魏柏林 白开勇
中航西安飞机工业集团股份有限公司，陕西 西安 710089
【摘要】针对某飞机外襟翼在收放过程中出现异常响声问题，通过对外襟翼传动系统结构设计和工作原理的分析，与测量数据结合，确定了异常响声问题出现的位置和原因，提出了一套故障排除流程，为后续外襟翼传动系统制造过程控制与数据监测提供方向。
【关键词】外襟翼、传动系统、异响、过程控制
0 引言
某飞机在试飞阶段多架次外襟翼在收放过程中出现异常响声的故障，重复性故障严重影响了飞机的进度和周期。本文对外襟翼传动系统的结构组成、工作原理与现场故障测量相结合，确定故障出现的准确位置，依托故障排除过程中的数据积累，为后续制造过程容差分配和数据监测提供方向。
1 襟翼传动系统概述
某飞机外襟翼采用富勒襟翼结构，主要用于飞机起飞降落时增加升力和阻力，缩短起飞着陆滑跑距离，外襟翼传动系统是用于飞机飞行控制的重要系统之一，能有效提高飞机起飞、着陆时的气动和飞行性能, 而且也大大改善飞机爬升率、进场速率及控制进场最佳飞行姿态, 还与巡航时的飞行阻力密切相关[1]，对飞机飞行安全至关重要。某飞机通过配备的专用襟翼收放电动机构，输出扭矩通过传动杆传输至外襟翼收放作动筒，再通过外襟翼收放作动筒的伸长和缩短驱动外襟翼放下和收起。
2 传动系统组成及工作原理
2.1 结构组成
某飞机外襟翼传动系统主要由襟翼作动筒、传动杆、衬套、支座、花键等组成，传动系统示意图见图1：
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2.2 工作原理及特点
当外襟翼需要放下时，驾驶舱给外襟翼收放电机发出脉冲信号，外襟翼收放电机开始顺时针匀速转动，转动扭矩通过传动杆传输到机翼后部的两个外襟翼作动筒上，作动筒开始伸长，驱动外襟翼沿着滑轨向后运动，实现外襟翼放下功能。
当外襟翼需要收起时，驾驶舱给外襟翼收放电机发出脉冲信号，外襟翼收放电机开始逆时针匀速转动，转动扭矩通过传动杆传输到机翼后部的两个外襟翼作动筒上，作动筒开始收缩，驱动外襟翼沿着滑轨向前运动，实现外襟翼收起功能。
整个传动系统通过多根传动杆首尾相连，在传动杆上设置径向固定结构，保证整个传动系统的稳定转动，具有物理连接的可靠性，但是传动杆安装精度不高，传动杆强度较差，在运行过程中存在微小变形的风险，会导致传动杆与轴承之间间隙不均匀，进而引发转动时不规则的摩擦出现。
3 问题调查故障分析
3.1 问题情况
某飞机在试飞阶段多架次外襟翼在收放过程中传动系统出现异常响声，故障位置比较集中，主要分布于左外翼段外侧，在收放过程都存在异常响声问题。
3.2 间隙测量结果
在每架飞机收放响声确定位置后，对故障部位襟翼传动杆与支座上轴承的间隙进行了测量，各次测量结果如下表1：
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3.3 故障分析
从数据分析来看，故障是由于襟翼传动杆与支座上衬套间隙过小，襟翼传动杆在外襟翼收放转动时，与轴承之间产生摩擦造成的。襟翼传动杆长度约5.3m,转动速率约12r/min,转动力矩约10N?m，如此长度的传动杆在顺时针和逆时针转动时,传动杆在传动过程中必然存在圆周方向上的摆动，会加剧与轴承之间的摩擦，响声也更加明显。通过对故障部位转动时圆周摆动进行测量，各次数据具体如下表3：
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4排除方法
4.1排除流程
确定故障位置
测量配合间隙
调整轴承与套管间隙
分离支架与衬套拆卸
拆卸外襟翼和襟翼作动简
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4.2排除方法
4.2.1测量轴承与套管间隙
使用塞尺测量左右襟翼舱传动轴承与套管配合间隙，套管外径要求为Φ38d9 ，轴承衬套的内径要求为Φ38H11，两者之间的理论配合间隙为0.08mm～0.302mm，将实地测量值记录。
4.2.2 调整轴承与套管间隙
将轴承与支架连接的螺栓中靠近外侧的一个螺栓、螺母、垫片拆卸下来，增大轴承与套管的间隙，测量当前情况下，轴承与套管的间隙值，重新收放襟翼，判断收放响声有无降低。考虑到轴承与套管属于间隙配合，调整轴承与套管的间隙。
4.2.3 分离支架与传动杆衬套
拆除疑似响声部位的襟翼传动杆衬套上的紧固件，将支架与传动杆衬套分离，使传动杆衬套与传动杆在转动时保持相对静止，此时收放襟翼，即可确定此处是否是响声来源。
4.2.4拆卸外襟翼和襟翼作动筒
将出现响声位置的外襟翼拆卸下来，再将7-8肋间的作动筒拆卸下来，进行相关检查。
4.2.5传动杆衬套加工
将响声来源部位的传动杆对接处两端的紧固件拆除，将传动杆衬套取下，此时分别测量衬套内径、传动杆外径，分析其是否符合设计图纸要求。将传动杆衬套内径在公差范围内进行加工，增大传动杆衬套与传动杆之间的间隙，适应于襟翼在收放时产生的圆周摆动，消除剧烈的摩擦。
4.2.6 结构恢复与响声检查
重新将传动杆进行连接，固定传动杆支架， 将检查完成后无问题的作动筒重新安装入位，后将外襟翼按照相关要求进行恢复安装，完成整个收放系统的安装恢复后，重新收放襟翼，观察响声情况。
5 过程控制与改进
5.1 从五次在故障排除结果和测量数据来看，通常需要保证杆与轴承之间的单侧配合间隙≥0.10mm，传动杆响声异常问题就不会出现。
5.2 在零件之间阶段，零件套管镀铬后的外径理论要求为Φ38d9，即
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差制造后，理论配合间隙在0.20～0.302mm之间，仍然满足公差要求。
5.3 在接收安装配套交付的襟翼传动杆组件（由套管、轴承及传动杆等组成），按照0.20～0.302mm的配合间隙进行测量检查记录，测量合格后再进行使用。
6结束语
本文对外襟翼传动系统异响问题的分析，确定异响的类型、发生的阶段以及位置，结合系统工作原理，并通过认真细致的检查，查找故障的真正原因[2]，为之后的故障排除总结了实践经验，为制造过程容差分配和数据测量提供方向，研究成果已在实际生产中得到验证和应用。
参考文献
[1] 黄建国.后缘襟翼运动型式的选择及其分析[J]. 民用飞机设计与研究. 2009(03)
[2] 张坤锋. B737NG飞机异响的几种情形和排故思路[J].价值工程.2015(03)