A320飞机DFDR供电系统设计分析与故障处理建议

摘要：数字飞行数据记录系统（DFDR）在整个航班运行中扮演着不可或缺的角色，也是运行中的NO GO条目，快速定位故障点并排除故障可为航班运行保障争取宝贵时间。以下从系统设计分析与故障处理措施角度出发，为故障排除提供简明扼要的思路。

关键词：数字飞行数据记录系统；6RK继电器；8RK继电器

Keywords：DFDR；6RK；8RK

1 故障描述

B30XX飞机航前地面按压GND CTL电门时，ECAM出现警告RECORDER DFDR FAULT，复位跳开关后故障消失5min后再现，最终更换6RK、8RK继电器后正常。

B84XX飞机航前推出启动发动机时出现ECAM信息RECORDER SYS FAULT、RECORDER DFDR FAULT信息，复位跳开关无效，飞机滑回更换继电器8RK、DFDR后出港。

2 原理介绍

数字飞行数据记录系统（DFDR，俗称黑匣子）主要记录飞机失事前25h的相关飞行参数，用于飞机事故调查。此项目是飞机适航标准内容，因此出现该故障飞机无法放行。DFDR在系统上主要由三个部分组成（见图1），分别为：飞机互锁供电部分，为系统提供可靠稳定的供电，也是以下分析的重点；与FDIMU数据交换部分，主要用于记录飞行重要参数；状态自检部分，通过故障触发的逻辑产生警告，当自检检测出现与当前构型不一致的情况时，将产生RECORDER DFDR FAULT警告信息。

结合ELSD警告产生逻辑（见图2），可知产生DFDR故障信息的条件为非 01、10航段下的供电正常、FDIMU中FDIU模块正常的情况下出现DFDR FAIL，而DFDR FAIL产生的原因则有两种情况，一是计算机本体出现问题，二是供电出现问题。

3 系统设计分析

DFDR系统供电图中（见图3），黑色线代表DFDR系统的互锁供电情况，蓝色线代表控制逻辑的继电器控制线路。每次飞行循环中DFDR完整供电过程顺序如表1所示。

1）飞机冷舱通电，系统经8RK（线圈断电）供电，工作5min，进行系统自检。

2）飞机通电5min后启动发动机，延时继电器起作用，切断8RK（线圈吸合）向DFDR供电，系统不供电，且处在01、10航段，不产生警告信息。

3）发动机启动后，延时继电器地信号被破坏，经8RK（线圈断电）供电，系统工作。

4）飞机起飞离地，在3）的前提下加上了经由6RK（线圈吸合）供电的情况，实现空中双供电互锁模式。

5）飞机落地后，再次进行以上循环。

另外，5min后如再次进行系统测试，则需要按压驾驶舱RCDR GND CTL电门，强制使6RK线圈吸合供电。

因DFDR系统的重要性，飞机多余度系统设计在DFDR互锁供电系统上得以充分体现。首先，供电系统上采用了两套供电线路，分别经由图3圈出的6RK、8RK继电器。其次，经由6RK、8RK继电器触点的工作状态设计也不同，经由8RK继电器供电时，其线圈处于断电模式；经由6RK继电器供电时，其线圈处于通电模式。双回路加上不同的工作状态，结合各种构型下的工作模式，导致两个继电器的线圈使用寿命近似相同，从而提高了系统设计的余度和可靠性。

4 故障处理流程

结合供电系统设计原理分析，针对此类供电问题导致的不可放行警告，形成快速隔离流程图（见图4），流程图对飞机各状态下继电器的工作状态进行了整合，以各阶段系统应该实现的功能为依据。而TSM手册中故障隔离方式是量取DFDR端是否存在115V供电，比较适用于航后的排故过程，不宜在航前和过站期间实施。

结合图3分析上述故障情况：

1）B30XX飞机按压测试时出现故障信息，此时复位E13跳开关后，进入前5min的8RK供电阶段，若此时故障立刻消失且5min内不再现，可以基本锁定6RK故障在无法吸合的状态，且在地面超过5min后8RK无法供电给DFDR，按压后6RK也无法供电给DFDR，因此导致警告出现且伴有复位时断时续的情况。

2）B84XX飞机启动后故障，因已进入到02阶段，此时按图3进行系统复位。故障消失说明8RK继电器复位有效，可以使系统供电。复位无效后按压GND CTL电门，强制使6RK继电器向DFDR供电，若故障消失，基本说明8RK继电器故障在保持吸合状态或触点未跳开，导致在地面状态下无法向DFDR供电，因而产生警告信息。

5 故障处理建议

以上分析结果虽可以快速定位故障情况，但为了保证航班的正常运行，结合系统设计的继电器工作不同步状态，特提出以下几点建议：

1）产生警告后，复位跳开关或操作GND CTL电门，使供电双通道进行供电，在供电的前5min进行DFDR的BITE测试，可以优先排除DFDR本体故障，从而解决航材保障问题。

2）双通道供电DFDR的状态下，继电器供电的工作触点不同，在航材保障困难的情况下，對串本机的6RK、8RK继电器，使故障继电器处于失效工作状态下，不影响整个DFDR系统的工作。6RK、8RK继电器另外的触点与CVR系统的供电相关联，但是CVR系统的电路互锁逻辑与此相同，对串完成后应执行CVR测试，以确保万无一失。

3）因飞机上相同件号的继电器较多，可优先挑选11MJ继电器来解决问题。11MJ继电器与货舱门自动开关相关，货舱门只要人工操作正常则飞机放行没有问题。

4）有的航司在机组驾驶舱准备期间，GND CTL电门一直要求放置到接通状态，6RK继电器在整个飞机运行过程中超过85%的时间都在工作，表1中第二和第四条代表继电器正常使用过程，表1中最后一条代表6RK继电器人为增加的使用过程，这种情况加剧了6RK的线圈使用损耗，也是地面接通GND CTL电门后DFDR故障以及CVR故障频出的诱因之一。

作者简介

孙志鹏，MCC技术支援工程师，主要负责机队每日运行故障监控制定排故措施、重复性故障总结管控、航班生产运行中故障处理等。