B737NG飛機(jī)安定面配平非典型故障分析

王曉航

飛機(jī)水平安定面是控制飛機(jī)俯仰姿態(tài)的重要部件，通過(guò)調(diào)整水平安定面的安裝角度可以配合升降舵對(duì)飛機(jī)進(jìn)行俯仰操縱并使飛機(jī)在俯仰方向保持靜穩(wěn)定性。下面我結(jié)合一起非典型故障的排除，介紹一下飛機(jī)安定面配平的原理及排故思路，希望能給廣大同行帶來(lái)啟發(fā)。

一、故障現(xiàn)象及排除過(guò)程

2016年4月7日，BXXXX飛機(jī)機(jī)組反映起飛上升過(guò)程中，安定面對(duì)人工電動(dòng)配平輸入無(wú)反應(yīng)，檢查自動(dòng)駕駛配平工作正常。飛機(jī)落地后，復(fù)位安定面配平系統(tǒng)電源，主電配平恢復(fù)正常。為判斷故障，更換安定面配平馬達(dá)M1659和安定面配平控制繼電器R64。

2016年4月10日，BXXXX飛機(jī)故障重現(xiàn)，清潔配平馬達(dá)電插頭，地面測(cè)試正常。

2016年4月11日，飛機(jī)出現(xiàn)了同樣的故障現(xiàn)象：安定面主電配平仍然時(shí)好時(shí)壞。再次更換安定面配平馬達(dá)M1659，故障現(xiàn)象依舊。但測(cè)試安定面配平馬達(dá)的時(shí)候發(fā)現(xiàn)：安定面主電配平好的時(shí)候，偶爾會(huì)因?yàn)榻油ㄒ簤罕玫臅r(shí)候發(fā)現(xiàn)主電配平又失效。最后更換安定面配平互鎖繼電器R850，系統(tǒng)工作正常。

二、系統(tǒng)簡(jiǎn)介

安定面采用蝸輪蝸桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)來(lái)控制安定面的位置，只要轉(zhuǎn)動(dòng)蝸桿，即可使蝸輪螺帽與安定面前沿連接在一起，從而帶動(dòng)安定面上、下改變其迎角。從而改變飛機(jī)縱向力矩，使作用于飛機(jī)機(jī)體上的合力矩為零，以達(dá)到飛機(jī)縱向配平效果。通過(guò)鋼鎖人工轉(zhuǎn)動(dòng)或安定面配平馬達(dá)均可使蝸桿轉(zhuǎn)動(dòng)。按照輸入的不同，安定面的配平方式有三種：人工配平、主電配平、自動(dòng)駕駛配平。安定面主電配平工作原理如下：

參見(jiàn)WDM27-41-01：作動(dòng)機(jī)長(zhǎng)或正駕駛?cè)我庖粋€(gè)駕駛盤(pán)上的安定面配平電門(mén)（S134、S135），28VDC的安定面配平控制信號(hào)經(jīng)過(guò)機(jī)長(zhǎng)或正駕駛的桿電門(mén)組件（M1983、M1201）、安定面配平切斷電門(mén)（S272），后分成兩路信號(hào)：一路28VDC使安定面配平控制繼電器（S64）的吸合，使來(lái)自2號(hào)轉(zhuǎn)換匯流條的三相115VAC電源到達(dá)安定面配平馬達(dá)，同時(shí)斷開(kāi)自動(dòng)駕駛安定面配平；另外一路28VDC則經(jīng)過(guò)襟翼收上電門(mén)（S245）、安定面配平互鎖繼電器（R850），然后分成三路，分別經(jīng)過(guò)安定面主電配平低頭限制電門(mén)S844、安定面低頭限制電門(mén)S145、安定面抬頭限制電門(mén)S144，到達(dá)安定面配平馬達(dá)，B737-700飛機(jī)的安定面配平馬達(dá)是一個(gè)無(wú)刷直流電機(jī)，此類電機(jī)作動(dòng)需要的交流勵(lì)磁信號(hào)和直流控制信號(hào)，最后安定面配平馬達(dá)以115VAC信號(hào)作為勵(lì)磁信號(hào)、以28VDC信號(hào)作為直流控制信號(hào)，來(lái)驅(qū)動(dòng)安定面的無(wú)刷直流馬達(dá)作動(dòng)，從而作動(dòng)蝸桿以及安定面運(yùn)動(dòng)。

三、故障過(guò)程分析

（1）安定面只有主電配平不工作，人工配平以及自動(dòng)駕駛配平工作正常，從而可以排除此故障不是由于機(jī)械原因造成；也不是除安定面配平馬達(dá)以外，和自動(dòng)駕駛有關(guān)的安定面配平部件故障所致，因?yàn)殡m然自動(dòng)駕駛配平和主電配平都用的是一個(gè)配平馬達(dá)，但是查看線路手冊(cè)可以發(fā)現(xiàn)配平馬達(dá)內(nèi)部的控制信號(hào)是完全不同的兩路，分別用來(lái)接收安定面自動(dòng)駕駛配平和安定面主電配平來(lái)的信號(hào)，驅(qū)動(dòng)馬達(dá)作動(dòng)，所以不能排除配平馬達(dá)是否故障。

