新舟-60 飞机APS-85 自动驾驶仪系统典型故障

王跃菲

（海军航空兵某团机务大队三中队，北京 102443）

0 引言

新舟-60 飞机采用的APS－85 自动飞行控制系统是数字化的自动驾驶仪系统，能够以良好的性能控制飞机。当使用自动驾驶仪系统时，它能操纵飞机，并且驾驶员依靠电子飞行仪表系统的显示可以监控飞机飞行轨迹；当解除自动驾驶仪系统时，驾驶员还可以根据EADI 上的指令杆的指令，利用驾驶盘和驾驶杆进行人工操纵飞机，该系统可以满足Ⅱ类进场的要求。自动飞行系统方框图见图1。

1 系统组成及工作原理分析

新舟-60 飞机自动飞行控制系统是由APS－85 自动驾驶仪系统的FCC－86E 飞行控制计算机通过CSDB 数字总线与EFIS 电子式飞行仪表系统、ADS－85 大气数据系统、AHS－3000A 姿态航向系统和无线电导航系统等设备交联组成，并依靠驾驶员的指令和方式选择的输出信号，提供给驾驶员完整的自动驾驶和飞行指引能力。

自动驾驶仪是模仿驾驶员的动作驾驶操纵飞机的。他由敏感元件、计算机和伺服机构组成（图2）。当某种干扰使飞机偏离原有姿态时，敏感元件（例如陀螺仪）检测出姿态的变化；计算机算出需要的修正舵偏量；伺服机构（或称舵机）将舵面操纵到所需位置。自动驾驶仪与飞机组成反馈回路，保证飞机稳定飞行。

APS－85 自动驾驶仪系统不管是接通还是断开，自动飞行系统可以提供以下指令和功能：

图1 自动飞行系统方框图

图2 自动驾驶仪系统

·保持希望的姿态

·航向方式可以截获和保持选择的航向

·导航方式可以截获和跟踪选择的无线电航道（VOR、LOC、GS）和横向导航航道（GPS）

·进场方式可以截获和跟踪确立Ⅱ类进场最低量的信标台和下滑道

·半倾斜（1/2BANK）方式可以减少正常横滚极限的50%

·性能选择方式

·爬升方式

进入五月，日军狂轰滥炸浙赣铁路，当时有列载着千余枚地雷的火车被疏散兰溪。六十三师得到消息岂可放过这些宝贝？几番交涉，千余枚地雷悉数收入囊中，也巧，六十三师各连排中有不少是军校十五期工兵科毕业的。得了宝贝的工兵将这批雷沿防御纵深配置，阵地前，马路上，树丛上，房屋里外处处布下了地雷阵。

·下降方式

·保持气压高度

·保持垂直速度

·保持指示空速

·截获和保持预选高度

·复飞方式可以给出机翼水平和俯仰上仰姿态

·喘流方式（TURB）可以在喘流状态下减小自动驾驶仪的增益

·具有俯仰自动配平功能

·计算操纵显示输出

·系统完整的警旗输出

·具有故障诊断功能并显示输出

2 故障现象

新舟-60 飞机在某次飞行中按计划爬升至1000 英尺后接通自动驾驶仪系统，系统工作正常。约1 min 后集中告警灯盒上的“左配平”、“右配平”琥珀色故障信号牌燃亮，机组人员断开自动驾驶仪系统后重新接通，系统工作正常。约2 min 左右，左直流断路器板上2.5 A 的APP 断路器跳出，APP-85 自动驾驶仪板上的AP 接通开关断开，集中告警灯盒上的“左AP 断”、“右AP 断”、“左YD 断”琥珀色故障信号牌燃亮，主警告灯燃亮，自动驾驶仪失效。后驾驶员接通APP 断路器，再次接通自动驾驶仪系统，约4 min 后APP 断路器再次跳出，故障复现。机组人员决定断开自动驾驶仪系统，人工操纵飞机返航，飞机安全着陆。

