飞机空调系统故障分析与排除

贺飞

摘 要

通过对空调系统故障排除的实例，提出传统故障排除方法的不足，并引入故障树分析法，通过故障树的建立和故障树的分析，计算出各个部件的重要度，并得出结论。实践证明，通过故障树分析法，可以大大提高飞机故障排除的效率，对航空公司维修部门的维修排故工作具有重要的借鉴意义与推广价值。

【关键词】空调系统 自动控制 故障树分析

1 传统排故实例

飞机自动温度控制故障为例，对其进行分析排故。

1.1 故障现象

客舱自动温度控制系统无法正常使用，客舱温度无法按指定温度进行调节。

1.2 可能原因

（1）温度控制组件失效；

（2）温度传感器风扇损坏；

（3）温度传感器气滤阻塞。

1.3 排故流程

1.3.1 初始测试

打开飞机的空调组件，对座舱进行温度调节。将旋钮调至warm位，如果温度没有变化，则说明系统出现故障，需按以下步骤进一步排除故障。

1.3.2 清洁气滤

取一片薄紙，将之放在客舱温度传感组件进气格栅外，如果气流不能将薄纸保持在格栅外，则说明组件的气流不够顺畅，导致温度传感器不能反馈正确的温度。将温度传感组件的气滤拆下，查看是否有异物将其堵塞，将其清理干净，安装后重复流程1.3.1，如果系统正常，则说明气滤堵塞是导致温控系统故障的原因，故障排除；如果系统仍然不正常，则进行下一步流程。

1.3.3 更换传感器风扇

更换温度传感器风扇，并重复流流程1.3.1，如果系统正常，则说明风扇故障时导致温控系统故障的原因；如果系统仍不正常，则进行下一步流程。

1.3.4 客舱温度控制器自检测试

客舱温度控制器（The cabin temperature controller）是温控系统的核心计算机，控制客舱的空调温度。它位于飞机电子舱中，其屏幕上有自检程序与说明。按照提示对系统的各个组件进行测试，如果组件没有故障，则会有绿灯闪烁，提示系统正常；如果没有闪烁，则说明对应的系统存在故障。显示自检所检测的系统及对应的故障隔离手册章节号。根据自检结果，对相应的组件进行排故，最终可以确定系统的故障，自此排故流程结束。

从上述排故流程可以看出，当飞机出现故障时，往往一个故障现象，对应可能出现故障的部件有很多个。虽然依据故障隔离手册的步骤可以完成大部分故障的排除，但作为通用手册，一些故障隔离程序过于复杂，如果按部就班，会导致排故效率低下；同时，手册对维修人员的要求较高，需要维修人员具有丰富的维修经验，其排故步骤并不存在优先顺序，往往需要维修人员逐个检查测试，这不仅加大了排故难度，也降低了排故效率，因此我们引出故障树分析法对系统进行分析。

2 故障树的概念

故障树是表示事件因果关系的树状逻辑图，它把最不希望发生的事件作为顶事件，将直接导致故障发生的因素作为中间事件，层层往下展开，直到遇到无需再深人的事件，将它作为底事件。故障树分析法是在建造正确合理的故障树的基础上，采用逻辑推理诊断法或最小割集诊断法进行故障诊断，从故障树顶事件开始，先测试最初的中间事件，根据中间事件测试结果判断测试下一级中间事件，直到测试底事件，搜寻到故障原因及部位。

扩展故障树，对故障树节点增加了发生可能性信息，该信息结合了专家排故的经验，将该节点对故障的影响分别用五个程度来表示。这样在排故过程中可根据节点发生可能性决定检测的先后顺序，从而增加了排故的命中率，大大减少了排故的工作量。

案例故障树是基于大量过去实际案例库，将案例中所反映的信息一一对应地转化到这一逻辑树图中去，以实现对案例中经验的提炼、积累与优化的一个方法模型。其合理性就在于，客观世界有两个特点：规整性和重现性。世界从总体上看存在一定的规整性，相似条件下发生的动作会产生相似的结果。“历史是惊人的相似”，过去的经历可以用来给予未来的事情以借鉴和指导。

3 扩展故障树的实际应用

下面以A320机型为例，介绍基于扩展故障树的排故方法。图1是根据排故手册建立的空调系统客舱再循环故障的故障树。

如图1所示客舱再循环故障是顶事件，直接导致该故障的原因有过滤器故障、再循环风扇故障、线路故障，它们用或门相连。其中过滤器故障是底事件，再循环风扇故障和线路故障是中间事件，下一级节点分别是造成中间事件故障的原因。

而扩展故障树是在图1故障树的基础上，将每一个节点扩展，加人一些节点信息。具体扩展如表1。

对空调系统的排故采用逻辑推理诊断法，根据这三个节点的可能性信息首先对节点l进行判断，更换过滤器如果故障仍存在则查找下一个可能性相对较大的节点2，判断再循环风扇能否使用。如果不能使用则进人下一层节点，按照此方法以此类推，直到找到故障源。

4 小结

本文利用故障树分析法原理，分析了系统频发故障的类型及其发生可能性，对系统维修流程进行了优化。为缩短故障隔离时间，提高故障排除效率，确保航班安全准点运行提供了新的方法，具有重要的实用价值。

作者单位

北京飞机维修工程有限公司杭州分公司 浙江省杭州市 310051endprint