A320系列飞机刹车系统设计分析.doc

A320系列飞机刹车系统设计分析A320系列飞机刹车系统设计分析刹车系统是现代飞机的一个重要组成部分，它能否准确及时地减速制动飞机,不仅影响着飞机的正常运营，而且直接危及到飞机的安全。本文介绍了A320系列飞机刹车系统的构成和特点，描述了其工作原理，希望对维修人员初步了解刹车系统起到一定借鉴作用。刹车系统是现代民用航空器的重要制动装置,在飞机着陆阶段、滑行阶段吸收飞机滑跑动能,使飞机快速降低速度,达到缩短滑跑距离的目的,以及确保飞机的停留,是保证飞机安全运营的重要系统，其工作性能的好坏直接危及飞行安全，必须严格预防和排故。1.刹车系统构成飞机刹车系统由正常刹车系统、备用刹车系统及其六个子系统组成,结构如图1。正常刹车系统与备用刹车系统主要区别是正常刹车系统使用绿系统压力,备用刹车系统使用黄系统压力,通过自动选择活门自动选择压力源,一般绿液压系统压力优先于黄系统压力对系统提供工作压力。几种刹车方式及控制如表1所示。图1刹车结构示意图1.1计算机BSCU（刹车转弯控制组建）是刹车系统和前轮转弯系统的核心控制计算机。它接收刹车指令信号,打开或关闭刹车选择活门,完成对刹车指令的响应和刹车方式选择，同时还接收轮速信号以及大气数据和惯性基准组件（ADIRU）的大气数据等信息,调节刹车压力,控制轮速,按照预定的程序控制自动刹车,以达到最佳刹车性能的目标。并完成对系统监控和自检,向飞机电子中央监控系统、中央故障显示系统发出提示和警告信息，以及进行前轮转弯控制等功能。它包括两个系统,一个工作,一个备用,交替工作,这种多余度设计保障了BSCU的安全可靠性。1.2刹车组件A320系列飞机刹车由两组7个活塞的盘式刹车构成,刹车组件包括推力盘组件、4个动片组件、5个静片组件和压力盘组件,静片通过内部边缘上的槽被键接到扭力管上,动片通过外部边缘上的槽被键接到轮上,随机轮一起转动,由黄绿两套独立的液压系统提供液压动力。刹车时,来自刹车系统的液压油进入油缸座推动活塞,使交替配置的动盘和静盘压紧产生摩擦力矩,制动飞机;松刹车时利用被压缩的回力弹簧复位,动静盘脱离。表1.飞机刹车系统构成2.刹车工作原理及控制逻辑2.1正常刹车正常刹车分为人工刹车，自动刹车和空中刹车三种方式。只有在飞机供电正常，计算机工作正常，且绿液压系统压力正常的情况下，才能工作。2.1.1人工刹车飞行员踩踏脚蹬时位于脚蹬下方的位置传感器(BPTU)受到压力作用，然后将压力转化为电信号传送至BSCU，此时BSCU作动绿系统的正常刹车选择活门，压力传至下游，同时BSCU通过感受压力的强弱控制正常刹车伺服活门的开度，以此来调节刹车力的大小，另外，BSCU的防滞功能可防止轮胎抱死。2.1.2自动刹车当飞机着陆时，飞行员通过踩踏脚蹬减速，也可启动自动刹车减速制动，此时BSCU接收减速率预选值和SEC（扰流板升降舵计算机）计算机打开扰流板的信号后，作动正常刹车选择活门，并且防滞功能控制刹车伺服活门的开度调节刹车压力的大小，以防抱死。减速结束后可通过收扰流板或者踩踏脚蹬的方式来终止自动刹车功能。2.1.3空中刹车空中刹车是正常刹车的另一项子功能，当飞机起飞收起起落架时，由于轮胎的高速旋转，如果夹带硬质颗粒，比如石子，砖头或者铁片等，将会打伤轮仓中的重要部件而造成事故。因此起飞后，把起落架手柄放置在“up”位后3秒钟，BSCU计算机作动绿系统压力，直接将机轮制动，防止意外发生。2.2备用刹车正常刹车使用的绿液压系统压力如果失去或者低压，将不能再使用正常刹车，或者出现电控失效，即BSCU故障时都必须使用备用刹车，并且备用刹车没有自动刹车方式，只有带防滞和不带防滞人工刹车两种方式。2.2.1带防滞人工刹车当机组人员踩踏脚蹬时，脚蹬信号由位置解算器将刹车力信号输入BSCU，作动备用刹车选择活门，黄液压系统压力传至下游，此时防滞功能仍由主控计算机BSCU计算，并送到接口计算机ABCU（备用刹车控制组件），并由其调节备用刹车直接驱动活门的开度，调节刹车力的大小，防止抱死。2.2.2不带防滞人工刹车如果BSCU出现故障，则也不能再使用带防滞功能的备用刹车方式，此时脚蹬信号仍由位置解算器将刹车力信号输入ABCU，作动备用刹车选择活门，黄液压系统压力传至刹车组件开始刹车，此时力的大小完全由机组踩踏脚蹬的力决定，目前大多数A320系列飞机均为增强型，所以即使失去BSCU的防滞功能，也具备防抱死功能，当飞行员将脚蹬踩踏到底时，刹车力也不能达到使机轮抱死的程度。并且机组可参照前仪表板上的三针指示器指示的刹车压力缓解踩踏脚蹬的力，防止抱死。2.2.3停留刹车在地面停稳飞机后，可使用停留刹车制动飞机，停留刹车可使用黄液压系统的压力，也可使用黄液压系统刹车蓄压瓶的压力。当中心操作台上的停留刹车手柄放在“on”时，停留刹车选择活门打开，压力传至往复活门后将机轮刹死。值得注意的是使用停留刹车时，无防滞功能，刹住则为刹车压力最大。3.刹车系统的设计特点（1）电控液力系统A320系列飞机采用先进成熟的电控液力系统，所有控制信号先转换成电信号，再进行传输和计算，刹车系统较之其它飞机能更准确的监控机轮的刹车压力，轮速，加速度等数据，进行更复杂精确的计算，提高刹车效率与性能。（2）采用多余度设计，提高刹车的可靠性由系统可以看出，飞机的刹车系统包括正常刹车和备用刹车两大类，通过它的六项子功能满足在任何情况下都能够及时准确地停车制动，同时系统采用的计算机内部装有两套独立的通道，可以避免因一个通道故障而无法刹车的情况。在刹车压力控制上采用BSCU控制伺服活门开度、三针压力表显示压力来确保刹车制动的安全可靠。由于刹车制动会对飞行安全产生巨大影响，所以在刹车方式及刹车组件上都采用了多余度。通