空客A330飛機剎車系統間歇性短路故障分析

摘要：A330飛機剎車系統的間歇性短路故障可能導致飛機在剎車時出現拖胎的情況，本文針對這類故障進行分析，并提出預防性的維護建議。

關鍵詞：空客A330飛機；剎車系統；預防性維護

Keywords：A330 aircraft；braking system；preventative maintenance

1 故障現象

某航空公司一架A330飛機在2019年發生一起因剎車系統間歇性短路故障引起的拖胎事件。該飛機短停檢查發現3號主輪有拖胎現象，胎皮分層并脫落在滑行道出口，航班取消，飛機停場排故。中央維護系統中的航后報告（PFR）顯示，飛機在08航段（從飛機落地至減速到80節之間的階段）出現過BRAKES SYS 2 FAULT（剎車系統2故障）警告，并伴有3號主輪剎車伺服活門的故障信息SERVOVALVE-NORM BRK 9GG2（見圖1）。

2 剎車系統工作原理

空客A330飛機正常剎車系統用于在地面降低飛機速度，以及在空中起落架收上后瞬間剎車以停止主輪轉動。該系統由電控液壓作動，使用綠液壓系統提供液壓動力，并有剎車儲壓器進行輔助。正常剎車系統包括自動和人工兩種模式，自動模式的剎車指令來自自動剎車電門（有高、中、低三種減速率），人工模式的剎車指令來自剎車腳蹬。接收剎車指令的控制計算機是剎車轉彎控制組件（BSCU），BSCU是雙通道工作的計算機，每次僅有一個通道工作，另一個通道處于備份狀態。當起落架手柄選擇在DOWN位或者BSCU的一個通道失效時，BSCU的兩個通道會發生轉換。BSCU可以完成對剎車系統的監控和自檢，并將故障警告和信息發送到中央維護系統（CMS），以提示機組和機務維護人員。

如圖2所示，正常情況下，BSCU收到剎車指令時，打開正常剎車選擇活門，由綠液壓系統通過剎車選擇活門向整個剎車系統提供液壓動力，同時BSCU接收實際輪速信號和來自大氣數據慣性基準組件（ADIRU）的空速和加速度等信息，經過復雜精確的計算后，通過起落架2M導線束向安裝在每個剎車組件上游的剎車伺服活門提供防滯信號，以調節伺服活門的開度，確保每個剎車組件獲得適當的剎車壓力來控制輪速，達到最佳的剎車效率與性能。

3 故障分析

3.1 排故過程

現場檢查發現3號主輪輪胎破損，氣壓為零，其他輪胎壓力正常。對飛機的快速存儲記錄器（QAR）數據進行譯碼，發現飛機落地后8s時3號主輪剎車壓力為2816psi（相當于最大剎車），剎車壓力明顯過大，3號主輪輪速減到0；落地后14s時BSCU通道2出現故障（見圖3）。

空客對QAR數據和BSCU內部的數據（TSD）進行分析，認為線路或部件有短路，可能是BSCU、3號剎車伺服活門9GG2或相關線路。

參考空客的分析意見和排故手冊（TSM）32-40-00-810-836，執行如下排故工作：

1）根據飛機維護手冊（AMM）05-51-15-200-801-A，檢查下部機身區域、輪艙區域、主起落架和翼根區域、吊架和發動機區域正常；

2）檢查3號主輪的輪轂和軸承正常，檢查3號輪軸和軸套正常；按照AMM要求，更換同軸的3號和4號主輪，更換磨損接近到限的3號剎車組件；

3）測量發現BSCU電插頭AB/11A銷釘到剎車伺服活門9GG2電插頭A/F銷釘之間導線的絕緣阻值低，進一步隔離為右主起落架2M導線束的絕緣阻值低（間歇性對地短路）；根據AMM程序更換2M導線束，測試正常。

3.2 技術分析

從本次排故看，右主起落架2M導線束絕緣阻值低（間歇性對地短路）是導致出現BRAKES SYS 2 FAULT 警告和SERVOVALVE-NORM BRK 9GG2故障信息的原因。

該飛機兩天前的航班也出現過相同的警告和故障信息，但沒有導致拖胎事件，QAR譯碼發現故障出現在飛機落地前，落地后剎車壓力正常，分析認為飛機落地前BSCU自檢監控到系統短路故障后自動切換到另一個健康的通道。而本次事件最大剎車壓力和故障信息出現在飛機落地后的剎車減速過程中，根據空客的解釋，BSCU短路監控功能只有在剎車伺服活門得到剎車指令時才能起作用，短路會影響剎車伺服活門的線圈電壓，干擾剎車壓力指令。也就是說，如果剎車系統不能在剎車前監控到通道短路，也就不能在剎車前自動轉換到另一個健康的通道。本次事件中剎車系統2即是在飛機落地剎車過程中發生短路，此時剎車系統2正在控制剎車使飛機減速，剎車前沒有自動轉換到系統1，導致剎車壓力過大，主輪無法轉動，發生拖胎事件。

對于警告BRAKES SYS 1（2）FAULT（伴有SERVOVALVE NORM BRK （xGGy）信息），按MEL 32-42-03對BSCU的1個故障通道進行保留，該保留項目沒有M（機務維護）和O（機組操作）程序，機組操作手冊（FCOM）也僅是Crew awareness（機組知悉），沒有抑制故障的通道，沒有解除相應的剎車組件，也沒有機組操作要求和運行限制。對于剎車系統的間歇性短路故障，即使按照MEL32-42-03辦理了保留，如果在后續飛行中飛機落地前BSCU自檢沒有監控到系統短路，故障的通道就不會在落地前自動轉換，一旦故障在落地剎車過程中重現，仍會發生拖胎事件。因此，在本故障初次出現后，如果按照MEL32-42-03和MEL32-42-01（解除3號剎車組件）兩項一起保留，將能避免拖胎事件的發生。

4 維護建議

對于A330飛機出現警告BRAKES SYS 1（2） FAULT并伴有SERVOVALVE NORM BRK （xGGy）信息，如果因停場時間不足或航材短缺等原因無法及時排除故障，建議航空公司除了正常按MEL32-42-03保留外，還需再按MEL32-42-01解除相應的剎車組件，以避免剎車系統的間歇性短路故障。

5 結束語

A330飛機剎車系統較為復雜，在飛機的運行中扮演重要角色，為降低飛機落地后的速度起著主要作用。本文對剎車系統的間歇性短路典型故障進行了分析，并給出了維護建議，旨在幫助航空公司避免因剎車系統的間歇性短路故障出現嚴重的拖胎事件。

參考文獻

[1] Airbus Aircraft Maintenance Manual-Normal Braking-Description and Operation [Z]. 2021.

[2] Minimum Equipment List-Normal Braking [Z]. 2021.

作者簡介

方滔，工程師，從事工程技術管理工作。