An Unusual Boeing 737 Landing Gear Indicating System Fault Analysis
内容摘要 本文对一起罕见的B737飞机起落架指示故障进行深入分析并结合实际运行情况提供相关的预防性措施。
关键词：起落架指示系统 故障分析 预防性措施
Keywords:landing gear indicating system; fault analysis; prevention measures
一、引言
近年来随着国内B737机队机龄的不断老龄化，起落架指示故障呈现明显的上升的趋势。该故障的出现往往会造成飞机返航或是复飞，给机组造成了较大的心理负担。对于机务而言，地面检查和排故时往往需要顶升飞机，不仅工作量大，而且一旦处置不当还会导致二次返航，排故压力颇高。
二、故障现象
我公司某B737-400飞机因起落架指示故障返航，向机组了解到的故障现象为起落架控制手柄放置在UP位时，右主起落架红灯持续点亮，经过再次放下和收上的操作，故障依旧，同时发现手柄放到OFF位后绿灯闪烁且红灯点亮。询问机组在此过程中是否存在飞机偏转、是否存在异常噪音等情况，机组反馈无明显感觉。
三、故障分析及排故过程
A.系统原理介绍：
起落架位置指示和警告系统主要是由位于P2板上指示三个起落架状态的红色警告灯和绿色指示灯组成。绿灯亮的条件是相应的起落架处于放下和锁好位。红灯满足以下任何一种条件时就会点亮：（1）起落架手柄不在DOWN位，相应的起落架未收上和锁好；（2）起落架手柄在DOWN，相应的起落架未放下和锁好；（3）任何一台发动机收油门时，起落架未放下和锁好。
B.故障分析：
根据SSM32-64-11和SSM31-31-15可知S74电门通过E11架上的起落架逻辑卡组件给右主起落架红灯和飞行数据记录器（FDR）同时提供信号，这就启发我们可以通过译码手段来还原当时的故障现象。
根据返航当日的译码结果，还原当时的故障现象为：起落架手柄在UP位时右主起落架红灯常亮，再次收放后，故障依旧，且放OFF位时三个起落架红灯都点亮，右主起落架绿灯点亮。
根据故障现象分析可知，手柄在UP位时右主起红灯点亮满足红灯点亮的条件（1），表明右主起落架没有收上并锁好，导致的原因有两种：一是线路信号方面，这与收上锁电门（S74）、M982逻辑板或M986逻辑板故障及相关电路故障、或锁电门与靶标的间隙有关；二是机械油路方面，即真实存在右主起解锁后没有收上或是收上后锁作动筒没有锁住的情况，这与收放作动筒、收上锁作动筒等机械部件有关。当手柄放OFF位时三个起落架红灯点亮,右主起绿灯常亮。译码显示绿灯点亮持续了1分钟以上，绿灯亮表明右主起可能已因重力原因掉落到放下锁好位，或是放下锁电门、放下锁相关逻辑卡故障，但综合前期的飞行情况，判断放下锁电门和相关逻辑卡应无故障；同时译码显示此时机组已收油门（N1接近30%），故左主起和前起红灯点亮满足红灯亮的条件（3），而右主起红灯点亮满足红灯亮的条件（1）。此时最大的可能是右主起落架没有处于收上锁好位，而是当手柄放在OFF位时，起落架收上管路液压与回油相通，没有锁住的右主起落架在自身重力作用下掉落到放下锁好位，导致右主起落架的绿灯在此时被点亮。
C.排故过程 ：
1、我们首先对电气线路方面执行了以下的排故措施：
测量右主起落架上锁电门S74阻值，蓝线与黄线间阻值为345欧（标准为338至361欧），红线与黄线间阻值为27欧（标准为24至38欧），在标准范围内。
将起落架手柄放在UP位时，使用金属挡块挡住S74上锁电门，红灯灭，地面测试逻辑卡和S74电门功能正常。
检查起落架指示相关导线、插头，未发现任何插头松动、导线磨损、接触不良等情况。
2、其次我们对机械液路方面执行了如下的检查排故措施：
顶升飞机对起落架进行收放测试，发现左右主起落架收放速度基本一致，驾驶舱起落架位置指示灯指示也正常。使用电动液压马达泵收上起落架的时间为15秒，手册要求收上锁好时间为不超过9秒，即从手柄放到UP位开始计时，到两个主起落架红灯熄灭所经历的时间。查询波音FTD-32-00002，其中描述当使用EMDP进行起落架收放时，收上时间不会在9秒之内，是因为此时在保持系统压力的条件下不能保障充足的流量。AMM手册要求的收上时间不超过9秒是基于在保持3000+/-150 PSI系统压力的同时，流量最小要保持在19加仑/分钟的前提条件下。即只有保持在这样的流量条件下，才能弥补因为压力下降及整个液压系统内漏所造成的系统损耗。由于EDP的流量是22加仑/分钟，以这样的流量是可以满足手册要求的收放时间标准。经过多次收放，故障现象没有重现，我们基本排除了右主起落架收放作动筒存在内漏情况的可能。
在起落架收上状态，参考AMM32-09-01进行右起落架收上锁电门S74的间隙测量，间隙为0.17英寸，在标准范围内（标准为0.18±0.02英寸）。
