空客A330飞机刹车系统间歇性短路故障分析

摘要：A330飞机刹车系统的间歇性短路故障可能导致飞机在刹车时出现拖胎的情况，本文针对这类故障进行分析，并提出预防性的维护建议。

关键词：空客A330飞机；刹车系统；预防性维护

Keywords：A330 aircraft；braking system；preventative maintenance

1 故障现象

某航空公司一架A330飞机在2019年发生一起因刹车系统间歇性短路故障引起的拖胎事件。该飞机短停检查发现3号主轮有拖胎现象，胎皮分层并脱落在滑行道出口，航班取消，飞机停场排故。中央维护系统中的航后报告（PFR）显示，飞机在08航段（从飞机落地至减速到80节之间的阶段）出现过BRAKES SYS 2 FAULT（刹车系统2故障）警告，并伴有3号主轮刹车伺服活门的故障信息SERVOVALVE-NORM BRK 9GG2（见图1）。

2 刹车系统工作原理

空客A330飞机正常刹车系统用于在地面降低飞机速度，以及在空中起落架收上后瞬间刹车以停止主轮转动。该系统由电控液压作动，使用绿液压系统提供液压动力，并有刹车储压器进行辅助。正常刹车系统包括自动和人工两种模式，自动模式的刹车指令来自自动刹车电门（有高、中、低三种减速率），人工模式的刹车指令来自刹车脚蹬。接收刹车指令的控制计算机是刹车转弯控制组件（BSCU），BSCU是双通道工作的计算机，每次仅有一个通道工作，另一个通道处于备份状态。当起落架手柄选择在DOWN位或者BSCU的一个通道失效时，BSCU的两个通道会发生转换。BSCU可以完成对刹车系统的监控和自检，并将故障警告和信息发送到中央维护系统（CMS），以提示机组和机务维护人员。

如图2所示，正常情况下，BSCU收到刹车指令时，打开正常刹车选择活门，由绿液压系统通过刹车选擇活门向整个刹车系统提供液压动力，同时BSCU接收实际轮速信号和来自大气数据惯性基准组件（ADIRU）的空速和加速度等信息，经过复杂精确的计算后，通过起落架2M导线束向安装在每个刹车组件上游的刹车伺服活门提供防滞信号，以调节伺服活门的开度，确保每个刹车组件获得适当的刹车压力来控制轮速，达到最佳的刹车效率与性能。

3 故障分析

3.1 排故过程

现场检查发现3号主轮轮胎破损，气压为零，其他轮胎压力正常。对飞机的快速存储记录器（QAR）数据进行译码，发现飞机落地后8s时3号主轮刹车压力为2816psi（相当于最大刹车），刹车压力明显过大，3号主轮轮速减到0；落地后14s时BSCU通道2出现故障（见图3）。

空客对QAR数据和BSCU内部的数据（TSD）进行分析，认为线路或部件有短路，可能是BSCU、3号刹车伺服活门9GG2或相关线路。

参考空客的分析意见和排故手册（TSM）32-40-00-810-836，执行如下排故工作：

1）根据飞机维护手册（AMM）05-51-15-200-801-A，检查下部机身区域、轮舱区域、主起落架和翼根区域、吊架和发动机区域正常；

2）检查3号主轮的轮毂和轴承正常，检查3号轮轴和轴套正常；按照AMM要求，更换同轴的3号和4号主轮，更换磨损接近到限的3号刹车组件；

3）测量发现BSCU电插头AB/11A销钉到刹车伺服活门9GG2电插头A/F销钉之间导线的绝缘阻值低，进一步隔离为右主起落架2M导线束的绝缘阻值低（间歇性对地短路）；根据AMM程序更换2M导线束，测试正常。

3.2 技术分析

从本次排故看，右主起落架2M导线束绝缘阻值低（间歇性对地短路）是导致出现BRAKES SYS 2 FAULT 警告和SERVOVALVE-NORM BRK 9GG2故障信息的原因。

该飞机两天前的航班也出现过相同的警告和故障信息，但没有导致拖胎事件，QAR译码发现故障出现在飞机落地前，落地后刹车压力正常，分析认为飞机落地前BSCU自检监控到系统短路故障后自动切换到另一个健康的通道。而本次事件最大刹车压力和故障信息出现在飞机落地后的刹车减速过程中，根据空客的解释，BSCU短路监控功能只有在刹车伺服活门得到刹车指令时才能起作用，短路会影响刹车伺服活门的线圈电压，干扰刹车压力指令。也就是说，如果刹车系统不能在刹车前监控到通道短路，也就不能在刹车前自动转换到另一个健康的通道。本次事件中刹车系统2即是在飞机落地刹车过程中发生短路，此时刹车系统2正在控制刹车使飞机减速，刹车前没有自动转换到系统1，导致刹车压力过大，主轮无法转动，发生拖胎事件。

对于警告BRAKES SYS 1（2）FAULT（伴有SERVOVALVE NORM BRK （xGGy）信息），按MEL 32-42-03对BSCU的1个故障通道进行保留，该保留项目没有M（机务维护）和O（机组操作）程序，机组操作手册（FCOM）也仅是Crew awareness（机组知悉），没有抑制故障的通道，没有解除相应的刹车组件，也没有机组操作要求和运行限制。对于刹车系统的间歇性短路故障，即使按照MEL32-42-03办理了保留，如果在后续飞行中飞机落地前BSCU自检没有监控到系统短路，故障的通道就不会在落地前自动转换，一旦故障在落地刹车过程中重现，仍会发生拖胎事件。因此，在本故障初次出现后，如果按照MEL32-42-03和MEL32-42-01（解除3号刹车组件）两项一起保留，将能避免拖胎事件的发生。

4 维护建议

对于A330飞机出现警告BRAKES SYS 1（2） FAULT并伴有SERVOVALVE NORM BRK （xGGy）信息，如果因停场时间不足或航材短缺等原因无法及时排除故障，建议航空公司除了正常按MEL32-42-03保留外，还需再按MEL32-42-01解除相应的刹车组件，以避免刹车系统的间歇性短路故障。

5 结束语

A330飞机刹车系统较为复杂，在飞机的运行中扮演重要角色，为降低飞机落地后的速度起着主要作用。本文对刹车系统的间歇性短路典型故障进行了分析，并给出了维护建议，旨在帮助航空公司避免因刹车系统的间歇性短路故障出现严重的拖胎事件。

参考文献

[1] Airbus Aircraft Maintenance Manual-Normal Braking-Description and Operation [Z]. 2021.

[2] Minimum Equipment List-Normal Braking [Z]. 2021.

作者简介

方滔，工程师，从事工程技术管理工作。