CRJ-900飛機副翼/方向舵配平指示異常故障分析

李聯濤 孟衛鋒 史永杰

摘要：以一架CRJ-900飛機副翼/方向舵配平指示異常故障為例，分析了CRJ-900飛機副翼/方向舵配平的組成、部件功能、原理以及故障解除方法。

關鍵詞：CRJ-900飛機；副翼/方向舵；配平位置指示

Keywords：CRL-900 aircraft；aileron/rudder；balance position indicator

1 故障描述

一架CRJ-900飛機航前起飛滑行時，速度50多節，ED1顯示“CONFIG RUDDER”和“CONFIG AILERON”警告信息并伴隨“CONFIG TRIM”語音警告，機組中斷起飛后信息消失，滑行中速度40多節時信息再次出現，隨后消失（QAR數據有記錄），無MDC故障記錄，飛機滑回。

2 系統原理

2.1 副翼配平系統

副翼配平系統的作用是減小空氣動力負載影響，緩減飛行員的體力消耗。

1）副翼配平作動筒

副翼配平作動筒安裝在主輪艙內的兩個后鋼索扇形盤之間，由推桿和曲柄連接到人工感應和定中機構的滾筒臂上（見圖1）。

2）副翼/方向舵配平控制面板

副翼/方向舵配平控制面板安裝在駕駛艙中央操縱臺上，有兩個配平電門，分別控制副翼配平和方向舵配平（見圖2）。副翼配平電門是彈頂、雙觸發、中立斷開電門。為了操作副翼配平作動筒，兩個電門必須同時扳到同一方向。副翼配平選擇為左機翼下（LWD）或右機翼下（RWD）。

3）配平操作

操作副翼配平電門向副翼配平作動筒提供28VDC和一根地線，之后副翼配平作動筒移動人工感應和定中機構的滾筒。配平作動筒可以使左右的前后扇形盤移動，通過副翼扭矩管，無論是正駕還是副駕的手輪都能移動。副翼配平機構給EICAS飛行概要頁和狀態頁提供配平位置。作動筒有一個內部的限制電門和位置電門向EICAS提供信號。當飛機在地面時，副翼配平作動筒位置大于1°、左右發動機轉速大于70%，且無反推指令時將出現“CONFIG TRIM”警告信息和“CONFIG TRIM”語音警告。

2.2 方向舵配平系統

1）方向舵配平作動筒

方向舵配平作動筒安裝在垂直安定面中間翼梁底部（見圖3），支架固定在垂直安定面中間翼梁上。作動筒桿端由雙頭搖臂和杠桿機構連接到偏航阻尼器上。方向舵作動筒自帶28VDC馬達，由副翼/方向舵配平控制面板上的電門操縱。方向舵配平作動筒包括一個內部限制電門、一個位置電位計和一個電動馬達。

2）副翼/方向舵配平控制面板

副翼/方向舵配平控制面板安裝在駕駛艙中央操縱臺上。一個瞬時轉動電門操縱方向舵配平作動筒。電門位置分布為機頭向左（NL）和機頭向右（NR）。

3）配平操作

來自方向舵配平電門的配平指令使電動配平作動筒伸縮。配平作動筒的指令通過偏航阻尼器作動筒傳送到方向舵。作動筒有內部限制電門和向EICAS發送位置信號的電位計。方向舵位置數據提供給 EICAS飛行概要頁和狀態頁。在地面，當方向舵作動筒位置大于1°，左右發動機轉速大于70%且無反推指令時，將會出現“CONFIG RUDDER”警告信息和“CONFIG TRIM”語音警告。

3 故障分析

“CONFIG RUDDER” 和“CONFIG AILERON”警告信息并伴隨“CONFIG TRIM”語音警告時，維修人員會對EICAS上的副翼和方向舵位置指示感到疑惑。正常情況下副翼/方向舵配平是由人工撥動配平電門向副翼/方向舵配平作動筒提供指令的。當人工沒有撥動配平電門時，副翼和方向舵不應該有任何位置上的移動，因此也不會提供EICAS位置上的異常指示。此時飛行員沒有采取任何措施，EICAS上的指示卻出現異常。

3.1 副翼方向舵配平指示原理

電位計傳送位置信號用于提供EICAS狀態頁和飛行控制概要頁上的配平比例指示。位置電位計是利用電壓信號來解算位置信號，電壓信號范圍為0～5V。對于副翼配平比例來說，電壓0V表示左機翼向下位（LWD），電壓2.5V表示中立位，電壓5V表示右機翼向下（RWD）。對于方向舵配平比例來說，電壓0V表示方向舵在左配平最大位，電壓2.5V表示方向舵在中立位，電壓5V表示方向舵在右配平最大位。

圖4為副翼/方向舵控制線路圖，從圖中可以看出：

1）黑色部分：副翼/方向舵配平控制面板在整個系統中提供電信號驅動作動筒中的馬達作動，并沒有直接提供一個位置信號給DCU用于位置顯示。

2）藍色部分：作動筒馬達驅動位置電位計工作，電位計中滑動變阻器阻值改變。電源組件提供電源，由于滑動變阻器阻值改變，整個電路中的電流會改變。

3）灰色部分：根據變化的電流反饋給DCU，DCU處理電流信號為副翼/方向舵配平位置信號。

3.2 可能的故障原因

當位置電位計故障導致電壓默認在0V時，EICAS的指示就會錯誤顯示副翼在左機翼向下位置、方向舵在左配平最大位置，但是實際配平并沒有任何移動，舵面仍然保持在之前的位置不變。

當副翼/方向舵配平指示系統電源部分故障時，同樣會導致位置電位計的電壓變為0V。副翼和方向舵在EICAS上的指示也會如上述顯示在LWD和左配平最大位。