————————————————————————— 而在操控上出现重大失误，是引发的失速事故的一个重要原因。 弱动力飞行 动力不足是导致飞机失速的重要原因，一方面由于动力不足速度难以增加，飞机的机动能力较弱，容易产生由于操作失误所引发的失速;另一方面，弱动力飞行时很容易产生速度的急剧衰减和能量的急剧损耗，在飞行员没有察觉的情况下进入低速飞行状态。为此，飞行员需要加强弱动力飞行的理论学习和模拟训练，掌握弱动力飞行的特点: 1. 控制合理的飞行速度(歼击机450公里/小时以上) 2. 了解弱动力飞行时机动飞行速度消失快的特点，柔和操控 3. 进场阶段控制轨迹，而不是试图改变飞机的下沉趋势，避免不自主的拉杆，使飞机进入失速状态 4. 没有再次挽救的机会，确保操控的准确性，一次成功。 起降阶段 飞机在起降阶段，一方面处于低速飞行状态，容易产生失速，另一方面由于放下了起落装置，改变了飞机的构型和气动外形，使得飞机的操纵性和稳定性降低，特别是在转弯阶段和离陆、降落阶段，飞行员的操控频繁复杂，容易产生状态的突然变化，从而引发失速。 应对的方法是确保飞机在安全的起降速度范围内飞行，合理利用技术修正侧风和偏差，避免粗猛的操控动作。 另外在起降阶段如遇到突发情况，确保安全是首要原则，要努力将故障控制在跑道上，如果飞机离陆则要迅速安全地控制飞机着陆， ——————————————————————————————————————————————— 避免危机状态下长时间在空中停留。 人机耦合震荡 从飞行控制的角度讲，起降阶段是操作频繁复杂、操纵精度要求较高的“高增益”操纵阶段，“高增益”操纵的一大特点是容易产生人机耦合，由此产生的震荡会严重威胁飞行的安全。预防人机耦合震荡要求飞行员熟悉和适应飞机和飞控系统操控特点，避免急剧、粗猛、下意识和反复无常的操控。一旦产生人机耦合震荡，不要试图消除每一次震荡，而应按照人机耦合的处置方法，以缓慢连续的单向操控加以克服。 非常规构型 非常规构型是指在飞机结构、气动外形和重量等方面，不同于常规状态的飞机构型。其中特别需要强调的是飞机重心、重量的特殊变化。4月29日的波音747失速事故，很重要的原因就是飞机重载起飞。重载起飞、非正常重心起飞，飞机的操控特点与常规起飞完全不同，需要特殊的驾驶技术，没有经过特殊训练的飞行员是难以胜任的，另外，这种特殊构型下的起飞，对气象条件要求也比较严，不能按照一般的起降条件进行掌握，在大风、强对流天气下进行重载起飞是非常危险的。从4月29日的飞行事故现场看，当时机场处于强对流天气，侧风较大、气流颠簸，这是引发事故的另一个重要原因。 四、MD-82型飞机的失速故障分析与处理 MD-82型飞机的失速警告系统连续地监控飞机机翼升力载荷，当飞机接近失速状态时，接通抖杆器，自动地对驾驶杆产生手泪派作 ——————————————————————————————————————————————— 用，同时给出目视和音指示。如果飞机局部迎角a增大到失速状态，失速恢复系统使升降舵操纵系统中的伺服机构推动驾驶杆向前运动，引起飞机低头的姿态。失速警告系统是双套装置，每一套都具有使所有失速警告信号起作用的能力。 MD-82型飞机的失速替告系统有两个迎角传感器、两台失速警告计算机、双套抖杆器、音频识别器、信号显示器及失速恢复系统(推杆伺服作动器)组成。另外，在驾驶舱顶部开关板上有一个失速警告试验开关。每一台失速替告计算机接收并且综合一个迎角探测器、一个襟翼位置传感器、两个机翼的缝翼接近装置的输出和一个水平安定面位置传感器所提供的信号。当飞机接近失速状态时，计算机产生预失速信号(该信号对速度和重心做了补偿)，以提供失速预警和失速识别信号。 故障分析与排除方法 在日常的机务维护工作当中，机务维护人员经常会遇到失速系统的故障和与失速系统相关的其他故障。失速系统的故障均不符合MEL(最低放行清单)，并且故障点不易找到，排故时间比较长，工作量相对较大。 1.系统的失速保护引起的故阵现象 失速系统正常工作也会引起其他故障灯亮，并且不易发现和判断。 (1)故障描述 一架MD-82飞机在执行航班任务时，连续近两个月一直反映“不 协调灯亮故障”。在起飞后襟缝翼不协调灯亮，AIR快慢指针指向——————————————————————————————————————————————— 快，FMA显示Sri) LOW，俯仰指针下移2}~3}，液压压力下降又回升，增速至220节灯灭。