趙春燕 葉豪然 鄒雨楓

摘 要:文章結合一起A320飛機燃油不平衡故障的工程調查的實例,介紹了利用機上的快速存取記錄器中的數據譯碼,在飛機故障分析和工程調查中的實際應用,并對關鍵步驟進行了總結。
關鍵詞:A320;燃油不平衡;譯碼;工程調查
空客A320飛機收集各系統數據的部件是飛行數據接口管理組件(FDIMU),它通過ARINC 429數據接口,收集各個系統的數據,傳輸到飛行記錄器(FDR)和數字式飛機綜合數據記錄器(DAR)。DAR往往被大家稱為QAR(快速存取記錄器)。由于FDR數據只能自動保存25個小時,而通常航空公司又沒有定期拆裝FDR,進行FDR數據下載的要求,故對于處理時間稍有些滯后的工程調查來說,利用QAR數據來分析,就更實際一些了。
1 事件回顧
2013年10月8日,某架A320飛機執行浦東-成都航班,飛機于20:27起飛,空中出現左右油箱油量差1.5噸,完成漏油程序和燃油不平衡程序,發現不平衡量增加,達到左3.7噸、右5.7噸,差值2噸,機組執行備降程序。關閉左燃油泵,飛機帶坡度盤旋,當左右燃油平衡后于21:49備降合肥。PFR報告見圖1。合肥維修人員依據TSM28-21-00-810-839-A排故,按AMM28-21-00-710-001和AMM28-21-00-720-001,檢查油量平衡,各燃油泵工作正常,檢查左右外油箱膜正常,左右油箱燃油交輸檢查,均正常。10月9日航后,浦東維修人員按TSM28-21-00-810-809排故,按AMM28-42-34PB401更換FQIC,按AMM28-46-00-740-051G測試正常。
2 工程調查分析
根據本次事件的排故過程來看,維修人員并未找到本次燃油不平衡故障的真正原因,最后更換了FQIC,主要還是把故障歸結于燃油量虛假指示的偶發上。察看PFR報告來看,主要是燃油泵低壓故障,似乎又與燃油指示完全不沾邊,但是懷疑燃油泵的本體問題的話,機組關閉了左燃油泵,飛機帶坡度盤旋,落地時左右燃油平衡了,這說明燃油泵工作還是正常的。
燃油不平衡故障,主要涉及28-21(燃油主泵),28-23(燃油交輸)和28-42(燃油指示)這三個系統。按故障現象來分,主要分為機載燃油真實不平衡和燃油量虛假指示兩大類。
如果是機載燃油真實不平衡的話,可能原因主要有油箱燃油滲漏,左右發燃耗不一致,交輸活門非指令打開,大翼油箱與中央油箱傳輸活門非正常打開;如果燃油量虛假指示故障的話,可能原因主要就和油量指示系統有關,包括FQIC計算機,油量傳感器等。從已知的機組操作和機務排故過程來看,初步分析故障原因是與交輸活門非指令打開有關。
由于燃油不平衡故障地面無法重現,且實時的機載燃油量數據和活門和電門位置,對判斷故障原因非常重要。故后續通過對當次航班的QAR數據譯碼,來完成進一步的工程分析。
首先,通過譯碼數據分析,燃油不平衡發生在12:36,交輸活門打開后,由于左右大翼燃油泵性能會有差異,故造成燃油左右不平衡。同時,通過交輸活門作動器和電門的線路圖來分析,交輸活門作動器僅受電門作動控制,電門且只有OFF和ON兩個位置,電門位置只能靠人工按入,無任何繼電器和彈簧機構。活門作動器和電門位置信息,都進入SDAC計算機,進行采集。所以,通過活門作動器和電門位置保持一致這一現象,可以肯定交輸活門是機組人工打開的,可以排除交輸活門非指令打開的可能性。至于機組打開交輸活門的原因,通過查閱FCOM中關于8中央油箱泵1(2)低壓的PRO程序,活門打開的時間和PFR報告上出現中央油箱泵低壓的時間是吻合的。即機組觀察到中央油箱泵故障,進而打開了交輸活門。
各個時間點上,FOB+FU與初始狀態下的FOB,基本保持一致,故也排除了燃油滲漏的可能。
各個時間點上,左右發FU,基本保持一致,也排除因發動機燃耗不同,造成燃油不平衡的可能。
3 工程調查結論
結合FCOM上兩個PRO程序:中央油箱泵低壓,燃油不平衡和燃油交輸的系統圖,在正常情況下,飛機空中交輸活門關閉,左翼油箱供給左發,右翼油箱的油供給右發。當出現中央油箱泵低壓故障,為防止中央油箱泵僅給單側油箱供油,故要求機組關閉受影響的中央油箱泵,并打開了交輸活門。由于左右大翼油泵性能存在不同,會出現了燃油不平衡的狀態,當中央油箱空時,需要求機組及時關閉交輸活門,并按需執行燃油不平衡程序,即進行空中倒油程序。但本次航班中,機組未在中央油箱空情況下,及時關閉交輸活門,其讓燃油不平衡狀況持續發展,同時,在發現燃油有不平衡情況下,也未及時按FCOM程序,關閉較輕一側的大翼燃油泵,進行倒油,根據時間上推算,操作延誤接近了20分鐘,進而造成了左右大翼油箱相差2噸,飛機返航備降。此次事件,如機組嚴格按照FCOM操作的話,是完全可以避免的。
4 結束語
4.1 對于某些地面無法再現的故障,比如空速不一致,飛機側滑,空中燃油出現指示錯誤等,除了向機組口頭了解外,通過QAR譯碼,再現故障現象,是種簡單易行的途徑。
4.2 對于返航備降事件中具體責任認定,是機組操作原因,還是本身飛機故障,通過查看QAR數據中的操作電門,操作手柄,手輪的實際位置,與相關控制部的實際位置相比較,并結合中央集成故障顯示系統(CFDS)中的故障信息,來查找具體原因,是一種簡單有效的方法。
4.3 通過QAR數據譯碼,幫助完成工程調查,雖然是個很好的途徑,但是具體要挑選那些哪些參數,又機上是哪些參數,是被飛機FDIMU所采集記錄的,這些都需要研究涉及系統的工作原理,并結合與飛行數據接口管理系統(FDIMS)接口連線,來做判斷。