A310飞机扰流板系统故障分析及排除方法
2011-02-08王新宁
王新宁
(广东工业大学信息工程学院,广东广州 510280)
A310飞机扰流板系统故障分析及排除方法
王新宁
(广东工业大学信息工程学院,广东广州 510280)
通过对A310-300(空客310)飞机扰流板系统故障的分析及排除,使机务工作者对扰流板系统的工作原理有全面深入的了解,再遇到类似故障时能灵活处理,及时、有效地排查故障,节约维护成本,保障飞机安全、正点飞行。
飞机扰流板;故障;维修
为提高飞机操纵性能,大型飞机都采用扰流板系统来实现飞机纵向滚转运动的辅助操纵和空地减速,该系统一旦发生故障,可能导致飞机冲出跑道。随着公司飞机老龄化加剧,该类型故障越来越多,近期公司A310机队出现多起因飞机扰流板故障造成的航班延误,我们有必要就此类典型故障及排故措施进行分析探讨。
1 故障现象
机组报告飞机落地时自动扰流板无法打开,需人工打开扰流板。飞机落地后进行扰流板操纵功能测试正常,随后机组又反映此故障重复出现。
2 A310飞机扰流板操纵系统工作原理
为了能更好地分析故障,有必要对飞机扰流板操纵系统工作原理做简单的了解,如图1所示,A310型飞机每侧机翼各有7块扰流板,1-4号为地面扰流板,仅在地面起减速作用,地面扰流板只有在飞机着陆接地后使用,3-7号为飞行扰流板,可以在空中与地面滑跑起减速作用,并且在需要高倾斜率飞行时,为横滚控制与副翼一起工作。地面自动扰流板系统是飞机在着陆或者中断起飞时,使左、右机翼上的地面扰流板和飞行扰流板都升到最高位,以增大阻力。[1]
当飞行扰流板作为副翼的补偿控制时,只有位于副翼上偏的机翼上的扰流板升起,另一边机翼上的飞行扰流板仍贴在机翼表面上。当作减速板时,左、右飞行扰流板都升起。在空中,既为了减速,又为了增大副翼效能,则飞行扰流板不仅都升起,而且副翼向上偏转的机翼上的扰流板升起的角度要更大些,另一侧的扰流板则要适当减小角度,飞行扰流板升起的最大角度是45°。地面扰流板只有全开或者关闭两个位置。
每块扰流板由一个电液压伺服控制机构作动并由液压提供动力,黄系统给1、4、5号,蓝系统给2、3、7号,绿系统给5号扰乱流板提供液压力,当一边机翼上的某块扰流板出现故障,系统会自动抑制另一边机翼上相对称的扰流板。
扰流板手柄位于中央操纵台,机组操纵手柄可以控制扰流板升起角度及预选地面自动扰流板。机组使用驾驶盘和扰流板手柄操纵飞行扰流板,使用扰流板控制手柄拉起地面扰流板。[2]自动着陆时,自动驾驶仪控制飞行扰流板。当机组预先把扰流板手柄向上拉起到预选位置,飞机落地后,油门杆放到慢车位时所有扰流板会自动打开。
两部相同的EFCU(电气飞行控制组件)用以监测扰流板系统故障,当扰流板系统部件或EFCU自身故障时,两部EFCU组件面板上的故障灯亮。两部EFCU比较来自扰流板手柄的预选信号,当送入两部EFCU的预选信号不一致时,EFCU抑制扰流板在地面自动升起并伴随正副驾驶主警告灯亮及音响警告,当EFCU接收来自主轮的速度信号小于85节时,会抑制地面扰流板自动打开。
控制面板位于驾驶舱头顶板,上有五个按压开关,五个按压开关分别对应一组或者两组对称的扰流板,当EFCU检测到扰流板系统故障或扰流板伺服控制机构液压压力低时,相对应的按压开关故障灯亮并脱开故障扰流板的伺服控制。在驾驶舱,通过位于维护面板上的一个选择开关和一个按压开关进行扰流板系统测试,当把选择开关选在不同测试位置,可以判断对应的各个扰流板部件是否有故障。
扰流板位置及状态指示可以在ECAM(飞机电子中央监控)查看,扰流板操纵面正常工作时显示绿色,不工作显示瑚珀色。绿色三角和横线表示扰流板正常升起或放下,琥珀色三角及数字表示相应编号扰流板故障。
图1 A310飞机扰流板系统构成
3 故障分析及排除
飞机落地后,根据机组报告的故障,参考排故手册《Trouble Shooting Manual》,[3-6]做EFCU测试,没有故障代码,无法确认系统故障,如图2所示,41CS为飞机扰流板预选手柄电门,113VU和112VU分别为左右发动机油门杆微动电门,汇流条28V直流电压通过控制电门41CS、113VU及112VU给EFCU 1CP及EFCU 2CP供电。分析机组反报告故障:根据电路图,当飞机在地面,扰流板手柄在预选位及两台发动机的油门杆在慢车位,汇流条28V电压会通过扰流板手柄微动电门及油门杆微动电门接入EFCU,EFCU控制扰流板伺服机构把地面扰流板及空中扰流板打开,测量电路图中1CP AA 8H,AB 8H,AD 8H,AE 8H及2CPAA 8H,AB 8H,AD 8H,AE 8H,电压都为28V,证明扰流板手柄预选微动电门及左、右发动机油门杆微动电门都接通,满足自动扰流板升起的条件,在地面做扰流板系统工作测试正常,飞机放行。
