a320飞机刹车系统原理及故障分析

第一部分序A30滑动着陆滑行中断起飞时对飞机飞机离地后自动对主轮进行刹车防止主轮在进入轮舱后因惯性转动；转弯辅助。A30刹车方式工作正常刹车使用的是飞机绿系统压力根据（包括发动机泵和电动泵压力）和黄系统刹车储压器压力，A30第二部分刹车系统原理介A320飞机刹车系统构型正常刹车系统介A30令由刹车控制组件SCU根据机组设定的率和飞机轮速计入的位移量经脚蹬下的刹车指令传感器G感受后输入给SCU，A30飞机配置一的正常刹车系统的功能实现必须要有刹车控制组件SCU参与。上图是A320飞机正常刹车系统原理图，正常刹车系统主要绿系统刹车压力传感器、绿系统刹车压力选通活门23GG、自动选择活门2576GM正常刹车伺服活门15GG/16GG/17GG/18GG、四个轮速传感器19GG/20GG/21GG/22GG、四个刹车压力传感器11GG/12GG/13GG/14GG4下的指令传感器9GG、两个脚蹬、四个安门2616GM/2617GM/2618GM/2619GM、一个刹车控制组件BSCU、一个刹车控制面板。下面简单介绍一下几个主要部件的正常刹车选通活门3G----该活门安装在轮舱内绿系统RK/PU总管上，见下图，当SCU检测到正常刹车系统有刹车需求时，将给选通活门内的电磁线圈通电，线圈通电后将使得活门内的内的“滑阀”向上移动，滑阀向上移动后将系统压力介入正常刹车管路，该活门起选通正常刹车系统的作用。自动刹车系统选通活门自动选择活门6GM活门实现了正常刹车系统和备用刹车系统的切换，实现了两者的优先级控制，当停留刹车设置时，通过该活门可以关闭备用刹车系统回油管路，避免了停留刹车压力的损失。当正常刹车系统有刹车需求时，绿系统压力经选通活门3GG后进入自动选择活门的A2号滑阀上产生的力加上弹簧力的合力大于黄系统压力在号滑阀上产生的力，见下面所附的图，2使得备用刹车系统刹车压力被切除，这实现了正常刹车系统和备用刹车系统间的优先级控制，2号滑阀向左侧移动也同时使得绿系统压力经自动选择活门的B口接入正常刹车系统管路。当由于正常刹车系统不可此时A口的绿系统刹车压力被选通活门23GG切除，从D引入的黄系统压力在2滑阀上产生的力将克服弹簧力，这使得活门内的2号滑阀向右侧移动，将使黄系统压力经活门E口接刹车时，从停留刹车控制活门来的控制压力进入选择活门的J口，这将使得活门内的1号滑阀向左侧移动，切断备用刹车系统回油管路。自动选择活门2576GM原正常刹车系统伺服活门15GG/16GG/17GG/18GG活门内A腔和D腔内液体的压力，这将使活门内的滑阀移动，滑阀的移动调节了从U4A30伺服活门出口安装有安门安门至下游管路的流量当下游因管路破损管路接头脱开等原因造成油大量渗漏时，安门将关闭伺服活门至刹车毂间的供油管路，防止油漏光。伺服活门原刹车压力传感器11GG/12GG/13GG/14GG安装在伺服活门下游，每个伺服活门一个，可以分别感受经伺服活门力信号反馈给刹车控制组件SC，SCU调节和刹车防滞功能中，实现对刹车压力调节和刹车防滞功能的闭环控制。与备用刹车系统不同这些刹车压力数据不作显示用，机组无法从ECAM系统和三位表上看到刹车压力压力传感器刹车毂2641GM/2642GM/2643GM/2644GM----A320飞机前使用的是多片碳刹车片式刹车毂，刹车毂由热包（即碳刹车片组、扭力管、作动器等组成。刹车毂上有两组碳刹车片，使用时一组与作动器一起固定在起落架轮轴上，该组不能转动，另一组与轮毂固定，可与轮胎一起转动，两组刹车片都可以在轴向移动；作动器也分器只伸出腔供压，作动器的返回由弹簧完成。