波音737NG飛機上顯示組件顯示異常故障分析

羅旭坤

摘要：針對一架波音737NG飛機飛行中上顯示組件（DU）參數(shù)異常及黑屏現(xiàn)象，分析判斷可能的故障原因，并采取相應(yīng)的排故措施，其排故經(jīng)驗可在排除類似故障時參考。

關(guān)鍵詞：波音737NG；CDS；黑屏；同軸耦合器

Keywords：B737NG；CDS；blank screen；coaxial coupler

1 故障描述

某航空公司一架波音737NG飛機落地后機組反映駕駛艙中上顯示組件（DU）的油量表閃爍，同時中上DU發(fā)動機參數(shù)外圈也消失，落地時有一瞬間中上DU黑屏，參數(shù)自動轉(zhuǎn)到中下DU顯示。地面對串DEU隔離后測試參數(shù)顯示正常，放行飛機。第二航段故障再現(xiàn)，地面仍無故障，歷史故障航段顯示有代碼31-61023。

2 通用顯示系統(tǒng)（CDS）簡介

該故障涉及通用顯示系統(tǒng)（CDS），該系統(tǒng)的主要功能是在駕駛艙內(nèi)的6個顯示組件（DU）上以不同的格式提供性能、導(dǎo)航和發(fā)動機信息顯示。CDS系統(tǒng)的主要部件包括2個顯示電子組件（DEU）、4個同軸耦合器和6個相同的顯示組件（DU），除此之外還有如下部件：2個顯示選擇面板、1個發(fā)動機顯示控制面板、2個EFIS控制面板、2個顯示源選擇器、2個亮度調(diào)節(jié)控制面板和2個遠(yuǎn)程光傳感器（RLS）。系統(tǒng)具體組成如圖1所示。

DEU從眾多航空電子系統(tǒng)和機身系統(tǒng)收集數(shù)據(jù)，然后將這些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成視頻信號，并通過同軸電纜發(fā)送出去。同軸耦合器將視頻信號拆分并將數(shù)據(jù)發(fā)送到所有6個顯示組件。每個DEU均向所有6個顯示組件發(fā)送數(shù)據(jù)。

3 故障分析

根據(jù)故障現(xiàn)象進行梳理。中上DU顯示異常黑屏后參數(shù)自動顯示在中下DU，該現(xiàn)象是飛機自有功能“自動選擇壓縮發(fā)動機顯示”，即當(dāng)其中一個中DU失效時，數(shù)據(jù)將顯示在另一個中DU上。數(shù)據(jù)自動轉(zhuǎn)換方式如表1所示。

進一步驗證故障是否與顯示組件DU本身有關(guān)。根據(jù)FIM（故障隔離）手冊，需要進行CDS BITE測試程序，該程序可查看飛機當(dāng)前狀態(tài)和歷史故障信息。檢查發(fā)現(xiàn)當(dāng)前狀態(tài)正常，而上一航段記錄了故障現(xiàn)象，故障代碼為31-61023，由此得知故障為間歇性故障。繼續(xù)查詢手冊，該代碼表示“DU-CU COAX FAULT”（中上DU同軸故障），而造成故障的可能原因有三個：中上DU本身、任一同軸耦合器、線路故障。為避免間隙性故障再次發(fā)生，逐一對可能的部件進行檢查驗證。

1）中上DU

飛機上6個DU的件號完全一致，因此，可通過對串中上與中下DU組件進行驗證隔離。對串后進行BITE測試，故障未重現(xiàn)，暫且排除DU組件本身問題。

2）同軸耦合器

每個DU組件均與4個同軸耦合器有交聯(lián)，具體對應(yīng)關(guān)系如圖2所示。

按手冊要求需進行DU環(huán)路測試，手冊說明如果某一耦合器故障，測試圖形會以“N”字母表示，但實際測試均顯示為“PASS”，因此不能通過手冊直接判斷耦合器的好壞。通過多次對比DEU 1和DEU 2的測試現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)， DEU1測試時有時僅有一半（3個）的DU有圖形顯示，而DEU2測試時6個DU上全部有顯示圖形。DEU1系統(tǒng)的環(huán)路測試與手冊明顯不符，判斷該系統(tǒng)存在問題。接下來需要確定是哪一個耦合器對其造成了干擾。通過圖2的CDS系統(tǒng)內(nèi)部接口圖可知，與DEU1連接的是1號和2號耦合器，由此斷定其中一個耦合器或相應(yīng)的連接線纜有問題。

對照DEU1的實際測試，首先選擇“COAX 1 TO LT DISPLAYS & COAX 2 TO RT DISPLAYS”測試項，該測試表示DEU1通過耦合器1將測試數(shù)據(jù)顯示在左側(cè)DU上，同時通過耦合器2將數(shù)據(jù)顯示在右側(cè)DU上（左側(cè)DU包括左外、左內(nèi)、中上3個DU，右側(cè)DU包括中下、右內(nèi)、右外3個DU），實際現(xiàn)象是左側(cè)DU有顯示數(shù)據(jù)，右側(cè)空白。再次選擇“COAX 2 TO LT DISPLAYS& COAX1 TO RT DISPLAYS”測試項，該測試表示DEU1通過耦合器2將數(shù)據(jù)顯示在左側(cè)DU上，同時通過耦合器1將數(shù)據(jù)顯示在右側(cè)DU上，實際現(xiàn)象與之前相反，左側(cè)DU空白，右側(cè)顯示正常。由此可斷定2號耦合器或與之連接的線纜有問題，造成數(shù)據(jù)傳輸異常。

3）同軸電纜

手冊中關(guān)于同軸電纜的檢查也是基于對DEU1和DEU2的DU環(huán)路測試結(jié)果進行的，通過“N”字圖樣檢查相應(yīng)的線纜。由于本次故障測試未出現(xiàn)手冊所描述的圖樣，造成了線纜檢查的不確定性。結(jié)合上述耦合器分析結(jié)論對2號耦合器的線纜進行著重檢查，在拆下2號耦合器電插頭和同軸電纜并清潔重裝后，系統(tǒng)測試顯示正常。

為徹底隔離故障，后續(xù)預(yù)防性更換了2號同軸耦合器，故障徹底排除。

4 總結(jié)

1）間歇性故障很難做到故障再現(xiàn)，完全依賴現(xiàn)有的故障隔離手冊也不能做到百分之百準(zhǔn)確鎖定故障源，這就要求做好對細(xì)節(jié)的把控，不能盲目拆換件，應(yīng)通過對比驗證發(fā)現(xiàn)異常點從而推斷故障點。本文僅是選取眾多故障中的一例進行分析，排故時需要結(jié)合不同手冊了解和熟知系統(tǒng)原理，以隔離類似的故障。

2）CDS的維護還需注意：因中下DU的保留限制較少，當(dāng)其他位置DU故障時，可將故障件串至中下DU，然后按MEL進行放行飛機；在拆裝CDS系統(tǒng)的DU時，如果在未拔出相應(yīng)跳開關(guān)的情況下拆下DU，再裝上DU后可能仍是黑屏，此時需重置相應(yīng)DU的跳開關(guān)或進行DU LOOP TEST才能恢復(fù)正常，原因是熱插拔DU時可能會造成DU失效鎖定。機務(wù)維修需嚴(yán)謹(jǐn)，更需嚴(yán)格按手冊施工。