尤其是大重量起飞失速故障发生率高。而起飞时如果拉起角度比指引针低两度，起飞速度增加10-20节，或用150襟翼起飞，此时故障不会出现。为了排除故障，先后更换了失速警告计算机、接近电门电子组件、迎角传感器、手柄电门、大气数据计算机、飞行制导计算机、升降舵位置传感器、自动缝翼作动器、安定面位置传感器(2#失速替告计算机的传感器)、双三轴加速度计和飞行制导板，但故障并没有最后排除。 (2)故障分析与排除 造成故障的原因，一是假信号引起失速保护，二是确实存在升力不足。 如果是线路故障引起的假信号，在故障出现时，即使增加飞行速度故障现象也依然存在。事实上，在飞行速度增加到缝翼收上位置的空速时，故障现象就消失了。这是因为此时的升力已满足了要求，解除了失速状态。在襟翼巧“起飞时故障不出现，是因为此时的缝翼已处于全伸展位置，按正常的襟翼巧“起飞设定起飞速度可以满足需要的升力。机组所采取的小迎角、大速度的起飞操纵 措施 《全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观软件质量保证措施下载工地伤害及预防措施下载关于贯彻落实的具体措施 也是为了增加升力。这就排除了由线路等原因引起的假信号造成此故障的可能性。 在检查中发现，缝翼在中立位多伸出1/4英寸，缝翼出现开缝，而此时缝翼应封闭。缝翼开缝导致飞机气动特性改变，使襟翼II“起飞时存在升力损 失。110襟翼起飞时，起飞速度是按正常的襟缝翼状态 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 的，即缝翼封闭，处于无缝状态。如果机组按飞行指引针操 纵，在缝翼开缝的状态下，按指引针指示的俯仰角起飞必然会造——————————————————————————————————————————————— 成升力不足，尤其是在大重力起飞情况下更明显。失速警告计算机探测到失速状态，发出指令使自动缝翼伸出以增加升力。液压压力下降又回升，说明自动缝翼工作，使缝翼放出。此时的缝翼状态与手柄状态不一致，因此不协调灯亮。俯仰指引针下移20-30,ADI快慢指针指向“快”，FMA显示SPD LOW，说明制导计算机已探测到当时的飞行速度不足以保证足够的升力，因此，给出指令增加飞行速度、减小飞机俯仰角，以提高升力。因为飞行制导系统本身是正常的，所以没有故障纪录;失速指示系统工作正常，探测到失速并采取了防护措施。 在实际排故过程中，调整了缝翼位置，故障即被排除。此故障粗看起来是不协调故障，而实际上是因失速而引起的失速系统作动导致不协调灯亮。按一般的MD-82飞机航线维护经验来说，襟缝翼不协调故障一般判断为信号故障，由电子专业人员排除。而此次故障则是相应系统工作均正常，确实出现了缝翼位置与手柄的位置不一致，并且不协调灯也做出了指示。这个故障很有典型性，即在日常机务航线维护过程中，经验会带来方便，但有时也会带来意想不到的麻烦。 2.失速指示故障 (1)利用时速警告计算机的试验插头测试相关传感器 在通常情况下，如果出现SIF灯亮故障，应首先到E/E舱，观察失速警告计算机面板上是否有相应的故障灯亮。任意一个故障灯都可能会由于这时存在着故障或者因为在故障存储器中存储着曾经发生的故障而燃亮。因此，在主起落架离地时，必须清除存储器中储存的 所有故障，而后存储此后发生的任一故障，直到下次起飞为止。——————————————————————————————————————————————— 因为在计算机所有电源已切断的情况下故障仍能存储7小时。所以即使空中出现故障，在落地后直接到E/E舱观察失速警告计算机面板也可发现故障。如果是差异灯亮，则可以通过测量试验插头上的相应插钉与一号插钉间的电压来确定故障点。例如，一架飞机信号牌SIF灯空中闪亮，有时常亮。地面检查测量发现左迎角传感器在28.30电压超标，更换左迎角传感器后测试电压为++8.2伏，在标准范围内，故障即被排除。 (2)利用状态试验板故障回顾功能判断故障 状态试验板(STP)在日常排故过程中，是一个常用的辅助机载设备。利用它的故障回顾、维护试验、恢复适用试验三项功能可以明确排故方向，迅速找出故障点，提高工作效率。SIF故障原因很多，但在实际维护中最常见的故障点是空地信号故障。