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1、西安航空职业技术学院毕 业 设 计（论 文）论文题目：飞机刹车系统故障与修理技术所属系部： 航空维修工程系指导老师： 职 称：副教授 学生姓名： 班级、学号: 14504716 专 业： 航空机电设备维修西安航空职业技术学院制年 月 日 飞机刹车系统故障与修理技术【摘要】本文重要论述了飞机刹车盘的工作原理，及刹车盘常见故障和维修排除方法，对影响刹车装置的性能和准确性的知识进行了解，知道一些常见问题的预防和维护方法。飞机刹车装置是飞机的关键部件之一，刹车装置的优劣对飞机的安全性影响很大，航空工业发达国家非常重视飞机刹车装置和刹车材料。飞机刹车装置的核心一般由多个刹车片组成，其中动片和静片交叠安装
2、，形成较大的摩擦面积，可显著提高刹车效率。关键词：碳刹车 刹车片 机轮Abstract:This article discusses the important works of the aircraft brakes and brakes troubleshooting common faults and maintenance, affect the performance of the brakes and the accuracy of the knowledge to understand, to know some of the common problems of prevent
3、ion and maintenance. Aircraft brakes is one of the key components of the aircraft, the brakes the pros and cons of a great influence on the safety of the aircraft, the aviation industry developed countries attach great importance to aircraft brakes and brake materials. The aircraft brakes core is ge
4、nerally composed of multiple brake pads, moving piece and static pieces overlap installation, a larger friction area, can significantly improve braking efficiency. Key words:Carbon brakesBrake padsWheel1 刹车装置61.1 刹车装置的定义61.2刹车装置的重要性62影响刹车装置的因素72.1 刹车材料引起的刹车疲软72.1.1 原因分析72.1.2 解决及预防措施72.2 碳刹车磨损82.2.1
5、刹车温度82.2.2 天气条件92.2.3 刹车使用次数92.2.4减少碳刹车损耗的一些方法102.3碳刹车片磨损机理分析112.3.1碳片之间的磨损112.3.2键和键槽之间的磨损112.3.3预防方法及处理122.4刹车盘变形132.5刹车盘腐蚀132.6刹车片脱落与磨损132.7刹车没力度或不准确143刹车装置的维修143.1机上检查143.2故障与排除153.3离机检修163.4注意事项17结束语19谢辞20参考文献211 刹车装置1.1 刹车装置的定义 飞机刹车装置是安装在机轮内的制动设备, 其主要功用是产生刹车力矩, 吸收飞机着陆滑跑动能, 使飞机很快减速, 达到缩短滑跑距离的目的
6、。刹车装置的结构形式多以盘式为主, 由刹车盘、刹车壳体、汽缸座活塞组件和自动调隙回力机构等组成。刹车时, 来自刹车系统的工作介质( 油液) 进入汽缸座推动活塞, 使交替配置的动盘和静盘压紧, 产生摩擦力矩, 制动飞机。松刹时, 利用被压缩的回力弹簧复位, 动、静盘脱离。 飞机刹车装置是飞机的关键部件之一，刹车装置的优劣对飞机的安全性影响很大，航空工业发达国家一惯重视飞机刹车装置和刹车材料。飞机刹车装置的核心一般由多个刹车片组成，其中动片和静片交叠安装，形成较大的摩擦面积，可显著提高刹车效率。国外专业称这一部分为H e a tPack，国内有的翻译为“热库”。从字面上理解，就是刹车时热量的产生源
7、。 1.2刹车装置的重要性民用航空器的飞行安全, 是民航工作的重中之重, 而航空器在降落过程刹车性能的好坏, 则是危及飞行安全的严重隐患之一, 必须严格预防、控制和排除。飞机机轮刹车系统的主要功用是制止机轮旋转，使机轮减速和停止，从而使飞机安全起飞、着陆和停放。刹车系统工作正常与杏，直接影响飞机的正常起飞和着陆。刹车系统的常见故障可归结为两种:机轮抱死和刹不住车。但对于同一种故障，不同型号的飞机存在不同的故障原因，必须根据其工作原理和系统组成进行具体分析。刹车装置不仅关系到飞机能否安全着陆，在地面能否正常行驶，以便完成各种地面工作，更重要的是它关系到飞机和人们的安全，所以要做好刹车装置的检查维
8、护和修理，懂得刹车装置的工作原理和修理，这对我们来说都是必须要做好的。碳刹车材料具有高比热、高熔点、高强度的特点，具有良好的抗冲击力和较高的导热性，同时能使飞机刹车装置减少30%-40% 左右的重量，在发达国家已被广泛应用于军民用飞机。同时，碳刹车材料也有它很娇气的一面，过重的碰撞、硬物划伤、化学液体、油膏油脂、液压油侵蚀污染等等都会降低其可靠性，缩短使用寿命。2影响刹车装置的因素2.1 刹车材料引起的刹车疲软 碳刹车较钢刹车具有重量轻、耐磨损、比热高、高温不粘接等突出优点，在航空机轮刹车领域得到了广泛应用，大大提高了飞机的制动性能和可靠安全性。但由于 C/C 材料的本身及制造工艺的特点，在使
