波音737NG飞机典型故障分析与处理研究
2018-01-02徐彬林
徐彬林
摘 要:波音737NG飞机是当前民航领域的重要机型之一,在航空航运中发挥了不可估量的作用。实践表明,波音737NG飞机具有较高的可靠性和稳定性,但在长期的运行过程中也会出现一些故障,为安全飞行带来隐患。为此,本文选取了一些比较典型的故障进行了详细分析,并给出可行的处理建议,以期为飞机维修人员提供参考。
关键词:波音飞机;737NG;故障分析
波音737NG在世界范围内用量较大,是一款典型的飞机产品,其故障的类型和处理方法都具有一定的代表性,可以在很大程度上迁移到其它型号的飞机故障排查工作中去[1]。本文将对波音737NG飞机典型故障进行分析研究。
1波音737NG飞机概述
波音737NG是波音公司生产的一个飞机系列产品的总称,其中NG是Next Generation的缩写,意为“下一代”。实际上这里所指的是第三代,是相对于第二代737机型而言的。737NG系列飞机包括737-600/700/800/900几个型号,它们是在第二代737-300/400/500飞机的基础上进行改进设计而成的,无论在功能上还是性能上,都有了很大的进步[2]。因此,波音737NG较上一代产品更加先进、可维护性更强、可靠性更高、更加经济实用。
波音737NG作为一款改进型飞机,其在性能上有了许多改善,并且在智能化控制和故障诊断方面获得了较大突破[3]。正常来说,波音737NG飞机在高度智能化的控制系统的控制下,只要不出现严重的人为失误,或者极端的自然条件,其飞行安全是可以得到保障的。即使出现一些小故障,也可以通过系统自检的形式进行原因分析和故障定位,不会给飞行安全带来威胁[4]。但是从实践来看,波音737NG仍然会出现不少故障,其严重程度各不相同,飞行人员和维修人员如果不能快速地判断故障原因并处理问题,将会给飞行造成十分被动的局面,甚至会由于处理不当造成严重的飞行事故。因此,对波音737NG飞机典型故障进行分析与处理研究是十分有必要的。
2波音737NG常见故障分析及处理
2.1 襟翼位置指示故障
在某次航行过程中,某波音737NG飞机过站出现襟翼位置指示器指针分叉的现象,经过确认,当指针在10°左右的角度时,针尖分开约有2mm。在波音737NG系列飞机中,主要由襟翼缝翼电子组件(FSEU)来指示襟翼位置的,由于飞机有两副襟翼,因此由两个位置传感器来对其位置进行监测,实时数据传输至FSEU中进行进一步的处理,计算出两副襟翼的实时位置,最后由襟翼位置指示器的指针来反映结果。根据上述原理,假如观察到指针出现明显的跳动,或者分叉角度偏大,则可确认为指示故障。另一种情况,假如观察到指针分叉不足15°,且经过FSEU组件自检未收到监测数据,同时飞机无异常偏转,则一般也是由指示故障造成的。维修时只需更换新的襟翼位置指示器即可。如果指针指示相对同步,但出现襟翼无法灵活收放的现象,此时可通过FSEU自检来进一步排查故障点。经检测,发现检测信号来自6号倾斜传感器,并其数据出现突变,于是判定6号倾斜传感器损坏,更换后恢复正常。为了达到举一反三的效果,还应对其它倾斜传感器进行清洁和检查。
2.2自动刹车预位故障
波音737NG自动刹车系统主要包括控制、传感、操作、执行等功能模块组成,其中控制部分是核心,传感部位是基础,主要负责信号的采集与处理,由于该两部分均以高集成度的精密电子器件为主,因此往往也是故障高发点。根据以往往经验和数据,自动刹车落地解除预位故障在维修中比较常见,属于波音737NG自动刹车系统的典型故障,因为预位的成功率受到多方面因素的制约,只要有一项不满足,就会导致预位失败,表现为自动刹车落地解除。因此,该故障虽然影响因素众多,但排查思路却比较简单,只需要根据条件清单逐一进行检查即可,直到找到关键的因素。对于737NG飞机来说,尽管高度集成的控制芯片具有一定的智能性,但仍无法实现解除刹车落地预位故障的在线诊断和自排查,因此只能依赖于维修人员对照原理图进行仔细查找。根据笔者多年的经验,自动油门电门组件和正常刹车计量压力电门是最容易出现故障的环节,维修人员可重点排查这两个部位,平时也应加强对其保养维护。
