737NG飛機AP B LNAV航路左右偏擺故障研究

摘 要：該故障研究主要闡述三方面內容，一是導致該故障發生的原因，二是按代碼排故走過的彎路，三是研究波音飛機機械系統失效導致電子故障的可能性和常見現象。最后的排故研究總結值得思考。

關鍵詞：737NG；水平導航；機械磨損；左右偏擺

1歷史故障現象

1.1 2017年7月8日，B-5365自動駕駛B接通LNAV方式時，在航路左右0.3海里來回擺動。

1.2 2017年7月12日，故障再現，時間原因SD保留。ZH9624機組反饋：爬升、下降各有一段使用A/PB，LNAV接通，飛機在直飛航線附近左右晃動，最大偏差0.5海里，自動駕駛沒有脫開，實際導航精度0.06海里。

1.3 2017年7月13日，航后執行DFCS全程測試有自動駕駛B通道AIL POS SEN-2 J1B-K13，J13，H13代碼。

2故障現象與排故所需原理知識

2.1 LNAV（Lateral Navigation）及水平導航，在水平導航模式下FCC計算出副翼運動的指令信號給到自動駕駛副翼作動筒，作動筒通過機械輸出信號一直到副翼。由副翼位置傳感器反饋信號給FCC形成閉環控制。詳細控制環路見下圖。

2.2當副翼位置傳感器反饋的信號與FCC的預期反饋信號不一致時，FCC會給出故障代碼AIL POS SEN-2 J1B-K13，J13，H13。該代碼FIM認為在地面測試中，FCC接收到的副翼位置傳感器反饋信號是錯誤的。下圖為FCC閉環控制的SSM。

2.3于是FIM給出了可能故障的部件分別是副翼位置傳感器，FCC和兩者間的線路如下圖所示。然而這次排故在隔離了FIM的所有可能部件后，故障依舊，代碼依舊。

3排故過程總結分析

一.7月8日，機組反映故障后，航后做DFCS測試無代碼，于是判斷故障本機對串FCCA和FCCB。此次排故由于沒有代碼，且水平導航模式下導致飛機因橫滾不穩定在航路上擺動的原因很多（如FMC的導航信號來源、副翼位置傳感器、4號9號擾流板位置傳感器、副翼A/P作動筒、偏航阻尼系統等）。因此對串發出控制指令的FCC。

二.7月13號，故障再現，故障現象穩定，機組描述清晰。航后DFCS測試有AIL POS SEN-2 J1B-K13，J13，H13代碼。首先依據代碼通過FIM得知可能部件是副翼位置傳感器、FCCB和之間的線束。FCC已經串過，于是按照正常思路接下來就該更換副翼位置傳感器，做量線檢查。但完成后故障依舊，代碼依舊。這時工作者可能認為問題出現在DFCS測試或者副翼位置傳感器的調節上。這兩項工作花費了大量的時間。于是故障繼續保留.

三.7月17號，再次回歸FIM，發現是因為副翼位置傳感器反饋回FCCB的信號不正確而產生的代碼。而這時副翼位置傳感器已經更換，FCC已經對串，線路已經檢查。那么原因就只能是輸入到副翼位置傳感器的信號就已經不正確了。由于DFCS全程測試并沒有AIL ACT-2 （J1B-J15， H15， G15）這個代碼，說明至少A/P副翼作動筒本體上的LVDT傳感器反饋的信號是正確的。于是終于可以將故障隔離在作動筒輸出到位置傳感器輸入這一段當中。而這一段就是機械連桿。航后飛機落地，檢查發現自駕B副翼作動筒輸出搖臂上的一顆剪切鉚釘斷裂。該飛機搖臂卻可輕微晃動。斷裂的剪切鉚釘如下圖所示。

4故障原因總結

綜上所述，這是一次由于A/PB副翼作動筒輸出搖臂上一顆剪切鉚釘斷裂導致的飛機在接通A/PB LNAV時在直飛航路左右偏擺的故障。

由于鉚釘斷裂，導致在接通自駕B水平導航時，副翼作動筒的輸出信號有少許正負空行程。這使得飛機在受擾后會偏離航道。為了回歸航道，自動駕駛反向控制飛機克服副翼作動筒輸出信號的空行程后，飛機又回向相反方向。由于空行程一直存在，故飛機無法趨穩而是在航路左右漂移。

正是因為這種正負空行程的存在，使得副翼位置傳感器反饋的信號與正常反饋的信號不一致，于是地面測試時FCC認為是副翼位置傳感器故障而給出了AIL POS SEN-2 J1B-K13，J13，H13的代碼。

由于剪切鉚釘只斷了一顆，所以這種正負空行程還很小，還不足以斷開自動駕駛。這也導致了該故障比較隱蔽。

5結束語

1.由于沒有發現真正故障源，所以調節副翼位置傳感器必然會花費很長時間，而且不會成功。原因就是當在0度時調節位置傳感器調節桿使得DFCS測試在標準范圍后，由于空行程的存在，再測試時0度可能就由于機械空行程在另外一個位置。這種小范圍的輸入信號偏差極大地加重了工作者心中的疑惑。

2.建議以后737NG飛機類似故障，結合飛機如果是老舊飛機，出現機械磨損，機械污染，導致性能下降可能性較大。在更換副翼位置傳感器之前優先檢查作動筒到傳感器之間的機械連桿部分，潤滑副翼操作機械部分后再進行量線、測試。原因是機械檢查部分比較簡單好做。

3.該故障雖然是屬于22章的電子故障，但如果電子排故人員熟悉27章機械部分會對排故有不小的幫助。因此737NG飛機是一個電子機械結合的產物。

參考文獻：

[1] 任仁良，張鐵純.渦輪發動機飛機結構與系統[M].北京：兵器工業出版社，2006.11：222-223.

[2] Boeing Company.波音737-NG系列飛機AMM手冊[Z].

[3] Boeing Company.波音737-NG系列飛機FIM手冊[Z].

作者簡介：

郭鐳（1989-）男，廣西南寧，工程師，主要研究方向為航線維護.