A330飛機(jī)襟翼系統(tǒng)故障排故分析

王子旋　王成龍

【摘? 要】本文主要對(duì)航線飛機(jī)日常維護(hù)中襟翼故障的排故分析，通過(guò)A330飛機(jī)所發(fā)生的襟翼故障進(jìn)行總結(jié)與探索，在根據(jù)TSM手冊(cè)對(duì)故障進(jìn)行排除外，對(duì)飛機(jī)系統(tǒng)工作原理、監(jiān)控機(jī)制以及故障類型/表現(xiàn)分析，詳細(xì)了解故障源，確保故障能夠安全排除，保證航班的安全。

【關(guān)鍵詞】襟翼;原理;故障;安全

前言：

航線維護(hù)的重要目的是快速排除故障，找出故障源，保證飛機(jī)的安全適航以及保障航班的正常性，襟翼系統(tǒng)作為飛機(jī)的三大系統(tǒng)之一有著其獨(dú)特的重要性。作為飛機(jī)的高升力控制系統(tǒng)，每側(cè)大翼各有兩個(gè)后緣襟翼和七個(gè)前緣縫翼，當(dāng)襟翼系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，將出現(xiàn)相應(yīng)的系統(tǒng)警告甚至鎖定襟翼系統(tǒng)，當(dāng)襟翼系統(tǒng)中某些子系統(tǒng)發(fā)生失效性故障導(dǎo)致的襟翼鎖定現(xiàn)象，這也是保證飛機(jī)安全的一種故障保護(hù)機(jī)制，從而不會(huì)進(jìn)一步影響飛機(jī)的飛行性能和飛機(jī)安全，但這種故障的發(fā)生會(huì)影響飛機(jī)的運(yùn)行和駕駛艙操作，在起飛階段故障發(fā)生將導(dǎo)致飛機(jī)返航，在進(jìn)近期間則可能導(dǎo)致接地速度過(guò)大，從而造成滑跑距離加長(zhǎng)，另外，襟翼鎖定故障將無(wú)法依照MEL保留放行，后后續(xù)航班的運(yùn)行保障產(chǎn)生影響，因而，針對(duì)襟翼系統(tǒng)故障我們對(duì)此開(kāi)展排故分析，快速找準(zhǔn)故障源頭，保障飛機(jī)的適航性和航班正常性。

一、襟翼系統(tǒng)的原理分析

1、襟翼系統(tǒng)的工作原理

襟縫翼系統(tǒng)由兩部縫翼/襟翼控制計(jì)算機(jī)SFCC 1&2共同控制。CSU（指令傳感器組件）與襟縫翼控制手柄相連，將控制手柄的位置信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)分別傳給SFCC 1&2。PCU（動(dòng)力控制組件）作為襟縫翼收放的機(jī)械扭矩輸出來(lái)源，接收SFCC 1&2的指令信號(hào)通過(guò)差動(dòng)齒輪箱將機(jī)械能傳遞給扭力軸和旋轉(zhuǎn)作動(dòng)筒，再由旋轉(zhuǎn)作動(dòng)筒驅(qū)動(dòng)襟縫翼舵面以正確的方向（伸出/收上）和速度（高速/低速）運(yùn)動(dòng)。

如下圖1所示

2 襟翼系統(tǒng)監(jiān)控原理

SFCC 1&2 通過(guò)位置獲取傳感器（PPU）來(lái)監(jiān)控襟翼、縫翼控制面的工作情況。PCU上裝有1個(gè)FPPU（反饋位置傳感器）和1個(gè)IPPU（儀表位置傳感器），在傳動(dòng)末端的左、右翼尖位置還各裝有1個(gè)APPU（不對(duì)稱位置傳感器）。IPPU將PCU輸出軸位置數(shù)據(jù)通過(guò)飛行警告計(jì)算機(jī)FWC傳遞給ECAM 提供位置指示信息。FPPU監(jiān)控PCU主輸出傳動(dòng)軸的角位置，APPU監(jiān)控傳動(dòng)鏈末端的傳動(dòng)軸角位置。APPU和FPPU主要用于監(jiān)控襟縫翼不對(duì)稱、失控或超速