在后续航段机组又报告相同故障,判断此故障为间歇性故障,怀疑是由于电路原因引起,检查EFCU、控制面板接口、油门及扰流板手柄预选微动电门之间连接导线,没有发现短路或者短路现象,检查导线接头,没有发现插钉腐蚀及松动,在测量线路时,当反复作动预选手柄,手柄微动电门后级电压为28V,证明手柄预选微动电门及手柄作动器正常,当反复作动油门杆手柄,测量左、右发动机微动电门后级电压时发现右发微动电门8CS后级28V电压不稳定,左发后级28V电压稳定,由此判断右发油门杆微动电门性能不好,更换电门后,故障排除。
图2 A310飞机扰流板地面选择系统图
飞机飞行几日后,机组又报告地面无法自动打开扰流板,重复之前的排故程序,没有发现新故障,如图3所示,图中27GG及23GG分别为飞机左侧5号及6号主轮速传感器,24GG及28GG分别为飞机右侧7号及8号主轮速传感器,轮速传感器把飞机地面速度信号送到EFCU 1CP及2CP,当1CP及 2CP接收到5、6、7、8号主轮的速度信号时,才会控制扰流板升起,测量了5、6、7、8号主轮速度传感器到EFCU的线路正常,四个轮速传感器工作正常,在测量轮速传感器时,发现8号轮速传感器和驱动轴之间有个垫片破裂,更换垫片后做系统测试正常,故障再没有出现。
图3 A310飞机扰流板地面状态系统图
4 总结分析
故障排除经历了两个阶段,第一次发现右发油门杆微动电门老化,油门杆慢车位置信号无法送到EFCU,导致扰流板地面无法自动打开,第二次发现8号主轮速传感器和驱动轴之间垫片破裂,飞机在运动时,破裂的垫片导致送到EFCU的速度信号不稳定,抑制了扰流板地面自动打开功能,两个故障交替出现,给排故造成很大困难。以往出现间歇性故障,往往是由于导线磨损或者接头接触不良引起,本次故障,独立部件及线路都正常,只有在飞机运动时故障才会表现出来,故障有很大的隐蔽性,很难通过常规的故障分析方法发现故障,我们需要模拟和还原发生故障时的飞机状态,才能有效排查故障。这次故障的排查,对于我们以后排除此类故障有很好的借鉴作用。
由此,形成系统的排故思路:首先做系统测试,基本可以判断故障的部位,对于间歇性故障,应先确定引起故障的因素,做相关组件之间的导线测量,然后详细检查每一个相关部件,从传感器到控制器及控制按钮,逐一排查,隔离故障。
[1]章健.航空概论[M].北京:国防工业出版社,2010.
[2]王雪文.传感器原理及应用[M].北京:北京航空航天大学出版社,2004.
[3]Airbus A310-300.Aircraft Maintenance Manual[Z],2009-06-01.
[4]Airbus A310-300.AircraftWiring Manual[Z].2009-06-21.
[5]Airbus A310-300.Trouble Shooting Manual[Z].2009-06-22.
[6]Airbus A310-300.Aircraft Schematic Manual[Z].2009-06-21.
[编校:邓桂萍]
System Failure Analysis and Elim ination of Speedbrakes and Spoilers of Airbus 310
WANG Xinning
(Information Engineering College,Guangdong University of Technology,Guangzhou Guangdong 510280)
The Speedbrakes and spoilers failure analysis and extermination on an Airbus310 thrives maintenance staff an utter comprehension of speedbrakes and spoilers system that could guarantee secure flight and punctual to effectively economize cost.
speedbrakes and spoilers;failure;maintenance
V225+.4
A
1671-9654(2011)03-037-04
2011-08-29
王新宁(1973-),男,陕西大荔人,工程师,在读硕士研究生,研究方向为电力电子装置及系统控制。