A330自動推力系統簡介及常見故障分析

杜曉寧

摘要：詳細介紹了A330飛機自動推力系統工作原理，系統總結了自動推力系統自動斷開排故流程，并針對典型故障案例進行了分析。

關鍵詞：A330；自動推力；斷開；排故

Keywords：A330；auto-thrust；disconnection；troubleshooting

1 系統原理

自動推力系統（A/THR）是自動飛行系統的一部分。自動推力系統通過控制發動機推力可實現如下功能：速度保持、馬赫保持、推力保持、拉平階段減推力、對迎角過大的保護。

A330飛機自動推力功能集成在飛行管理指引和包絡系統（FMGES）中，其中包含兩個獨立的A/THR命令通道，每部FMGEC控制一個命令通道（見圖1）。每部FMGEC能夠同時通過發動機接口和振動監控組件（EIVMU）和電子發動機控制（EEC）來控制兩臺發動機的推力。只有一臺FMGEC控制工作的A/THR稱為主FMGEC。

當自動推力銜接時，EEC1和EEC2通過繼電器接收離散信號，跟隨A/ THR指令，并通過ARINC 429總線反饋信號至FMGEC，表明A/THR已經接通。

當需要斷開自動推力時，推力桿上自動推力切斷電門通過繼電器發送信號至FMGEC，FMGEC發送信號至EEC，從而斷開自動推力。

1.1 自動推力接通

A/THR可以是接通或者斷開狀態，當A/THR接通后，可以是使能或非使能狀態。如果A/THR是使能的，自動推力系統控制推力；如果A/THR是非使能的，駕駛員通過油門桿控制推力。當FCU上A/THR電門被按壓后，A/ THR人工接通；當AP/FD起飛/復飛模式接通或迎角過大保護功能被使能時，A/THR自動接通。

A/THR接通后，當兩發油門桿都處于爬升檔CL和慢車檔IDLE之間，或一發油門桿處于最大連續推力MCT和慢車檔IDLE之間時，A/THR系統處于使能狀態。當至少一發油門桿高于MCT檔，或兩發油門桿都高于CL檔且無發動機失效，同時alpha floor保護功能未激活時，A/THR處于未使能狀態（見圖2）。

自動推力接通時，需要滿足很多必要條件，以下為最重要的前提條件：一部FMGEC可用；兩部ADIRS可用；兩部FADEC可用；FCU可用；所有發動機EPR或N1值相同；A/THR未被人工斷開。

1.2 自動推力斷開

自動推力可以通過人工和自動兩種方式斷開。

1）人工斷開方式：按壓推力桿上切斷電門；按壓FCU上A/THR電門；雙發油門桿在慢車位。

2）自動斷開方式：任意A/THR接通條件不滿足；雙發油門桿在反推位；地面啟動任意一臺發動機；FMGEC內部狀態錯誤（ARINC總線和離散輸出控制，推力目標值反饋比較）。

自動推力斷開后駕駛艙效應如下（見圖3）：

1）遮光板上琥珀色MASTER CAUTION燈點亮；

2）A/THR非正常斷開時，ECAM顯示琥珀色警告信息“AUTO FLT A/ THR OFF”；

3）單諧音語音警告；

4）推力鎖定功能使能，FMA上THR LK信息閃爍，發動機推力保持在最后推力值。

2 一般排故流程

造成A/THR斷開的潛在原因很多，排故非常困難，下文對部分自動推力故障的排故流程進行總結（見圖4），便于更快捷高效地找到確定故障點。

1）檢查航后報告（PFR）：是否有ECAM 警告信息“AUTO FLT A/THR OFF”，是否有其他ECAM警告，是否有相關故障信息。按照TSM對相關故障進行排故。

2）檢查自動駕駛接通狀況：是否僅為單通道AP1或AP2接通，是否為兩部AP都接通，是否為AP無法接通。通過檢查AP接通情況，可以確定受影響的A/THR系統和主控的FMGEC。

3）檢查FADEC通道控制情況：是否為每一個飛行航班時斷開，是否為每兩個飛行航班時斷開。如果每次飛行航班時A/THR都斷開，則與FADEC通道控制無關；如果每兩個飛行航班A/THR斷開，則與某一FADEC控制通道有關。

4）檢查推力是否存在不對稱情況，或在推力鎖定下發動機推力是否對稱。如推力對稱，則為兩發的共同部件故障；如存在推力不對稱，則為FADEC或FCU至FADEC的ARINC線路故障。

5）檢查FMGEC中FG部分排故數據（TSD）：通過TSD數據可以判斷EEC ARINC總線狀態，識別故障類型和故障在哪一側，識別斷開A/THR的EEC和控制通道。

3 典型故障案例

1）故障一

故障現象：自動駕駛接通時，自動推力間歇性斷開，檢查航后報告無相應故障信息，幾乎每一個飛行航段當自動駕駛接通后自動推力都會間歇性斷開。

故障分析：如果TSD指示FADEC故障（如FADEC1），因每個航班A/ THR都會斷開，可確認FMGEC控制通道不存在故障，EEC通道不存在故障。

故障可能原因：EIVMU1；FCU；FCU-EIVMU1之間總線；EIVMU1輸出至第一個接線塊。

2）故障二

故障現象：自動駕駛2接通時，自動推力無法銜接，檢查航后報告無相應故障信息，每兩個飛行航段發生一次故障。

故障分析：如果TSD指示EEC ARINC總線故障（如FADEC 2B），可確認故障存在于EEC某一控制通道；故障只存在于主控FMGEC通道，只需檢查EEC2B至FMGEC 2通道。

故障可能原因：FMGEC2；EEC2；EEC2B至FMGEC2之間的ARINC 429總線。

3）故障三

故障現象：無論哪部自動駕駛接通時自動推力都無法銜接，檢查航后報告有ECAM 警告“AUTO FLT A/THR OFF”，有故障信息EEC（Ey-4000KS）。

故障分析：如果EEC丟失某一離散信號，EEC會通過ARINC 429總線發送 ATHR Disengaged信號到FMGEC，從而斷開自動推力。該信號會延時3s發送，從而避免推力不對稱導致故障。A/ THR disengagement信號將觸發ECAM警告“AUTO FLT ATHR OFF”，并產生警告信息EEC（Ey-4000KS）。

如果沒有FMGEC TSD數據，無法確認是離散信號問題還是ARINC 429總線問題，需通過TSD數據進一步確認具體部件或線路。例如，TSD數據指示EEC2斷開A/THR，EEC ARINC 429數據總線良好，由于無論哪部AP接通A/THR都斷開，判定故障不存在于FMGEC控制側，只可能存在于EEC和銜接繼電器。

故障可能原因：A/THR斷開繼電器；EEC2和FMGEC1/2通用繼電器之間線路。

4 總結

自動推力系統與飛機其他系統交聯較多，導致自動推力斷開的潛在原因也較多。排故時應充分理解自動推力系統的工作原理，了解自動推力接通和斷開條件，熟悉自動推力斷開時各系統工作狀態。應明確排故流程，對故障點逐一判斷分析，以縮小故障點存在范圍。

參考文獻

[1] Airbus. A330 Aircraft Maintenance Manual [Z]. 2021.

[2] Airbus. A330 Trouble Shooting Manual [Z]. 2021.

[3] Airbus. A330 Aircraft Schematic Manual [Z]. 2021.