二、常見(jiàn)故障類型及表現(xiàn)

（一）因APPU故障導(dǎo)致的襟翼系統(tǒng)告警和保護(hù)性鎖定

1）因不對(duì)稱、失控或超速造成的襟翼鎖定

該監(jiān)控依據(jù)來(lái)源于兩個(gè)安裝于傳動(dòng)末端的APPU和安裝于PCU的一個(gè)FPPU的信號(hào)，相應(yīng)觸發(fā)條件如下：

— 不對(duì)稱（Asymmetry）：左、右兩側(cè)APPU 記錄值相差5.625°以上;

— 失控（Runaway）：APPU和FPPU記錄值相差5.625°以上;

— 超速（Overspeed）：任一APPU 或FPPU探測(cè)到轉(zhuǎn)動(dòng)角速度大于每秒29.27°。

2）襟翼卡阻造成的襟翼鎖定

驅(qū)動(dòng)鏈上的傳動(dòng)卡滯或過(guò)度摩擦，信號(hào)來(lái)源于FPPU。當(dāng)PCU輸出傳動(dòng)軸上的轉(zhuǎn)速低于正常工作速度的8%，且被兩臺(tái)SFCC確認(rèn)，系統(tǒng)將觸發(fā)“F/CTL FLAPS FAULT”警告，并伴有CMS故障信息“FLP 1（2）MECH DRIVE”。此時(shí)，PCU的釋壓剎車（Pressure-Off Brakes）將工作，PCU傳動(dòng)輸出停止。

3）襟翼傳動(dòng)脫開(kāi)造成的襟翼鎖定

由于1、2、3號(hào)襟翼滑架下放驅(qū)動(dòng)齒輪箱（Down Drive Gearbox）下游機(jī)械傳動(dòng)脫開(kāi)而導(dǎo)致的內(nèi)、外側(cè)襟翼相對(duì)運(yùn)動(dòng)超限（不同步）。當(dāng)上述情況被兩臺(tái)SFCC確認(rèn)后，系統(tǒng)將觸發(fā)“F/CTL FLAPS LOCKED”警告，并伴有CMS故障信息“FLAP ANY DRIVE STATION”，此時(shí)PCU的釋壓剎車（Pressure-Off Brakes）停止PCU的傳動(dòng)輸出。

4）4號(hào)襟翼滑架位置故障造成的襟翼鎖定

4，5號(hào)滑架處有可能會(huì)發(fā)生機(jī)械傳動(dòng)部件的脫開(kāi)問(wèn)題，或者出現(xiàn)脫開(kāi)信號(hào)，進(jìn)而導(dǎo)致釋壓剎車（Pressure-Off Brakes）停止PCU的傳動(dòng)輸出。信號(hào)來(lái)源為4號(hào)滑架處的傳感器支柱。當(dāng)該情況被兩臺(tái)SFCC確認(rèn)后，系統(tǒng)將觸發(fā)“F/CTL FLAPS LOCKED”警告，并伴有CMS故障信息“FLAP TRACK 4/5 DRIVE STATION 4/5”等信息。

5）襟翼非指令動(dòng)作造成的襟翼鎖定

由于PCU故障導(dǎo)致的非指令驅(qū)動(dòng)。當(dāng)該情況被兩臺(tái)SFCC確認(rèn)后，系統(tǒng)將觸發(fā)“F/CTL FLAPS LOCKED”警告，并伴有CMS故障信息“FLP 1（2）PCU（5000CV）”。同時(shí)，PCU的釋壓剎車（Pressure-Off Brakes）將停止PCU的傳動(dòng)輸出，翼尖剎車（WTB）同時(shí)從末端鎖定傳動(dòng)鏈。