2.3饮用水水量指示故障
波音737NG飞机内部有一个完整的水循环系统,它由饮用水系统、污水处理系统和供气系统三大模块组成。由于飞机结构复杂,水的流动需要借助引气增加系统来实现,通过空压机对水箱增压,从而把水输送到各用水部位。饮用水量指示故障通常表现为:水位过低、水量感应器失效、水量指示机构卡死、线路损坏等等,由于这些问题最终都会导致无法准确指示水量,因此可以归结为饮用水量指示故障。波音737NG飞机的水箱安装在后货舱下部,由后货舱衬板与客舱相隔,水箱的水在压力作用下经过内部水管传送到厨房、卫生间等部位。数据表明,水箱在长期高压作用下会出现微小的膨胀,甚至是微裂纹,因而产生微小的电容效应,这对于高精度的水箱指示器而言是一种潜在的干扰信号,在严重情况下可以直接导致指示错误。为了避免这种情况发生,可以采用Yokohama橡胶公司生产的玻璃纤维水箱产品,由于该款水箱在绝缘性、耐热性、抗腐蚀性、机械强度等方面的性能均做了明显改善,因而可以大大减少水箱膨胀微裂的概率。另外,如果饮水箱由于破损、管路接头松动等原因而出现漏水,也会造成饮用水水量指示异常,这种情况可以采用硅酮密封剂进行修补。
2.4 HGS系统故障
HGS系统(Head-up Guidance System)的功能是实时采集当前气压高度、无线电高度、空速等数据,并为飞行员提供可靠的导航信息、飞行指引和加减速指示等数据。从功能上看,HGS系统比传统的PFD系统可先进得多,它可以让飞行员无需时刻注意表盘指示,而把更多的精力放在窗外的视景上,以获得更多的导航信息。在设计上看,HGS系统实现了航空参数与实时场景的高度融合,是为安全飞行而设计的。但是,作为一种复杂的计算机系统,该系统也会出现一些故障,但得益于其高度的智能化,大部分故障都可以通过自检的方式来取得错误代码,从而解读出故障原因和故障点。以最常见的HGS-4000 HUD系统为例,它由HGS COMPUTER、OHU、COMBINER和HGS ANNUNCIATOR PANEL四个模块构成,其中OHU是整个系统的最薄弱环节,其故障率也较高。最常见的是OHU发热量过高导致元件烧坏。但是,也有许多故障是无法通过自检来诊断的,例如Combiner的亮度控制按钮在人工位置时就脱离了自动诊断范围,由于故障排查难度较高,此时可以考虑直接更换Combiner或者OHU部件,通过经济成本换取维修质量和效率。
3结语
波音737NG飞机作为当前我国乃至世界范围内广泛使用的机型,其可靠性受到民航运维部门和飞机设计者的高度关注,对典型故障进行分析,一方面可以尽快排除故障,解决飞机航行安全问题,另一方面还可以为设计者改进设计提供重要的参考,实现下一代机型的可靠性提升。因此,本文对波音737NG飞机的典型故障进行了深入的分析,并给出了一些可行的处理建议,具有一定的现实意义。随着民航事业的飞速发展,空运旅客量连年增长,波音737NG飞机作为各大民航公司的重要机型之一,深刻影响着民航经济的未来发展,维修人员只有加深对波音737NG飞机的结构和原理的理解,并不断总结实践经验,才能快速地解决实际问题,保障飞行安全。
参考文献:
[1]栾雪林. 飞机机械故障诊断技术分析[J]. 科技传播, 2011(22):63-63.
[2]韦小立. 基于波音737NG飞机APU起动失败故障分析[J]. 科学技术创新, 2016(25):144-144.
[3]李光旭. 波音737NG飛机HGS维护及故障浅析[J]. 航空维修与工程, 2017(7):81-83.
[4]刘宇. 有关波音737NG飞机CDS系统故障探索[J]. 价值工程, 2017(17):133-135.