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淺談空客多功能控制顯示單元(MCDU)功能原理及維修

2021-12-11 14:49:32徐京祥尹聰張愛儉
安防科技 2021年3期

徐京祥 尹聰 張愛儉

摘要:多功能控制顯示單元(MCDU)位于飛機駕駛艙內,用于處理飛機飛行管理計算系統(FMCS),輔助數據采集系統(ADAS)以及中央故障顯示系統(CFDS)的數據。本文介紹了空客飛機上安裝的MCDU的功能原理,以及常見故障的維修方法。

關鍵詞: 空客;MCDU;CRT;

一、多功能控制顯示單元(MCDU)的主要功能

在飛行管理計算系統中,控制顯示單元提供兩個主要功能:

·機組和飛行管理計算機的控制和顯示接口

·備用模式下可以作為導航和指引系統

在中央故障顯示系統(CFDS)系統中,控制顯示單元作為飛機上自測設備(BITE)的控制和顯示接口,也可用于啟動自測試。

(1)MCDU同A320,A330/A340的自動飛行系統相連接。每架飛機上大約有3臺MCDU,其中一臺MCDU是備用的。

(2)MCDU為機組人員和自動飛行系統的FMS子系統,以及其他五個ARINC 429/739飛機通信系統提供接口。MCDU當作為和通信系統的接口時,其作用為一個轉儲終端。在ARINC 739協議下,每次為一個系統服務。

(3)在航前,機組人員輸入飛行計劃航路信息,并將初始化性能參數鍵入MCDU中。下面的參數是通過字母鍵鍵入的:

· 飛機全重

· 燃油量

· 巡航高度

(4)在航線中,機組人員可以審查下列飛行參數:

· 飛行計劃完成度

· 燃油使用量

· 航路點順序

· 待飛時間信息

(5)在一般操作中,MCDU同本側的FMS通信。若MCDU故障,另外一臺MCDU可以和異側的FMS通信。飛行員可以使用MCDU查看飛行計劃和FMS的性能參數,同樣飛行員可以通過MCDU將飛行數據錄入FMS中。

(6)MCDU同樣可以作為同側FMS無線電調諧導航的接口。若MCDU發生故障,飛行員可以通過RMP直接調諧無線電。

二、MCDU的結構組成及原理

MCDU中包含下列電路板

(1)低壓電源板A1

低壓電源板是一種開關電源組件,為MCDU提供直流電源。它將115V,400Hz飛機交流電源變換為低壓直流電。電源模塊同樣含有監控器,提供兩個狀態信號,重置和電源關斷信號。

(2)處理器/存儲器板A2

MCDU的處理單元是SDP-185型。包含一個64K非易失性UVPROM(可擴展至128K),用于程序存儲。還包括一個2K的EEPROM,用于自檢故障記錄。易失性COMS RAM為16K,可擴展至32K容量。

(3)離散I/O板A3

離散輸入輸出電路板處理離散數據和鍵盤輸入輸出。這個組件包括七個接地/斷開離散輸出,六個接地/斷開離散輸入,指示燈驅動以及鍵盤按鍵接口。

(4)ARINC I/O板A4

ARINC輸入輸出板在處理器和接收機/發射機之間提供接口,以降低處理器工作負擔。此板從接收機上接收ARINC429數據,將數據導向RAM,合適時中斷處理器操作。它同樣是數據總線仲裁器和監控器。

(5)字符發生器板A6

本組件包含一個基于PROM的順序器,它將RAM中的顯示緩存轉換為偏轉和視頻信號。處理器向字符發生器提供一個起始地址,并啟動順序器。順序器按順序處理每個字符編碼并產生字符。

(6)偏轉放大器板A7

偏轉放大器是一個電壓電流放大器。監控偏轉電流以確定偏轉正確進行。監控器保護CRT不受損壞,并能檢測到故障模式和偏轉線圈的線路斷裂。

(7)高壓電源板A8

高壓電源向CRT提供高壓和加熱器電壓。高壓電由30V轉換而來,轉換為:· +9 kV陽極電壓

· +1500到2300V聚焦電壓

· +300到+500V G2電壓

(8)陰極射線管組件A9

CRT是一個50度,靜電聚焦管,工作電壓9kV,提供4.16 X 3.50 in. 顯示屏,14行X24字符的顯示。偏轉線圈產生磁場偏轉電子流,有兩個輸入,一個用于橫向,一個用于縱向。

(9)鍵盤組件A10

鍵盤包括特殊功能鍵,行選鍵和字母數字鍵。這69個鍵按8X9矩陣排列。這些鍵盤和故障指示燈用低壓背光板照明。

(10)接口板A11和A12

接口板A11和A12,在MCDU組件之間提供接口,并對電源輸入進行濾波。

三、多功能控制顯示單元(MCDU)常見故障及修理

(1)亮度顯示暗

· ?CRT老化,無法修理,只能更換。

·調節G2電位計,對G2電壓進行升高。部件送修之后若亮度不夠,監控G2電壓的同時,對G2電位計進行調節。G2電位計阻值一般在3.5KΩ 以下,適當將其調高至5KΩ以下,可以獲得較可觀的亮度。若仍未能改善顯示情況,則考慮更換CRT。注意如果G2電壓調整的過高,屏幕會出現陣列式的紅點。當G2電壓過低時,屏幕白色字體偏綠,G2電壓過高時,屏幕白色字體偏藍。

·偶爾會出現亮度調節電位計損壞導致的故障,這樣會導致G1電壓過低,使顯示暗,電位計有時會卡的過緊,電位計軸里面污垢較多,用酒精浸入,然后不停的轉動電位計,使污垢及時排出,可以改善過緊的情況。

(2)顯示過亮

G1腳在整流前會外接高壓泄漏檢測線,經常圈在高壓包周圍,與高壓很接近,當外部環境潮濕,高壓帽出現打火時,G1腳首先串入高壓,整流管被擊穿,甚至濾波電容爆炸,由于G1電壓缺失,光柵就會高亮,并且關機有高亮點。采取的修理方法為更換高壓包。

(3)存儲器板內存儲芯片故障

故障描述:存儲器芯片故障會導致黑屏。

修理方法:更換存儲器芯片

(4)CRT劃痕

故障描述:CRT玻璃組件易出現劃痕

修理方法:修理或更換CRT玻璃組件

(5)母板接線斷裂

故障描述:母板接線斷裂導致黑屏

修理方法:查找斷裂的連線,更換或修理。

四、 總結

通過本文對于空客多功能顯示單元(MCDU)的介紹,可以了解部件在飛機上的功能,部件的組成及原理,并熟悉CRT類顯示器部件的修理方法,便于進一步故障隔離和修理。

參考文件

[1] CMM 34-61-58. 2015年05月20日.第五版. HONEYWELL

[2]渦輪發動機飛機結構與系統(AV).2017年07月01日. 第二版(上冊).張鵬

作者簡介:姓名:徐京祥,出生年月:1975.03,性別:男,民族:漢,籍貫:山東諸城市,學歷:大學,職稱:高工,研究方向:航空器附件維修

姓名:尹聰,出生年月:1986.11,性別:男,民族:漢,籍貫:山東省濟南市章丘區,學歷:大學,職稱:助理工程師,研究方向:航空器附件維修

姓名:張愛儉,出生年月:1987.10,性別:男,民族:漢,籍貫:山東省濟寧市,學歷:大學,職稱:中級工程師,研究方向:航空器附件維修

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