（二）因SFCC本身導(dǎo)致的單純系統(tǒng)告警

當(dāng)SFCC 處于周期自檢狀態(tài)時(shí)（Automatic Integrity Test），如果飛機(jī)進(jìn)行電源轉(zhuǎn)換（例如發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)完成后進(jìn)行電源轉(zhuǎn)換時(shí)），將導(dǎo)致自檢失敗，從而觸發(fā)系統(tǒng)告警。該故障通過(guò)復(fù)位跳開(kāi)關(guān)即可排除，無(wú)需其他措施。

（三）因PCU活門塊、鄰近電門等部件導(dǎo)致的襟翼系統(tǒng)告警

三、典型的故障再分析

因APPU引起的故障多為機(jī)械性故障，對(duì)于SFCC本身引起的襟翼系統(tǒng)故障在航線維護(hù)時(shí)較為典型，以下做具體分析：

SFCC計(jì)算機(jī)產(chǎn)生F/CTL FLAP SYS X FAULT信息有兩種來(lái)源：如下圖2所示

1，204PP 28VDC BUS 2無(wú)電，2CV或16CV C/B拔出使92CV線圈斷電，開(kāi)關(guān)閉合，產(chǎn)生低電平，使SDAC1和2的4F收到離散低電平信號(hào)，通過(guò)DMC給ECAM 顯示故障信息;

2，計(jì)算機(jī)自己通過(guò)如下三種測(cè)試判斷FLAP/SLAT通道是否故障：

（a）In-Flight Test Circuits

（b）Automatic Integrity Test（AIT）

（c）Maintenance Built-In-Test（BIT）

判斷故障（如上圖2 FLAP通道）時(shí)使6D低電平，SDAC1和2的4F收到離散低電平信號(hào)，通過(guò)DMC給ECAM 顯示故障信息;

一般情況下計(jì)算機(jī)在AIT測(cè)試時(shí)產(chǎn)生的此類虛假故障信息概率最大，因?yàn)镾FCC計(jì)算機(jī)容易受電流瞬變（飛機(jī)上電或啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)期間）的影響，特別是在AIT測(cè)試期間，繼而觸發(fā)相關(guān)虛假警告。該故障通過(guò)復(fù)位相應(yīng)跳開(kāi)關(guān)即可消除，無(wú)需其他措施，可有效避免出現(xiàn)此類故障而導(dǎo)致飛機(jī)滑回，進(jìn)而影響航班的正常運(yùn)行，有效節(jié)省成本。

四、總結(jié)

自2018年起，世界機(jī)隊(duì)內(nèi)由APPU導(dǎo)致的A330襟翼鎖定故障呈上升趨勢(shì)，空客調(diào)查結(jié)論為APPU航材可靠性原因，以及襟翼APPU位置的環(huán)境因素導(dǎo)致。當(dāng)MCDU內(nèi)的SFCC SPECIFIC DATA中，LH APPU and RH APPU角度差大于5.625時(shí)，襟翼鎖定，目前機(jī)隊(duì)采取以工卡形式控制，以10日歷日為周期檢查APPU角度差值及水汽入侵情況，目前發(fā)現(xiàn)水汽入侵一起，更換APPU;角度差超過(guò)1度4次，完成調(diào)節(jié)

在現(xiàn)代航空器中，大多數(shù)都采用計(jì)算機(jī)管理控制，每個(gè)系統(tǒng)與系統(tǒng)之間都是互相交聯(lián)的，例如SFCC周期自檢工作被打斷時(shí)會(huì)出現(xiàn)FLAP SYS FAULT警告，工作者極易會(huì)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)直接更換SFCC計(jì)算機(jī)導(dǎo)致維修成本增加，通過(guò)這個(gè)例子學(xué)習(xí)，我們需要從各個(gè)系統(tǒng)之間的信號(hào)與接口以及大系統(tǒng)與子系統(tǒng)之間的控制關(guān)系和邏輯關(guān)系來(lái)判斷分析問(wèn)題，打破無(wú)腦式維修方式，從理論知識(shí)思考，善于總結(jié)維修與故障排除經(jīng)驗(yàn)

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