波音737NG飛機后緣襟翼常見故障分析及解決措施

摘要：針對波音737NG系列飛機運行期間常見的后緣襟翼系統典型故障進行了分析與整理，總結并提出了一些實踐中可行的改進方法和措施。

關鍵詞： 后緣襟翼；雙開縫襟翼；大翼橫截面曲度；襟縫翼電子組件；襟翼控制組件；襟翼驅動組件；臨近電門電子組件；非指令移動

Keywords： trailing edge flaps；double-slotted flaps；wing camber；flap/slat electronics unit；flap control unit；flap power drive unit；proximity switch electronics unit；uncommanded motion

1 背景介紹

雙開縫式后緣襟翼設計不僅增加了波音737NG飛機大翼的面積，還加大了大翼橫截面曲度，為飛機本身增加了升力，明顯有助于改善飛機的起降性能。雙開縫式后緣襟翼在起飛過程中伸出，幫助波音737NG飛機可以在較低的速度下進行偏轉；巡航時，襟翼全部收回，以降低空氣阻力；著陸期間，后緣襟翼完全放出，以增加升力和阻力，確保飛機可以低速著陸（見圖1）。這種設計雖然大大提升了波音737NG飛機的效率，但其復雜的系統結構卻對飛機的日常維護和使用提出較高的要求。波音 737NG飛機運行期間，后緣襟翼系統暴露的典型故障如下所列：

典型案例一：飛機在滑行前，后緣襟翼從收回位伸出至單位5時出現后緣襟翼左右指示不一致情況，持續10s左右后緣襟翼才到位。后緣襟翼收放速度慢。

典型案例二：飛機進近過程中襟翼系統故障，后緣襟翼未放出，機組按照無后緣襟翼程序著陸，落地后臨近電門電子組件（PSEU）燈亮。

典型案例三：飛機進近期間正常展開襟翼未放出，使用備用系統放出襟翼，最終完成飛行任務。

2 原理分析

波音737NG飛機的后緣襟翼系統正常操作時，后緣襟翼由機械和液壓作動。襟翼手柄將指令信號傳輸至襟縫翼電子組件（FSEU）。FSEU將襟翼移動控制指令發送到襟翼控制組件（FCU）。FCU將B系統液壓傳送至襟翼驅動組件（FPDU），驅動后緣襟翼完成作動。波音737NG飛機的后緣襟翼系統有3種保護模式：

● 后緣襟翼傾斜

● 后緣襟翼不對稱

● 后緣襟翼非指令移動

由后緣襟翼上的2個襟翼位置傳感器和8個襟翼傾斜傳感器向FSEU反饋襟翼位置情況。在探測到以上三種中的任何一種非正常情況時，由旁通活門旁通B系統液力，使后緣襟翼停止作動，以達到保護襟翼的目的。通常的非正常作動現象反映的故障形式多是襟翼卡阻。當正常液力無法操縱后緣襟翼移動時，機組可選擇備用系統操控方式。備用操作為電控電動，由襟翼電門控制備用襟翼繼電器，操控襟翼控制組件（FCU）中的電馬達，向后緣襟翼驅動系統提供動力（見圖2）。

波音737NG飛機后緣襟翼卡阻大部分都發生在飛機降落階段，即飛機進近階段。分析認為，在飛機下降階段，其后緣襟翼比起飛階段承受了更大的氣動載荷，在飛機五邊進近時，如遇到強側風可能導致襟翼不對稱或傾斜，襟翼保護系統則被觸發，切斷液力系統。因此，機組執行收放襟翼動作時，如果無法操作，即表現為后緣襟翼卡阻；但當飛機落地后，同時滿足以下三個條件（左右襟翼位置差<7.5°；飛機在地面；飛機速度<60節）時，旁通活門會自動復位，卡阻情況就會消失。

另外，后緣襟翼探測系統故障也會導致襟翼卡阻現象的發生。其中，同步器故障可分為襟翼位置同步器故障和其他同步器故障。襟翼位置傳感器有3個同步器，分別是襟翼位置同步器、失速告警同步器和自動駕駛同步器。3個同步器分別向襟翼探測系統、失速告警系統和自動駕駛系統傳輸襟翼位置的信號。根據部件功能邏輯，同步器故障多為校裝超標，襟翼位置同步器故障會導致后緣襟翼卡阻，其他同步器故障與后緣襟翼卡阻無關。當軸承因磨損導致不轉動或轉動卡滯時，可能輸入錯誤的機械信號，也會導致后緣襟翼卡阻。所以，襟翼位置傳感器的襟翼位置同步器故障和軸承故障都可能導致后緣襟翼卡阻。根據近幾年收集的襟翼位置傳感器修理報告，得到的襟翼位置傳感器故障情況分布情況如圖3所示。

3 改進措施

通過實踐驗證和總結發現，為了有效防止因后緣襟翼系統結構和傳動部件缺少有效和充分潤滑而引起卡阻導致后緣襟翼故障等問題，可以采取縮短維修間隔和擴大檢查面的方法，將原24個月的維修間隔縮短至12個月，即對飛機執行一次后緣襟翼地面全展開位的檢查和潤滑工作，重點優化部分在于不再對后緣襟翼驅動傳動裝置的潤滑油進行補充，而是采取更換全部潤滑油的方法，去除了沉積在潤滑油中的外來污染物后，可防止對傳動機構造成磨損。另外，還可以使用棉紗對后緣襟翼絲杠進行清潔并進行詳細目視檢查，如果在用棉紗清潔絲杠的過程中發生了刮絲現象，則應視情對絲杠進行無損探傷檢查以確保其無損傷，或對絲杠進行更換，之后用潤滑油脂對絲杠充分潤滑，作為后緣襟翼系統的主要部件，此舉意在防止左右后緣襟翼出現位置不一致和放出過程差動現象。

有類似后緣襟翼卡阻情況發生時，未必真的是卡阻，不能急于更換可能故障的后緣襟翼位置傳感器，而是首先啟動FSEU進行自測試，再在地面對后緣襟翼系統進行實際作動和觀察，確保故障真實存在或已消除后再進一步實施工作，這些方法還可以驗證襟翼傾斜系統和襟翼不對稱系統是否正常，同時還能降低航空公司更換非故障件的維修成本。

4 總結

在明確波音737NG飛機后緣襟翼系統的基本工作原理和故障原因之后，采取積極主動的優化方式對飛機進行維護和故障排除，可使波音737NG飛機的后緣襟翼系統可靠性更高，進一步提高飛機的安全性和效率。

作者簡介

單振國，工程師，主要從事波音737NG系列飛機的航線維修、排故工作。