张智峰
深圳航空有限责任公司 广东省深圳市 518128
摘要：故障诊断技术是一种通过监测设备的状态参数对设备发生的故障给出诊断结论，并能对设备工作状态的未来趋势做出判断的技术。1967年美国宇航局倡导成立了美国机械故障预防小组，从事故障诊断技术的研究和应用。我国自20世纪80年代中期就开始了对故障诊断的研究，在实践应用上还是基本落后于国外的发展。国内故障诊断的研究与生产实际联系不太紧密，研究人员往往缺乏现场故障诊断的经验。经历了多年发展，故障诊断技术应用了多种新理论和算法，主要有基于信号处理的方法、基于数学模型的方法和基于知识的方法。随着人工智能和计算机技术的飞速发展，基于知识的智能故障诊断方法逐渐成为故障诊断研究的主流和发展方向
关键词：飞机刹车系统;故障诊断;应用;
引言
飞机刹车控制系统具有对飞机实施刹车减速、控制地面低速转弯等功能，是飞机的一个非常重要的系统，对飞机高速滑行、安全着陆至关重要。为使飞机刹车具有较高的刹车效率和较短的刹车距离，国内外大部分飞机已采用数字式电子防滑刹车系统。
1刹车系统概述
1.1组成部分
主刹车系统主要包括刹车控制器、电磁阀、电液伺服阀、机轮刹车装置、压力传感器和轮速传感器等，其中刹车控制器是刹车系统控制的“大脑”，电液伺服阀是刹车系统的重要执行部件。需要刹车时，刹车控制器接收来自飞机管理计算机或飞行员的刹车指令，控制打开电磁阀，使液压油进入到电液伺服阀中;刹车控制器根据轮速传感器和压力传感器反馈的机轮转速信号和刹车压力信号，结合刹车指令，控制电液伺服阀输出合适的刹车压力至机轮刹车装置进行刹车。当左右机轮轮速相差较大时，刹车控制器会启动防滑功能，防止机轮抱死。防滑启动后，电液伺服阀不再响应刹车指令输出相应的刹车压力，而是由刹车控制器结合当前飞机状态综合判断后控制电液伺服阀输出合适的刹车压力。需要解除刹车时，刹车系统控制电磁阀关闭，切断液压进油，同时控制刹车管路与回油管路接通，泄掉机轮刹车装置内的压力。
1.2主要功能及原理
主车轮制动系统有六种操作模式:普通制动、制动、底盘制动、紧急制动、列车制动制动、位。主要功能有:1)提供正常制动(左右两侧具有冲击阻尼，可区分)和制动。制动通道选择开关处于“正常”位置，当飞机速度大于转速时，辅助控制器根据制动指令、飞机状态信号和机床速度信号的组合，产生制动阀的相应制动电阻，输出制动踏板上的制动压力，产生制动力矩，完成制动控制。制动通道选择的倒车开关处于“停”位置，当当前车轮停在地面上，两个侧车轮没有转速时，辅助控制直接控制制动通道制动电阻处的制动压力，使飞机停在制动电阻处。普通制动具有横向保护功能，既适用于移动轮，也适用于左右轮。当飞机的速度降到一定值以下时，没有交叉功能，飞机可以单方面刹车，低速转弯。制动电阻在制动电阻的保护事件中过载，制动电阻的制动电阻可以在制动电阻与电机转速相同的制动电阻之间输出。当转向架功能失效时，正常制动不受冲击保护，驾驶舱滑块的警告灯指示驾驶员可以将制动降级为手动制动。
2刹车系统故障
1)控制器出现故障。
该控制器作为制动控制中的中间步骤，接收驾驶员发送的制动信号，在底部连接制动压力传感器、速度传感器、服务器风扇组件等，完成机电制动功能，通过总线通信将制动信息发送到飞行机，然后上传座舱。2)传感器故障。二级控制器制动压力传感器通过总线将数据发送到飞机管理计算机，座舱的制动压力数据上传表明飞行员控制飞机是有用的，而制动系统压力数据则发送到监控室内，以验证制动系统的功能并判断制动系统是否正常工作。3)维护错误。水力能量子系统是水力电流的来源，分为左右液压动力系统，包括液压泵、辅助液压系统、高压过滤系统、进料系统、油液过滤器、液压油箱、传感器等。水力能量子系统由飞机发动机通过的液压泵控制，左侧水力能量通过高压机油滤清器和两条管线输送到输送模块。制动系统由供电电路中的供电模块提供压力。
3故障诊断方法
3.1诊断流程
故障征兆是故障发展的早期阶段，它隐藏在大量实际飞行数据中，由于未达到飞机系统报故条件而无法被察觉，因此需要经过一定的获取技术去挖掘、判断，飞行数据是获取故障征兆的重要信息源。因此运用回归分析法和工程知识预先对飞机刹车系统工作数据中隐藏的故障征兆进行检测和隔离.故障征兆诊断包含故障征兆检测和故障征兆隔离。故障征兆检测的目的是判断刹车系统是否存在故障征兆。首先在刹车系统历史数据库中获取一定容量的样本，建立输入的电压值与输出的刹车压力之间的回归方程，并确定回归方程中刹车压力值的预测区间;其次结合预测区间与故障征兆判据对刹车系统近期的工作数据进行分析和判断。如判断结果显示无故障征兆，则将工作数据放入刹车系统数据库中;如发现故障征兆，则通过刹车系统故障信息库、排故手册或专家团队对故障征兆进行隔离和排除。
3.2一元线性回归分析法
回归分析法是处理多变量间相依关系的统计方法，它是数理统计中应用最为广泛的方法之一，最小二乘回归分析是最典型的线性回归算法。回归分析法基于观测数据建立两种或两种以上变量(自变量和因变量)间相互依赖的定量关系，以分析数据的内在规律。按照自变量的多少，可分为一元回归分析和多元回归分析;按照自变量和因变量之间的关系类型，可分为线性回归分析和非线性回归分析。回归分析是一种预测性的建模技术，常用于预测分析。例如基于回归分析建立的设备频率测量方法比其他方法测量精度更高，也更易实现;运用回归分析法分析影响道路交通事故的主要因素，可达到有效预防交通事故、提高道路交通效率的目的.
3.3刹车系统日常维护监测
制动系统是影响飞行安全的重要系统，持续维护尤为重要。现代飞机大多采用数字电子制动系统，大部分时间提供智能自识别。保养时应注意制动系统接口数据的显示，以确定制动系统不同运行状态下的压力值范围。自检完成后，在错误列表中检测制动条目并确定其是否正在运行。更换制动系统的相关成品后，应对制动液压系统进行充分通风，使制动压力达到正常值。紧急制动系统作为主制动系统，用于在液压和常规列车驾驶员断电时，保护飞机制动用气动能量的机器。确保日常维护过程中空气流通量充足。在检查静态显示时，应检查制动器是否损坏、氧化、快速拆卸或磨损。制动盘表面不得受到污染，特别是不受石油物质的污染，其他制动系统元件完好无损、变形等。
结束语
飞机刹车系统故障诊断方法，具有如下特点:①将刹车压力的预测区间修正后作为其正常分布区间，该区间可用于刹车系统预先故障检测。②实例验证表明能够对刹车系统故障征兆进行有效检测、隔离和排除，在实际应用中可以显著起到故障预防作用，降低刹车系统故障发生率。③易实现，可在用户中推广使用，具有一定的实用价值。④故障征兆判据还不能完全满足刹车系统实时故障诊断需求，需进一步优化。
参考文献
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