A330自动推力系统简介及常见故障分析

2022-07-03杜晓宁

航空维修与工程 2022年5期

关键词：排故

杜晓宁

摘要：详细介绍了A330飞机自动推力系统工作原理，系统总结了自动推力系统自动断开排故流程，并针对典型故障案例进行了分析。

关键词：A330；自动推力；断开；排故

Keywords：A330；auto-thrust；disconnection；troubleshooting

1 系统原理

自动推力系统（A/THR）是自动飞行系统的一部分。自动推力系统通过控制发动机推力可实现如下功能：速度保持、马赫保持、推力保持、拉平阶段减推力、对迎角过大的保护。

A330飞机自动推力功能集成在飞行管理指引和包络系统（FMGES）中，其中包含两个独立的A/THR命令通道，每部FMGEC控制一個命令通道（见图1）。每部FMGEC能够同时通过发动机接口和振动监控组件（EIVMU）和电子发动机控制（EEC）来控制两台发动机的推力。只有一台FMGEC控制工作的A/THR称为主FMGEC。

当自动推力衔接时，EEC1和EEC2通过继电器接收离散信号，跟随A/ THR指令，并通过ARINC 429总线反馈信号至FMGEC，表明A/THR已经接通。

当需要断开自动推力时，推力杆上自动推力切断电门通过继电器发送信号至FMGEC，FMGEC发送信号至EEC，从而断开自动推力。

1.1 自动推力接通

A/THR可以是接通或者断开状态，当A/THR接通后，可以是使能或非使能状态。如果A/THR是使能的，自动推力系统控制推力；如果A/THR是非使能的，驾驶员通过油门杆控制推力。当FCU上A/THR电门被按压后，A/ THR人工接通；当AP/FD起飞/复飞模式接通或迎角过大保护功能被使能时，A/THR自动接通。

A/THR接通后，当两发油门杆都处于爬升档CL和慢车档IDLE之间，或一发油门杆处于最大连续推力MCT和慢车档IDLE之间时，A/THR系统处于使能状态。当至少一发油门杆高于MCT档，或两发油门杆都高于CL档且无发动机失效，同时alpha floor保护功能未激活时，A/THR处于未使能状态（见图2）。

自动推力接通时，需要满足很多必要条件，以下为最重要的前提条件：一部FMGEC可用；两部ADIRS可用；两部FADEC可用；FCU可用；所有发动机EPR或N1值相同；A/THR未被人工断开。

1.2 自动推力断开

自动推力可以通过人工和自动两种方式断开。

1）人工断开方式：按压推力杆上切断电门；按压FCU上A/THR电门；双发油门杆在慢车位。

2）自动断开方式：任意A/THR接通条件不满足；双发油门杆在反推位；地面启动任意一台发动机；FMGEC内部状态错误（ARINC总线和离散输出控制，推力目标值反馈比较）。

自动推力断开后驾驶舱效应如下（见图3）：

1）遮光板上琥珀色MASTER CAUTION灯点亮；

2）A/THR非正常断开时，ECAM显示琥珀色警告信息“AUTO FLT A/ THR OFF”；

3）单谐音语音警告；

4）推力锁定功能使能，FMA上THR LK信息闪烁，发动机推力保持在最后推力值。

2 一般排故流程

造成A/THR断开的潜在原因很多，排故非常困难，下文对部分自动推力故障的排故流程进行总结（见图4），便于更快捷高效地找到确定故障点。

1）检查航后报告（PFR）：是否有ECAM 警告信息“AUTO FLT A/THR OFF”，是否有其他ECAM警告，是否有相关故障信息。按照TSM对相关故障进行排故。

2）检查自动驾驶接通状况：是否仅为单通道AP1或AP2接通，是否为两部AP都接通，是否为AP无法接通。通过检查AP接通情况，可以确定受影响的A/THR系统和主控的FMGEC。

3）检查FADEC通道控制情况：是否为每一个飞行航班时断开，是否为每两个飞行航班时断开。如果每次飞行航班时A/THR都断开，则与FADEC通道控制无关；如果每两个飞行航班A/THR断开，则与某一FADEC控制通道有关。

4）检查推力是否存在不对称情况，或在推力锁定下发动机推力是否对称。如推力对称，则为两发的共同部件故障；如存在推力不对称，则为FADEC或FCU至FADEC的ARINC线路故障。

5）检查FMGEC中FG部分排故数据（TSD）：通过TSD数据可以判断EEC ARINC总线状态，识别故障类型和故障在哪一侧，识别断开A/THR的EEC和控制通道。

3 典型故障案例

1）故障一

故障现象：自动驾驶接通时，自动推力间歇性断开，检查航后报告无相应故障信息，几乎每一个飞行航段当自动驾驶接通后自动推力都会间歇性断开。

故障分析：如果TSD指示FADEC故障（如FADEC1），因每个航班A/ THR都会断开，可确认FMGEC控制通道不存在故障，EEC通道不存在故障。

故障可能原因：EIVMU1；FCU；FCU-EIVMU1之间总线；EIVMU1输出至第一个接线块。

2）故障二

故障现象：自动驾驶2接通时，自动推力无法衔接，检查航后报告无相应故障信息，每两个飞行航段发生一次故障。

故障分析：如果TSD指示EEC ARINC总线故障（如FADEC 2B），可确认故障存在于EEC某一控制通道；故障只存在于主控FMGEC通道，只需检查EEC2B至FMGEC 2通道。

故障可能原因：FMGEC2；EEC2；EEC2B至FMGEC2之间的ARINC 429总线。

3）故障三

故障现象：无论哪部自动驾驶接通时自动推力都无法衔接，检查航后报告有ECAM 警告“AUTO FLT A/THR OFF”，有故障信息EEC（Ey-4000KS）。

故障分析：如果EEC丢失某一离散信号，EEC会通过ARINC 429总线发送 ATHR Disengaged信号到FMGEC，从而断开自动推力。该信号会延时3s发送，从而避免推力不对称导致故障。A/ THR disengagement信号将触发ECAM警告“AUTO FLT ATHR OFF”，并产生警告信息EEC（Ey-4000KS）。

如果没有FMGEC TSD数据，无法确认是离散信号问题还是ARINC 429总线问题，需通过TSD数据进一步确认具体部件或线路。例如，TSD数据指示EEC2断开A/THR，EEC ARINC 429数据总线良好，由于无论哪部AP接通A/THR都断开，判定故障不存在于FMGEC控制侧，只可能存在于EEC和衔接继电器。

故障可能原因：A/THR断开继电器；EEC2和FMGEC1/2通用继电器之间线路。

4 总结

自动推力系统与飞机其他系统交联较多，导致自动推力断开的潜在原因也较多。排故时应充分理解自动推力系统的工作原理，了解自动推力接通和断开条件，熟悉自动推力断开时各系统工作状态。应明确排故流程，对故障点逐一判断分析，以缩小故障点存在范围。