波音787飛機FLIGHT CONTROLS故障分析

田浩

摘要：介紹了波音787飛機出現(xiàn)FLIGHT CONTROLS警戒信息的邏輯，重點闡述了FLIGHT CONTROLS警戒信息出現(xiàn)后的維修建議和解決措施，通過執(zhí)行軟件升級提高系統(tǒng)的容錯能力可以緩解TEVC超調(diào)造成的飛機返航。

關鍵詞：FLIGHT CONTROLS;返航;TEVC;襟翼

1故障背景

4月15日，某架波音787飛機執(zhí)行航班時，空中出現(xiàn)FLIGHT CONTROLS警戒信息，根據(jù)787 QRH 9.18 FLIGHT CONIROLS章節(jié)操作說明，出現(xiàn)此警戒信息時機組需要選擇就近機場著陸，此故障在全球機隊歷史上首次出現(xiàn)，對運行的影響比較嚴重，有必要對其進行全面的調(diào)查分析。

2故障現(xiàn)象

飛機發(fā)生故障落地后工作者反饋以及AHM監(jiān)控到信息為：FLIGHTCONTROLS警戒信息、SPOILER PAIRS咨詢信息、HYD SPOILER SYS狀態(tài)信息、FLAP VCTU POWER狀態(tài)信息。

圖1為AHM監(jiān)控信息，從中可以看出，飛機在爬升階段10塊液壓擾流板同時被左和右27 FCM OPS探測到“has a droop function fault”故障信息，4塊電動擾流板同時被左27 FCM OPS探測到“has a droop function or motor current fault”。

根據(jù)FLIGHT CONTROLS警戒信息的觸發(fā)邏輯，當5個及更多的擾流板不工作時會觸發(fā)FLIGHT CONTROLS警戒信息;根據(jù)SPOILER PAIRS咨詢信息的觸發(fā)邏輯，當兩個以上的擾流板不工作時會觸發(fā)SPOILER PAIRS咨詢信息;根據(jù)HYD SPOILER SYS狀態(tài)信息的觸發(fā)邏輯，當一塊液壓擾流板不工作時會觸發(fā)HYD SPOILER SYS狀態(tài)信息。

從AHM監(jiān)控獲取的數(shù)據(jù)來看，飛機在爬升階段FLAP VCTU同時被左、中、右27 FCM OPS探測到“Variable Camber Trim Unit power removal failed”，從而觸發(fā)FLAP VCTU POWER狀態(tài)信息，如圖2所示。

3故障分析

根據(jù)上述AHM監(jiān)控數(shù)據(jù)顯示，當?shù)貢r間21時19分27 FCM OPS同時探測到多條飛控系統(tǒng)故障，從邏輯、相關性以及地面檢查和后續(xù)飛行情況分析，初步判斷飛控軟件方面存在問題的可能性較大。

通過譯碼數(shù)據(jù)顯示，如圖3所示，飛機爬升階段最初出現(xiàn)FLAP VCTU POWER故障，隨后出現(xiàn)FLIGHT CONTROLS警戒信息、SPOILER PAIRS咨詢信息和HYD SPOILER SYS狀態(tài)信息，分析認為FLAP VCTU POWER故障是引起FLIGHT CONTROLS警戒信息、SPOILER PAIRS咨詢信息和HYD SPOILER SYS狀態(tài)信息的直接原因。

通過與波音公司溝通，機隊歷史上出現(xiàn)過24次FLAP VCTU POWER狀態(tài)信息，但并沒有伴隨出現(xiàn)FLIGHT CONTROLS警戒信息，波音分析認為其根本原因是飛機在TEVC功能時，內(nèi)外襟翼位置發(fā)生輕微的超調(diào)（Overshoot），并超過了CBP FCE軟件的容限，由于軟件探測到內(nèi)外襟翼的超調(diào)，從而觸發(fā)FLAP VCTU POWER故障。值得注意的是，超調(diào)量（Overshoot）為系統(tǒng)的響應速度和穩(wěn)定性屬于設計特性。最終導致出現(xiàn)FLIGHT CONTROLS警戒信息，其邏輯關系如圖4所示。

4解決措施

在工程方面，后續(xù)需要關注CBP5軟件的開發(fā)進度，在波音發(fā)布相關SB后，及時安排進行軟件升級工作，在維修運行上，針對VCTU相關故障，嚴格依據(jù)FIM進行排故，清除信息后飛機可恢復正常運行，建議不用預防性更換部件。

分析認為，由于系統(tǒng)無法保持擾流板和襟翼之間的設計間隙或者FCM無法探測到間隙，出現(xiàn)超過CBP FCE軟件容限的襟翼超調(diào)導致擾流板下垂功能故障。波音計劃于今年12月發(fā)布CBP5軟件來提高系統(tǒng)容錯能力，這將緩解TEVC超調(diào)問題。