A320飞机停留刹车系统故障排故分析

摘要：以A320飞机停留刹车系统典型故障為例，阐述了A320飞机停留刹车系统和备用刹车系统的原理以及故障的隔离与分析。

关键词：停留刹车控制活门；停留刹车控制电门；操作测试；功能故障

Keywords： parking brake control valve；parking brake control switch；operational test；functional failure

1 故障案例

某航空公司一架空客A320飞机在地面出现停留刹车系统故障。故障现象是：在设置停留刹车后，三针刹车压力指示器上两侧刹车压力指示为零，驾驶舱ECAM上未显示停留刹车“PARK BRK”提示信息，前轮转弯限动盒的停留刹车指示灯不亮。经排故隔离确定原因为停留刹车控制活门故障，更换活门并预防性更换停留刹车控制电门后测试正常，故障排除，飞机放行。

2 系统原理

停留刹车系统从刹车储压器或黄液压系统获得液压压力，来自储压器或黄液压系统的液压压力通过压力传感器3068GN转成电信号送到驾驶舱三针刹车压力指示器60GG（上表ACCU 指示）。停留刹车系统的主要部件是停留刹车控制电门73GG和停留刹车控制活门102GG。当在驾驶舱将停留刹车控制电门设置到ON位后，停留刹车控制活门的正常和备用电动马达分别从不同电源汇流条获得28V直流电，双马达工作，打开活门实现刹车液压压力供应。单个马达也可打开停留刹车控制活门，经活门调节后的约2100psi刹车压力经往复活门和安全活门（液压保险）到达机轮刹车组件的备用刹车（黄系统）作动筒就能实现刹车制动。两个往复活门分别对应左右主起落架机轮刹车，功用是将停留刹车系统和备用刹车系统的油路相互隔离，并将来自停留刹车系统或备用刹车系统的刹车压力送往机轮刹车。设置停留刹车后，位于机轮刹车组件上游的两个刹车压力传感器101GG和100GG分别将左右主起落架机轮刹车的刹车压力转成电信号，送到三针刹车压力指示器（左右表指示分别对应两侧刹车压力），前轮转弯限动盒5GC上的停留刹车指示灯点亮，且驾驶舱ECAM会显示停留刹车信息，以提示飞机处于停留刹车状态。将停留刹车控制电门设置到OFF位后，马达工作使停留刹车控制活门关闭，切断刹车压力供应并实现系统回油。

当正常刹车系统故障或绿液压系统低压时，备用刹车系统自动处于可用状态，备用刹车系统的液压压力来自黄液压系统。当备用刹车系统工作时，备用刹车控制组件ABCU获得刹车脚蹬传感器的刹车指令输入后，使备用刹车选择活门通电打开以接通液压系统液压压力供应，并控制备用伺服活门输出合适的刹车压力，从备用伺服活门输出的刹车压力经过往复活门和安全活门到达机轮刹车组件的备用刹车作动筒，实现刹车制动。刹车压力传感器101GG和100GG将左右主起落架机轮刹车的备用刹车液压压力转成电信号，送到三针刹车压力指示器，停留刹车系统和备用刹车系统共用这两个传感器。

3 故障隔离与分析

参考图1排故逻辑图和图2停留刹车系统原理图进行排故隔离和分析。

首先执行测试（图1/测试1）：接通黄液压系统电动泵来供压，在三针刹车压力指示器上观察储压器ACCU压力指示是否正常，然后将停留刹车控制电门设置到ON位，检查所有机轮刹车组件的备用刹车作动筒是否伸出。实际测试结果为：三针刹车压力指示器ACCU压力指示正常（位于绿区约3000psi），所有刹车组件的备用刹车作动筒未伸出。根据测试结果可以明确，在由电动泵代替刹车储压器供压、可确保液压供压正常的情况下却无刹车压力到达机轮刹车组件，说明故障原因与液压供压无关，需设法找到刹车压力不能到达刹车组件的原因。

之后，执行备用刹车系统操作测试。执行测试时要将停留刹车控制电门手柄设置到OFF位来解除停留刹车，而后接通黄液压系统电动泵。在完全踩下正驾驶或副驾驶侧脚蹬后，发现三针刹车压力指示器的左右表盘可指示正确的刹车压力，检查所有刹车组件，黄系统作动筒能够正常伸出。根据这一测试结果，一方面可以确定三针刹车压力指示器和刹车压力传感器功能正常，即“设置停留刹车后三针刹车压力指示器上刹车压力指示为零”的原因与刹车压力指示系统无关；另一方面也证实了所有刹车组件和位于往复活门下游的两个安全活门功能正常（事实上也不可能同时出现故障）。