9、用中往往出现“早晨病”，大动能热衰退、摩擦系数随着制动初速增加而降低等缺点2。2.1.1 原因分析 碳刹车材料属多孔材料，从与外界大气连通来看，其孔隙有开孔（显孔）和闭孔（暗孔）两种。飞机停放一段时间，或者雨中着陆，刹车盘被雨水打湿，材料就会吸水。开口孔隙越多吸水量就越大。刹车过程中水和蒸汽起润滑作用，导致刹车力矩衰退2。 当飞机大动能着陆时 （超载着陆、着陆速度过高），碳刹车盘在飞机制动过程中吸收过多的能量，从而引起摩擦系数降低，造成刹车力矩的热衰退。由此可见非正常着陆刹车状态下冲出跑道主要是因为碳刹车盘摩擦系数衰减，刹车盘所能提供的刹车力矩严重偏离跑道和轮胎间的地面结合力矩，使得飞机制动减
10、速率低于预期，制动距离超过跑道长度，造成飞机冲出跑道。2.1.2 解决及预防措施 改进碳刹车盘性能，研制出高性能的 C/C 复合材料3、4。具有高的抗湿态力矩衰减和高能热衰退的 C/C 复合材料。 研制新型刹车材料，如使用 C/Si C 材料，文献3、4、7指出 C/Si C 具有密度低、摩擦系数稳定、磨损量小、制动比大和使用寿命长等优点，可有效克服现阶段 C/C刹车材料的缺点。研制智能刹车控制系统，建立刹车盘材料数据库，飞机刹车控制系统根据实际使用情况，自动调整刹车压力，以动态补偿 C/C 的力矩衰退，从而到达飞机制动过程的整体平稳、安全。2.2 碳刹车磨损 总的来说，碳刹车的磨损与刹车次数
11、而不是与所耗能量成正比的,刹车磨损主要与以下几点原因有关：2.2.1刹车温度事实上，碳刹车的磨损与温度之间并不是一个简单的线性关系，而是如下图所示，一个典型的刹车循环包括三个阶段：滑出，着陆，滑入，图2-1为MessierBugatti公司碳刹车系统的典型温度特性曲线。图2-1碳刹车系统温度特性曲线 无数试验表明，约50% 的碳刹车磨损发生在起飞前用冷刹车滑行时。冷刹车极其敏感，尤其对刹车的大量使用将进一步加剧磨损。飞机滑出时，尽管刹车温度不高，磨损率却呈逐渐增大趋势，甚至会比滑入时刹车温度比较高时的磨损率大。这就是为什么尽管明显缺乏一套刹车程序，空客公司还是要提醒飞行员 起飞前滑行时，不应过
12、多的使用刹车。 着陆阶段，即便是在最大反推推力和扰流板的帮助下，刹车系统也将吸收飞机分别26%（自动刹车LO档）和50%（自动刹车 MED 档）的能量。如果只使用慢车反推推力的话，刹车系统将要吸收的能量当是以上数值的1 .5 倍。在这一阶段，由于刹车温度的上升，磨损率也将升至最大的范围区间。滑入阶段，如图所示，刹车系统将进入最佳温度范围，磨损率将保持在一个较低的水平。当温度升至50 0以上时，由于碳刹车本身的热氧化特性，碳刹车本身的质量损失将会增大，而数据显示，5%的质量损失相当于25% 的强度损失，这对碳刹车的破坏也将是巨大的。值得注意的是，在A320 驾驶舱中ECAM 上显示的温度是滞后于
13、实际刹车核心温度的。2.2.2 天气条件 在湿度比较高时，刹车寿命也会增加。数据显示，在东南亚海洋湿润气候地区，碳刹车片的使用循环就要相对高一些。而在环境比较恶劣的机场运行时，当刹车接触到冰雪水，特别是除冰液里的钾、钠、碱，都会对刹车造成比较严重的接触性氧化。因此空客公司建议：不用的时候要加装刹车保护罩，在过站维护时要去除刹车上的冰。2.2.3 刹车使用次数以下条件将导致刹车次数增加: （1）繁忙的机场：中国的航空市场日益繁荣，在比较大的机场现在都有进出港高峰期，由于离港排序，飞机在跑道头等待时，需要频繁的启动再制动。 （2）长时间的滑行：如在上海浦东和广州白云机场使用多跑道平行运行时，不可避
14、免的要使用到飞机所在候机坪对侧的跑道起降，这时候经常要进行飞行员常说的绕场半周甚至一周，滑行路线很长，由于飞机滑行速度的限制，飞行员不得不频繁使用刹车。 （3）发动机的慢车状态：由于发动机的选型不同，最小慢车推力也有所不同。以笔者所在的南航湖南分公司为例，公司同时运行A320 和A321 机型，A320选装的CFM发动机，而A321 选装的IAE发动机， I A E 发动机的慢车要高CFM。如在运行基地长沙黄花机场离港时，A320 飞机从停机坪到跑道头只需要一个增速过程，进入跑道前进行减速就可以了；A321 则不然，由于IAE 的高慢车状态，飞机的增速很快，限于滑行速度的规定，从机坪到跑道头可
15、能要经历数次加减速过程。（4）飞行员的刹车使用习惯：毋庸置疑，这点与刹车的使用次数有直接关系。由于不能超过滑行速度限制，飞行员将使用a 和b 两种方式（如图2-2 所示）。很明显，a 方式要比b 方式刹车使用次数少得多，对刹车的磨损也要少一些。另外，着陆时过早的解除自动刹车也是使用刹车的不良习惯，由于急于脱离跑道，过早的人工接管自动刹车也将导致磨损增大。图2-22.2.4减少碳刹车损耗的一些方法 （1）单发滑行：使用一台发动机滑行就如同低的发动机慢车状态，可减少碳刹车部件的磨损，同时带来燃油上的经济性。由于公司政策的不允许，此处不再做过多解释。 （2）自动刹车：尽量多的使用自动刹车，可以减少刹车的使用次数，从而减少刹车的损耗。如果使用的自动刹车LO 方式不能达到需要的减速率，可考虑使用MED 方式。而在高速时人工接管自动刹车更可能导致刹车温度超过碳刹车氧化保护层的破坏温度