（2）根據(jù)上面介紹的安定面主電配平的原理，安定面配平馬達(dá)要作動(dòng)必需要有兩路信號(hào)，即：115VAC勵(lì)磁信號(hào)和28VDC控制信號(hào)，所以問(wèn)題就處在兩路信號(hào)有一路或者兩路故障，或者是安定面配平馬達(dá)內(nèi)部主電配平通道故障。

（3）115VAC勵(lì)磁信號(hào)的故障隔離：作動(dòng)安定面配平電門(mén)，同時(shí)測(cè)量安定面配平馬達(dá)M1659前部的插頭D700的1、2、3號(hào)插釘和地10插釘，測(cè)量結(jié)果都是115VAC。說(shuō)明從2號(hào)轉(zhuǎn)換匯流條來(lái)的115VAC可以正常到達(dá)安定面配平馬達(dá)內(nèi)部，作為它的勵(lì)磁信號(hào)，從而可以判斷115VAC勵(lì)磁信號(hào)是正常的。

（4）現(xiàn)在故障已經(jīng)隔離在28VDC信號(hào)這一路中了，這一路中包括的主要部件有：跳開(kāi)關(guān)C207，兩個(gè)安定面配平電門(mén)S134、S135，兩個(gè)桿電門(mén)組件M1983、M1201，安定面配平切斷電門(mén)S272，襟翼收上電門(mén)S245，安定面配平互鎖繼電器R850，安定面主電配平低頭限制電門(mén)S844、安定面低頭限制電門(mén)S145、安定面抬頭限制電門(mén)S144以及有關(guān)的線路。

具體排故思路如下：

A.鑒于此故障的特點(diǎn)—復(fù)位跳開(kāi)關(guān)主電配平可以恢復(fù)正常，基本排除了線路故障的可能性，因?yàn)榫€路故障一般不會(huì)在沒(méi)有機(jī)械震動(dòng)的情況下重復(fù)出現(xiàn)故障。

B.因?yàn)榉謩e作動(dòng)兩個(gè)駕駛盤(pán)上的安定面配平電門(mén)S134、S135都沒(méi)有反應(yīng)，兩個(gè)駕駛盤(pán)上的安定面配平電門(mén)同時(shí)故障的可能性很小，進(jìn)而也基本排除安定面配平電門(mén)故障的可能性。

C.作動(dòng)P8板上的安定面配平超控電門(mén)S1，故障依舊，從而排除了兩個(gè)桿電門(mén)組件M1983、M1201故障的可能性。因?yàn)榘捕媾淦匠仉婇T(mén)置于超控位，即使28VDC控制信號(hào)直接通過(guò)安定面配平超控電門(mén)，到了安定面配平切斷電門(mén)S272，超控了兩個(gè)桿電門(mén)組件的作用。

D.在復(fù)位安定面配平系統(tǒng)電源，安定面主電配平工作正常的時(shí)候，作動(dòng)安定面配平切斷電門(mén)S272，發(fā)現(xiàn)它可以正常的切斷安定面主電配平，同時(shí)因?yàn)榇穗婇T(mén)為那種機(jī)械兩個(gè)位置作動(dòng)的電門(mén)，不可能和復(fù)位電源后系統(tǒng)恢復(fù)有關(guān)，所以排除安定面配平切斷電門(mén)S272故障的可能性。

E.因?yàn)楦鶕?jù)故障現(xiàn)象，現(xiàn)在是安定面主電配平向上也不能配，向下也不能配，所以可以排除襟翼收上電門(mén)S245、安定面主電配平低頭限制電門(mén)S844安定面低頭限制電門(mén)S145、安定面抬頭限制電門(mén)S144的故障性。因?yàn)榻笠硎丈想婇T(mén)S245的作用是在襟翼收上的時(shí)候給一個(gè)信號(hào)，使配平速度發(fā)生變化，襟翼收上時(shí)為低速配平，反之為高速配平；安定面低頭配平限制電門(mén)S844、安定面低頭限制電門(mén)S145、安定面抬頭限制電門(mén)S144的作用是給出不同狀態(tài)下安定面配平的極限限制，這些都不和此故障相關(guān)聯(lián)。

F.剩下的只有安定面配平互鎖繼電器R850了，如果安定面配平互鎖繼電器R850故障，繼電器銜接不穩(wěn)定可以導(dǎo)致安定面配平馬達(dá)的28VDC控制信號(hào)時(shí)有時(shí)無(wú)。如果繼電器老化，它產(chǎn)生的電磁力有可能剛好和彈簧力的大小差不多，于是電流的或大或小變會(huì)導(dǎo)致繼電器銜接的不穩(wěn)定。

（5）更換安定面配平互鎖繼電器R850，地面多次測(cè)試安定面配平系統(tǒng)工作正常。證實(shí)正是安定面配平互鎖繼電器R850故障導(dǎo)致安定面主電配平的28VDC勵(lì)磁信號(hào)不能到達(dá)安定面配平馬達(dá)，從而導(dǎo)致安定面主電配平故障。