当有刹车压力输入时，作动器伸长，使得与轮轴固定在一起的静片和与轮胎一起转动的动片在轴向移动，使他们相互抵紧，产生摩擦力，轮胎转动。当刹车压力后，作动器在弹簧力作用下返回，动片和静片分离。刹车上装有刹车指示杆，用来指示刹车片的磨损情况。碳刹车轮速传感器19GG/20GG/21GG/22GG轮速传感器安装起落架轮轴内，传感器由一个动环和一个静环组成。动环由铁磁材料制成环上沿均匀分布着20个齿由驱动轴驱动驱动轴端部的花键与轮胎防尘盖上的键槽齿合，轮胎的转动通过驱动轴传入传感器；静环上安装有一个永磁体和一个绕在永磁体上的线圈，当动环上的齿经过永磁体时，将使得通过线圈的磁通量发生变化，这将圈两端产生一个脉冲信号，脉冲信号的频率与轮胎转速成正比=0轮胎转速，SCU通过感受脉冲信号的频率来探测轮胎的转速，轮胎转速=脉冲信号频率/0。轮速传感器的安轮速传感器脚蹬下的指令传感器GG----该指令传感器安装在F/O第一CAPF/O感器有两个摇臂，一个摇臂和两个脚蹬的左侧踏板相连，另一摇臂和右侧踏板相连，因此通过脚蹬不能分别调节四个主轮刹车毂的压力，只能分组调节，左侧起落架的两个主轮刹车毂的刹车压力由左侧踏板调节，右侧起落架的两个主轮刹车毂的刹车压力右右侧踏板调节。从脚蹬踏板输入的位移信号经连杆和传感器摇臂输入指令传感器，引起传感器内电位器上指针位置的变化，指针位置的变化造成了电位计输出电压的变化，从而实现刹车指令的转换，传感器拾取的刹车指令最终输出给刹车控制组件SC。指令传感器安装位置和原刹车控制组件BSCU 刹车控制组件实现系统自检一的优先级比通道二的优先级高刹车控制一下正常刹车系统的刹车压力控制通道。自动方 当飞机绿系统刹车压力可用，刹车控制面板A/SKID&SG开关设置在“N”位后，正常刹车系统投入使用。SCU根据机组在刹车控制面板上设置的率（MAX或MED或计算产生目标刹车压力→SCU通过绿系统刹车压力传感器探测绿系统压力是否可用→若压力可用，将输出指令打开刹车选通活门，GG打开后绿系统压力通过自动选择活门5MA口进入自动选择活门→进入A口的绿系统压力将使得自动选择活门内2B口进入下游自动刹车系统管路→绿系统压力进入刹车伺服活门→SCU进行调压→经伺服活门调压后的刹车压力被下游的刹车压力传感器感受后反馈给SCSCU正输出给伺服活门的电信号→经调压后的刹车压力输入刹车毂正常速，轮速被轮速传感器感受后反馈给BSC→SCU结合轮速和从ADIRU来的空速信号算出率当率与设定的率有差时，SCU调整目标刹车压力，进入一个新的刹车压力调节循环。人工方 机组由脚蹬踏板输入刹车指令，使踏板产生位移踏板的位移被脚蹬下的指令传感器9GG感受后输入根据此信号计算出需求压力→SCU通过绿系统压力电门感受绿系BSCU系统刹车压力选通活门2G→GG通电后绿系统压力经油滤GM和单向活门1GM后到达自动选择活门MA口→压力将使自动选择活门6GM内的2号滑阀向左侧移动，将备用刹车系统的压力切除，同时使得绿系统压力经自动选择活门B口进入下游自动刹车系统管路→绿系统压力进入刹车伺服活门→SCU→经伺服活门调压后的刹车压力被下游的刹车压力传感器感受后反馈给SCU，SCU→经调压后的刹车压力输入刹车毂正常刹车作动器，推动作动器伸出，调节刹车片间的正压力机轮开始轮速被轮速传感器感受后反馈给SC→SCU结合轮速和从ADIRU来的空速信号算出率，当率与需求的率有差时SCU调整目标刹车压力进入一个新的刹车压力调节循环。