A320飛機DFDR供電系統設計分析與故障處理建議

摘要：數字飛行數據記錄系統（DFDR）在整個航班運行中扮演著不可或缺的角色，也是運行中的NO GO條目，快速定位故障點并排除故障可為航班運行保障爭取寶貴時間。以下從系統設計分析與故障處理措施角度出發，為故障排除提供簡明扼要的思路。

關鍵詞：數字飛行數據記錄系統；6RK繼電器；8RK繼電器

Keywords：DFDR；6RK；8RK

1 故障描述

B30XX飛機航前地面按壓GND CTL電門時，ECAM出現警告RECORDER DFDR FAULT，復位跳開關后故障消失5min后再現，最終更換6RK、8RK繼電器后正常。

B84XX飛機航前推出啟動發動機時出現ECAM信息RECORDER SYS FAULT、RECORDER DFDR FAULT信息，復位跳開關無效，飛機滑回更換繼電器8RK、DFDR后出港。

2 原理介紹

數字飛行數據記錄系統（DFDR，俗稱黑匣子）主要記錄飛機失事前25h的相關飛行參數，用于飛機事故調查。此項目是飛機適航標準內容，因此出現該故障飛機無法放行。DFDR在系統上主要由三個部分組成（見圖1），分別為：飛機互鎖供電部分，為系統提供可靠穩定的供電，也是以下分析的重點；與FDIMU數據交換部分，主要用于記錄飛行重要參數；狀態自檢部分，通過故障觸發的邏輯產生警告，當自檢檢測出現與當前構型不一致的情況時，將產生RECORDER DFDR FAULT警告信息。

結合ELSD警告產生邏輯（見圖2），可知產生DFDR故障信息的條件為非 01、10航段下的供電正常、FDIMU中FDIU模塊正常的情況下出現DFDR FAIL，而DFDR FAIL產生的原因則有兩種情況，一是計算機本體出現問題，二是供電出現問題。

3 系統設計分析

DFDR系統供電圖中（見圖3），黑色線代表DFDR系統的互鎖供電情況，藍色線代表控制邏輯的繼電器控制線路。每次飛行循環中DFDR完整供電過程順序如表1所示。

1）飛機冷艙通電，系統經8RK（線圈斷電）供電，工作5min，進行系統自檢。

2）飛機通電5min后啟動發動機，延時繼電器起作用，切斷8RK（線圈吸合）向DFDR供電，系統不供電，且處在01、10航段，不產生警告信息。

3）發動機啟動后，延時繼電器地信號被破壞，經8RK（線圈斷電）供電，系統工作。

4）飛機起飛離地，在3）的前提下加上了經由6RK（線圈吸合）供電的情況，實現空中雙供電互鎖模式。

5）飛機落地后，再次進行以上循環。

另外，5min后如再次進行系統測試，則需要按壓駕駛艙RCDR GND CTL電門，強制使6RK線圈吸合供電。

因DFDR系統的重要性，飛機多余度系統設計在DFDR互鎖供電系統上得以充分體現。首先，供電系統上采用了兩套供電線路，分別經由圖3圈出的6RK、8RK繼電器。其次，經由6RK、8RK繼電器觸點的工作狀態設計也不同，經由8RK繼電器供電時，其線圈處于斷電模式；經由6RK繼電器供電時，其線圈處于通電模式。雙回路加上不同的工作狀態，結合各種構型下的工作模式，導致兩個繼電器的線圈使用壽命近似相同，從而提高了系統設計的余度和可靠性。

4 故障處理流程

結合供電系統設計原理分析，針對此類供電問題導致的不可放行警告，形成快速隔離流程圖（見圖4），流程圖對飛機各狀態下繼電器的工作狀態進行了整合，以各階段系統應該實現的功能為依據。而TSM手冊中故障隔離方式是量取DFDR端是否存在115V供電，比較適用于航后的排故過程，不宜在航前和過站期間實施。

結合圖3分析上述故障情況：

1）B30XX飛機按壓測試時出現故障信息，此時復位E13跳開關后，進入前5min的8RK供電階段，若此時故障立刻消失且5min內不再現，可以基本鎖定6RK故障在無法吸合的狀態，且在地面超過5min后8RK無法供電給DFDR，按壓后6RK也無法供電給DFDR，因此導致警告出現且伴有復位時斷時續的情況。

2）B84XX飛機啟動后故障，因已進入到02階段，此時按圖3進行系統復位。故障消失說明8RK繼電器復位有效，可以使系統供電。復位無效后按壓GND CTL電門，強制使6RK繼電器向DFDR供電，若故障消失，基本說明8RK繼電器故障在保持吸合狀態或觸點未跳開，導致在地面狀態下無法向DFDR供電，因而產生警告信息。

5 故障處理建議

以上分析結果雖可以快速定位故障情況，但為了保證航班的正常運行，結合系統設計的繼電器工作不同步狀態，特提出以下幾點建議：

1）產生警告后，復位跳開關或操作GND CTL電門，使供電雙通道進行供電，在供電的前5min進行DFDR的BITE測試，可以優先排除DFDR本體故障，從而解決航材保障問題。

2）雙通道供電DFDR的狀態下，繼電器供電的工作觸點不同，在航材保障困難的情況下，對串本機的6RK、8RK繼電器，使故障繼電器處于失效工作狀態下，不影響整個DFDR系統的工作。6RK、8RK繼電器另外的觸點與CVR系統的供電相關聯，但是CVR系統的電路互鎖邏輯與此相同，對串完成后應執行CVR測試，以確保萬無一失。

3）因飛機上相同件號的繼電器較多，可優先挑選11MJ繼電器來解決問題。11MJ繼電器與貨艙門自動開關相關，貨艙門只要人工操作正常則飛機放行沒有問題。

4）有的航司在機組駕駛艙準備期間，GND CTL電門一直要求放置到接通狀態，6RK繼電器在整個飛機運行過程中超過85%的時間都在工作，表1中第二和第四條代表繼電器正常使用過程，表1中最后一條代表6RK繼電器人為增加的使用過程，這種情況加劇了6RK的線圈使用損耗，也是地面接通GND CTL電門后DFDR故障以及CVR故障頻出的誘因之一。

作者簡介

孫志鵬，MCC技術支援工程師，主要負責機隊每日運行故障監控制定排故措施、重復性故障總結管控、航班生產運行中故障處理等。