该故障在STY上一定有记录，通常为:GND SENSORFAILURE。这表示至少有一个地面传感器与其他的地面传感器信号不一致的时间超过40秒。且还会伴有NO AU-TOLAND灯亮。 如果飞机上安装的是一971型号的飞行制导计算机，将提供更加详细的故障记录。例如:GND SENSOR FAIL-URE 0一计算机无法隔离出故障,GNDSENSOR FAILURE 1 R2-58继电器故障,GND SENSOR FAILURE 2 R2-6继电器故障,GND SENSOR FAILURE3左主起落架wow电门故障,GNDSENSOR FAILURE 4一右主起落架wow电门故障。根据相应的故障记录就可以确定是R2-6,R2-58继电 器或相应的电门故障，从而被迅速排除。例如，飞机离地后SIF——————————————————————————————————————————————— 灯常亮，自动驾驶接通后，主、副配平不工作。通过检查，判断为空地信号故障。若wow电门或R2-6,R2-58两个空地继电器不工作，会直接导致SIF灯常亮，会使制导计算机接收到飞机仍在地面的信号，致使自动俯仰配平被抑制。初步检查判断wow电门正常，认为是R2-6与R2-58继电器故障。更换R2-6与R2-58继电器后，故障仍然出现。进一步检查时发现，当检查wow电门时，当时只把两个代替目标接近了电门，以验证电门工作正常。而实际上，应拆下主起落架支撑连杆，使真正的目标与电门接近以验证电门与目标的间隙也正常。重新检查wow电门后发现电门间隙过大，调整间隙后故障被排除。 在日常维护飞机时，为了模拟空中状态，经常在驾驶舱拔出空地继电器断路器，然后在左右wow电门上贴两个目标，来模拟空中状态。但在排失速系统故障时，一定要使真正的目标与电门接近，真正模拟空中状态，才能找准故障源，提高排故效率。 五、失速的预防与应对 就像我前面所描述的哪样，我们对失速理论与驾驶技术的缺失比我们想象得要严重的多。失速的环境因素、飞机因素、人为因素和其他相关因素比我们想象得要复杂得多，预防与应对失速并不是一件简单的事情。 1.加强理论学习 失速理论教育不能仅停留在航理层面，飞行员在初始教育阶段对这些理论已经有了足够的了解。我认为需要加强的是对失速案例的进 一步分析，对所飞机种的失速相关理论的进一步了解，以及对失——————————————————————————————————————————————— 速处置技术理论的进一步深化。因为只有通过案例分析，才能使我们真正了解失速的易发性、复杂性和危险性，只有了解了所飞机种的失速特点，才能有针对性的进行失速防范和应对。只有结合环境、条件、飞机和自身技术特点，才能真正掌握有效的处置失 2.模拟训练 失速毕竟是一种平时飞行中难以遇到的特殊情况，对于失速的了解和应对技术的掌握，想要靠实际飞行来提高是难以实现的。现代模拟技术对于各种特殊情况的模拟已经达到了相当逼真的程度。通过模拟训练，可以使飞行员通过反复训练掌握失速特点和处置方法。 通过模拟训练，可以使飞行员通过反复训练掌握失速特点和处置方法 提高失速警觉性 失速的警觉性不是让飞行员时时设防处处警觉，而是真正了解可能发生失速的时机，有针对性的提高对失速的防范意识。在容易产生失速的条件下，要保持高度的警觉和正确的操控。在处置突发的危险状态时，要针对环境和飞机特点，采用正确的决策和方法。在处置失速险情时，很重要的一点是对危险的发展趋势和可能结果有一个明确的判断，我们说决策是处置的的关键，而飞行突发事件的处置，时间窗口和高度门槛是关键中的关键，突发情况发生后，飞行员面对的是两条时间相关曲线，一条是故障扩展曲线，失速的发展引发状态的急剧恶化和高度的迅速损失;另一条是飞行员处置曲线，你的正确应对不是可以无限期延续的过程，处置的时间窗口随着高度的降低渐渐关 闭。飞行员必须在高度门限到达和时间窗口关闭之前，使这两条——————————————————————————————————————————————— 曲线尽快重合，完成危险的处置程序。 飞行的风险毕竟是不以人们的意志为转移的，对于失速理论的研究和应对技术的提高，依然无法彻底避免失速事故的发生。我们对于失速理论的研究，对失速应对技术的探索永无止境。 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