3 故障分析及排除

（1）依据故障现象初步分析，涉及到升降舵补偿调整片配平和APP 断路器过载跳出这两个问题。通过系统原理分析，认为两个问题有内在联系，与系统俯仰通道有密切联系。首先在地面对飞机进行通电检查，对自动驾驶仪系统进行自检，结果自检正常，自动驾驶仪在工作约2 min 后左直流断路器板上的APP 断路器跳出，APP-85 自动驾驶仪板上的AP 接通开关断开，集中告警灯盒上的“左AP 断”、“右AP 断”、“左YD 断”琥珀色故障信号牌燃亮，自动驾驶仪失效。进入自动驾驶仪诊断程序，判读自动驾驶仪系统存在修正码200 000，为TRIM 故障，其含义为检测到俯仰或偏航轴中配平系统故障。如果俯仰配平故障信号灯试验没有通过，这个便会发生。怀疑FCC、飞机俯仰配平系统或飞机偏航配平系统故障。更换FCC-86E 导航计算机后通电检查，约2 min 后故障复现。

（2）分析认为，如果APP-85 自动驾驶仪板内部故障致使其负载增大，也会造成APP 断路器跳出。更换APP-85 自动驾驶仪板后通电检查系统工作状态，故障依然复现。查看线路图发现左直流断路器板上的APP 断路器是通过APP-85 自动驾驶仪板插头13 孔向其供电，APP-85 自动驾驶仪板通过16 孔、17 孔向升降、副翼舵机供电，同时经16 孔向导航计算机J1 插头90孔供电，再由计算机逻辑计算，经J1 插头94 孔到J2 插头90 孔进入，从J2 插头94 孔向俯仰配平舵机供电；同时，APP-85 自动驾驶仪板通过插头46 孔、50 孔向左MSP-85 方式选择板供电。对相关线路的导通性和绝缘性进行检测，相关参数符合技术要求；串换左、右MSP-85 方式选择板、升降舵机与副翼舵机，通电检查故障复现。

（3）综合分析并确定故障疑点，自动驾驶仪系统接通后自检状况良好，系统内部各部件之间逻辑控制关系完好，工作约2 min 后故障出现。据此分析认为自动驾驶仪接通初期，APP断路器未立即跳出，说明其负载电流此时未超出2.5 A，在系统工作一段时间后故障出现，应为故障部件负载累积或线路短路造成。因此前故障中曾出现“左配平”“右配平”琥珀色故障信号牌燃亮，俯仰配平舵机工作异常，重点对自动驾驶仪计算机与俯仰配平舵机之间的供电线路进行检查。查看电路图册检查并测量导航计算机J2 插头94 号触点和俯仰配平舵机插头K 触点之间线路的导通性和绝缘性，经测量其技术参数符合要求。系统加电后用三用表对俯仰配平舵机插头K 孔的电压值测量检查，其电压值为25.8 V，系统供电正常。在系统通电检查时查看俯仰配平舵机工作状态，发现俯仰配平舵机转动卡滞，内部电机声响异常。更换新件后，对自动驾驶仪系统进行全面通电检查，系统工作良好。重新进行试飞检查，故障现象消失，自此故障排除。

4 结束语

俯仰配平舵机故障具有偶发性与间歇性，初期对排故造成一定影响。APS－85 自动驾驶仪系统逻辑控制关系比较复杂，涉及的部附件较多，当系统中某个部件工作异常时，将缺少一个反馈控制信号，致使相应通道工作异常，从而影响自驾系统全方位控制的完整性，导致故障隐患，建议在平时维护中要加强检查。同时，俯仰配平舵机故障会造成其负载电流增大，引起相关断路器跳开，导致整个系统断电，严重影响飞行安全，应提高警惕。其次，一定要从系统工作原理出发，查明信号来源途径，理清排故思路，彻底排除，这样才能确保系统工作正常和飞机飞行安全。