检查选择活门至起落架收放作动筒之间的油路和部件以及起落架上锁机构，未发现任何异常，润滑情况良好。
在进行地面顶升收放测试时，工作者听到右侧上锁作动筒在操作时声音有点异常，且锁住时间比左边略慢，因此判断上锁作动筒可能存在内漏，遂依据AMM32-32-41更换右起落架收上锁作动筒。
完成上锁作动筒更换后，对起落架多次收放测试，左右起落架收放速度一致，驾驶舱起落架位置指示灯指示均正常，左右起落架红灯始终同时熄灭，左右上锁时间一致，故障现象没有再现，后续执行航班未再现故障。
四、后续分析及预防性措施
将拆下的收上锁作动筒（PN：65-44810-5）送厂家修理，分解后发现活塞杆的动封严护圈严重磨损，如下图示。可以判断是动封严护圈破损导致了锁作动筒内部串油，进而导致锁作动筒上锁功能失效。虽然在地面多次收放，故障现象不很明显，原因是空中的气动载荷条件和震动在地面是无法模拟的。还原当时的故障情景，当起落架控制手柄放回OFF位时，右主起落架的确因重力掉下来了，但咨询机组当时飞机是否存在偏转和异常噪音等情况，机组反馈无明显感觉。
实际上如果起落架没有收上，飞机可能会带一定坡度飞行，且噪音不一样，机组是可以感觉到的，但当时因机组需要处理异常情况，所以对这些感觉可能没有特别关注，故而在排除一些故障时要利用好译码这个手段，译码最能准确的还原故障发生时的情形，译码结合机组描述是排故的一条捷径。
上锁作动筒分解图
咨询部件修理厂锁作动筒的送修情况，厂家反馈很少收到该件号锁作动筒的送修；查询世界机队锁作动筒在2014年的MTBUR是168319FH，鉴于锁作动筒较高的可靠性及由于其内漏导致的起落架指示故障目前出现的频率极低等情况，各公司都没有将其作为时控件加以控制。考虑到由于我公司平均机龄已达到20年以上，以及该部件故障后导致的较严重后果，工程和可靠性部门制定了以下预防性措施：
（1）由于机械部件的内漏往往需要一个过程，因此暂由可靠性部门对机队起落架的收放时间定期进行译码监控，后续将加入到公司的超限报系统由系统自动监控，对于超出手册标准的飞机重点监控其发展趋势，在适当的时机进行预防性更换。
（2）从实际运行的情况来看，安装在B737-400飞机上的件号为65C32956系列收放作动筒内漏超标现象较为严重，因此可参考波音颁发的服务信函737-32-139，其中建议对自上次送修起20000飞行小时以上的B737-400飞机主起落架作动筒进行内漏检查，如发现内漏，则在更换前按不同的内漏情况执行不同间隔的重复检查，并且在收放作动筒送修时执行服务信函737-32-117-A，用Greene Tweed 件号7338MT952T 的活塞封严替换目前使用的Shamban 件号为 S34582-338H1N 的活塞封严。
五、针对起落架指示故障的其他预防性措施
造成起落架指示系统故障的原因除去以上机械部件内漏导致的之外，还有临近传感器可靠性不高，起落架手柄组件摩擦力大等原因，因此可以根据实际情况采取相应的预防性措施以减少此类故障的发生。
1、针对传感器可靠性不高的处理措施：
B737CL系列飞机的起落架区域使用的都是件号为1-899-15/-29的临近传感器，有营运人经常反映该传感器可靠性不高。为此厂家研制了新型临近传感器（厂家P/N:80-207-01，波音P/N:10-61226-45），其外壳由钛合金材料制成，具有很好的密封性，提高了防腐性能。可以参考波音颁发的服务信函737-32-177，其中建议营运人使用新型临近传感器代替件号是1-899-15/-29的临近传感器。考虑到起落架区域相关传感器的重要性建议执行服务信函737-32-177。
2、针对起落架手柄组件摩擦力大的预防性措施：
起落架控制手柄放置到DOWN位后，起落架位置指示红灯和绿灯同时全部点亮，这种现象可能是由起落架手柄操作机构摩擦力过大引起的，对此可以参考波音颁发的服务信函737-32-121，其中建议用户使用件号257T1111-4的手柄组件衬套替代件号为BACB10D165的衬套以减少摩擦力。
我公司自2011年执行以上两项措施后，至今未再出现因此产生的起落架指示故障，说明措施的行之有效，各航空公司可借鉴实施。
参考文献
[1].Boeing. Boeing 737-300/400/500 aircraft maintenance manual [Z].2014-9-25/Rev80;
[2]. Boeing. Main Landing Gear Retracts Too Slowly During Operational Tests[Z].Fleet Team Digest，2011-4-21 /737-FTD-32-00002.
作者：
孙兵，
蒋涛
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