结合上述两个测试结果和图2综合分析可知，刹车压力指示系统正常，正常情况下设置停留刹车后液压压力应经过停留刹车控制活门、往复活门和安全活门到达机轮刹车组件。但实际情况却非如此。鉴于构造简单的往复活门的可靠性较高，且两个活门同时故障的概率极低，初步判断最可能出现故障的部件是停留刹车控制活门（存在功能故障不能正常打开）或停留刹车控制电门（不能使活门马达得电工作）。

正常情况下将停留刹车控制电门手柄设置到ON位后，马达工作使停留刹车控制活门打开，活门内部电路（见图2）可向前轮转弯限动盒5GC上的停留刹车指示灯提供接地信号，若直流勤务汇流条正常供电，则指示灯点亮以表明飞机处于停留刹车设置状态。通过灯光按压测试的方法能够证实指示灯灯泡是否正常，此结果也可证明直流勤务汇流条供电是否正常。接着测量前轮转弯限动盒5GC到停留刹车控制活门102GG之间线路（图2中从5GC的A/A插钉到102GG的A/5插钉之间线路）和指示灯接地线路（图2中活门102GG的A/4插钉接地线路）的导通性，测量结果也正常，说明停留刹车指示灯未亮的原因与停留刹车控制活门102GG未能正常打开有关（应是马达不工作所致）。为进一步求证，在设置停留刹车后，继续测量活门102GG内的停留刹车指示灯接地电路导通性（图2中活门A/5插钉到A/4插钉之间线路，正常应为通路），若有条件也可与其他A320飞机进行电路的对比测量。此外，根据系统原理和对活门102GG内部电路的分析可知，无停留刹车提示信息问题的原因与活门102GG也有关系。应采取的排故措施为，通过停留刹车系统操作测试和相关电路测量工作来确认故障点（马达不工作和活门102GG未打开），以确定故障原因是活门102GG还是电门73GG。

操作测试用于发现隐蔽故障，能够验证和确认系统和设备是否正常工作或能否执行规定的功能，排故时可反复执行操作测试来尝试重现故障。停留刹车系统操作测试是空客MPD任务，通过分别拔下图2所示跳开关70GG和71GG使停留刹车控制活门的正常马达和备用马达分别独立工作，以确认活门工作和马达功能的正常性。在测试过程中，设置停留刹车后，正常马达得电单独工作而活门102GG打开，三针刹车压力指示器会显示左右主起落架机轮刹车的刹车压力，刹车组件的黄系统备用刹车作动筒伸出，驾驶舱ECAM显示停留刹车提示信息，前轮转弯限动盒上停留刹车指示灯点亮。当备用马达单独工作时，相比正常马达的测试结果，停留刹车指示灯并不会点亮。当正常马达单独工作时，在活门102GG提供接地信号后，直流勤务汇流条可使指示灯点亮；而当备用马达单独工作时，直流热汇流条由于电路设计原因并不能给停留刹车指示灯供电，因此，虽然备用马达工作打开活门102GG使机轮刹车获得刹车压力并显示停留刹车提示信息，但停留刹车指示灯并不能点亮。在排故执行测试时应注意判别两者的差异之处。

上述故障由于分别使用正常和备用马达均不能通过停留刹车系统操作测试，因此判断应是双马达不工作（马达未能得电或马达自身功能故障）而活门 102GG打不开所致。此时可采取进一步排故措施，将停留刹车控制电门73GG手柄设置到ON位后，参考图2进行电路测量来确认活门102GG的A和B电插头3号插钉处有无28V直流电。实际测量结果是：确定有28V直流电供给活门马达且活门A和B电插头2号插钉接地线路通路正常。由此可基本断定停留刹车控制活门存在功能故障，需要更换。基于部件工作原理和以往故障件修理报告，判断是活门的电作动器（包括马达和极限电门）故障。更换活门后应执行停留刹车系统操作测试来验证排故效果。如果电路测量确定没有28V直流電供给活门102GG（活门马达不能得电），则控制电门73GG存在故障可能性，若条件允许可与其他飞机对换电门来证实判断。此外，还应参考图2测量电门73GG到活门102GG之间供电线路的导通性和绝缘性。为彻底排故以确保飞机运行正常可靠，除更换停留刹车控制活门外，考虑到停留刹车控制电门状态不良引发上述故障的可能性，决定一并对停留刹车控制电门进行预防性更换。

4 结论

如果A320机型停留刹车控制活门完全失效（双电动马达故障），则飞机不允许放行。当飞机出现停留刹车系统的不放行故障时，应在了解具体故障现象、熟悉系统部件原理以及参阅维修手册的基础上进行故障诊断，通过有效排故隔离手段确定故障原因并做到彻底排故以保证维修质量，保障飞机运行的安全性与可靠性。

作者简介

李春，工程师，主要负责机队技术支援和对空支持，对外站飞机故障进行排故指导，以及可靠性项目分析等工作。