从上述介绍可以看出正常刹车系统的刹车压力调节通道需要有传感器、SC、电磁阀、伺服活门等参与，是一种软连接，是一必然需要有处理时间，如果刹车指令产生时刻计为T,延时计为△，那么系统的响应时刻≈△T。A320飞机备用刹车系统介SCUSCU能。备用刹车系统原理图备用刹车系统原理图LOWPRESSURECONTROLSYSTEM助低压控制系统、DUALVALVE双活门2577GM、DUALSHUTTLEVALVE双往门力传感器62GG/63GG、备用刹车伺服活门40GG/41GG/42GG/43GG、三位表60GG。自动选择活门、刹车控制组件SCU已在正常刹车系统中介绍，这儿不再赘述AUXILIARY_LOW_PRESSURE_CONTROL_SYSTEM辅助低压控制系统----A0系统配置一的备用刹车系统刹车压力调节和控制不需要SCU参与，由于脚蹬位置在驾驶舱，而完成刹车压力调节功能的双活门2M信号的转换和传递引入了辅助低压控制系统。辅助控制系统主要由MASERCLIER主筒M/2M、YDRESERIR-RKCL油箱和必要的管路组成。主筒的功用是将从脚蹬踏板输入的的位移信号转化成信号，油箱的功用是补充主筒内的油量。主筒分别与左右脚蹬踏板相连，只能和转换两个踏板的信号，因此不能实现对所有4制左侧起落架刹车毂压力和右侧起落架刹车毂压力。辅助低压控制系统调压原理MASTER_CLINDER和 该活门安装在主轮舱内它可以实现对备用刹车系统刹车压力的调节，作用和正常刹车系统的伺服活门一样，只不过伺服活门输入的控制信号是从SCU电信号，双活门输入的控制信号是从备用刹车系统辅助低压控制系统MASER_CLIER来的信号。见下面AL_AE双活门原理图，双活门有两个调压通道，可以分别调节左右起落架的刹车压力，图中只显示了一个调压通道。从低压辅助系统来的压力将推动AL_AE内的活塞克服弹簧力向下移动，力的大小决定了向下移动的位移量的大小，活塞向下移动后将带动连杆绕支点转动，将带动连在连杆上的滑阀向上移动，滑阀移动后将调节从C口输出的刹车压力的大小。DUAL_VALVE双活门原理ALSUTLE_AE双往门2该活门安装在主轮舱内，位于DAL_AVE活门的下游。由于备用刹车系统和停留刹车系统共往门后的刹车管路为解决管路争用问题引入了该活门。见下面DALSUTLE_AE原理图，当使用备用刹车系统时，从上游AL_AE来的经调节后的刹车压力进入活门的D口和E口，这将使得活门内阀体向下移动，将备用刹车系统刹车压力经C口和D口连到下游刹车管路；当使用停留刹车系统时，连到D口和E口的备用刹车系统刹车压力被上游的停留刹车操作活门切断，连到ALSUTLE_AEB口的停留刹车压力将使得活门内阀体向上移动，将停留刹车压力经C口和D刹车管路。DUAL_SHUTTLE_VALVE原压力传感器62GG/63GG和三位表 压力传感器/3GG安装在备用刹车系统双往门下游刹车管，感受经调节后的刹车压力，将感受的压力信号输送给三位表，实现在驾驶舱对左右起落架刹车压力的显示和与正常刹车系统不同备用刹车系统只有两个压力传感器，这两个传感器分别感受左侧起落架和右侧起落架刹车压力；由于备用刹车系统刹车压力调节不需要SCU参与，这两个传感器感受的压力信号只输送给三位表而不输送给刹车控制组件SC。三位表还和备用刹车系统刹车储压器压力传感器相连，可以显示和储压器内的压力。传感器和三位表原理上面对备用刹车系统主要元部件作了简单介绍，下面介绍一下备用刹车系统的刹车压力调节通道。驶员踏脚蹬的力的大小决定了脚蹬的位移量，脚蹬的位移量经过MASTER_CLINDER主筒转化为信号经管道输送给DUAL_VALVE活门2577GM，在双活门内压力信号被转换成滑阀ALSUTLE_AE接入备用刹车系统刹车管路在双往门→脚蹬→MASERCLINER→AL_AE→压力传感器→三位表→伺服活门→刹车毂→飞机→驾驶员就构成了备用刹车SCU和伺服活门的参与SCU和伺服活门的主要功用是实现刹车防滞，SCU和伺服活门参与压力调节与否就区分了带防滞的备力调节通道脚蹬→主筒→ALAE采用的是机械方式由于使用的油可以看成不可压缩流体可以将调节通道看成,系统的响应时刻计为，那么T0。A320飞机停留刹车停留刹车系统使用的是黄系统压力，可以是黄系统泵压，也可7G、停留刹车控制活门GG、ALSUTLE_AE双往门、自动选择活门6GM、停留刹车操作活门7M、停留刹车压力电门GG。停留刹车系统原下面介绍一下备用刹车系统主要元部件停留刹车控制活门 该活门安装在右侧主轮舱后壁7G控制手柄和停留刹车控制活门内为这两个不源提供了独立的操下压，将使得连杆上的铃舌下行与底座压紧，这将导致“e”腔压力CeA口压力连接到DD口输出A口进入的压力被接入到回“eC口输出的停留刹车压力同时“e腔压力下降将使得活门内回位这将切断供给D口的控制压力。停留刹车活门原停留刹车压力电门86GG----门槛压力为35bar(507.6psi)，BSCU通过它来感知停留刹车是否设置BSCU探测到停留刹车设置后将关闭正常刹车系统选通活门23GG这将切断正常刹车系统。停留刹车压力电门、BSCU、选通活门23GG、停留刹车操作活门2579GM、自动选择活门2579GM和停留刹车控制活门72GG一起停留刹车的设 见停留刹车系统原理图停留刹车控制→2GG输出的压力分为停留刹车控制压力见图中7G口D和停留刹车压力见图中7G口C→从D口输出的控制压力进入自动选择活门2M和停留刹车操作活门M，进入自动选择活门6GM的控制压力通过选择活门内的1号滑阀切断了备用刹22M的控制压力通过操作活门内的滑阀切断了备用刹车系统；→从C口输出的停留刹车压力通过双往门2输入备用刹车系统管路，最终通过备用刹车伺服活门0G/1G//3GG供给刹车毂黄系统刹车作动器→SCU通过备用刹车G关闭正常刹车系统。在此简单介绍一下停留刹车系统的一个常见故障――停留刹7G内出不足情况下为保证航班正点时使用当飞机回到站后建议立刻更换停留刹车控制活门GG。A320飞机刹车系统构型构型一和构型二的区别主要在备用刹车系统，这儿主要介绍一下构型二的备用刹车系统。构型二备用刹车系统ANPU备用刹车脚蹬位置传感器GGACU备用刹车控制组件5G、备用刹车选通活门9、DDIRECTIRVEAE直接驱动活门/G、ALSHTLE双往门、压力传感器/1GG、三位表GG。从脚蹬输入的刹车指令经过ANPU备用刹车脚蹬位置传感器1GG转化成电信号输入给ACUACU探测到有备用刹车指令输入后通过黄系统压力传感器3GN探测黄系统压力是否可用，当探测到黄系统刹车压力可用时ACU控用刹车选通活门G打开9GG打开后黄系统压力进入备用刹车系统管路，ABCU根据从PTU0G输ACU调节V直接驱动活门7GG开度，V开度的变化调节了从黄1G/1拾取后输送给三位表G和ACU9G，ACU将此压力与需求压力相比较得出偏离值，再根据偏离值调节DV直接驱动活门/8GGV从上述介绍可以看出，与配置一相比，配置二的备用刹车系统ACU和DV直接驱动2ACU和选通活门9G.无单独起防滞用的伺服活门--防滞功能和刹车压力调节功能都由V直接驱动活门/8GG完成。构型二的停留刹车系统G不需要输出控制压因此无停留刹车操作活门和自动