波音787-9 飛機應急燈系統及其故障分析

■ 孟龍 薛明龍/北京飛機維修工程有限公司

飛機應急燈系統作為應急逃離疏散的關鍵組成部分，具有十分重要的作用。目前，民航客機普遍配備的是反光條式應急燈和傳統的導線式應急燈，而波音787-9 飛機劃時代地采用了無線網絡化控制模式，由分布在飛機客艙內的無線應急燈控制器組件（WCU）進行組網，通過網絡信號對應急燈系統進行控制。此套系統的優點在于減少了傳統導線的使用，大大節省了機上空間，且避免了導線老化所造成的線路故障，提高了可靠性。

1 波音787-9 飛機無線應急燈系統基礎知識

1.1 無線應急燈系統簡介

圖1 為波音787-9 飛機無線式應急燈的基本組成架構。駕駛艙P5 板上方和左1 登機門乘務員座椅右上方各有一個應急燈控制面板，提供指令電信號，用于操縱應急燈的開與關。分布在客艙內共29 個無線應急燈系統控制組件（WCU）提供應急燈控制信號，用于點亮機艙內外的應急燈，裝在WCU 內的控制組件電池（WBU）為WCU 提供電源，飛機上的遠程電源分配組件（RPDU）為WBU 充電。遠程數據收集器（RDC）收集WCU 的數據信息，通過核心網絡將信息傳遞給通用計算資源柜（CCR）進行計算，并交由機組，通過顯示與警告功能進行顯示。

圖1 波音787-9應急燈系統簡圖

1.2 無線應急燈系統注意事項

因應急燈系統同時受32V 熱電瓶匯流條（HBB）控制，當飛機斷電時，駕駛艙P5 板的控制電門不能放置在AREM 位，否則應急燈會被點亮。需要重點關注的是，在AMM 手冊飛機主電瓶更換程序中有特別提示：如果斷開主電瓶前30min 內無線應急燈系統點亮，內部電池大約會放電10min，而要將應急燈電池充滿則大約需要2h。因WCU 內有30min 記時繼電器監控飛機是否有交流電供應，所以在拆下主電瓶前必須遵守手冊要求，斷電超過30min 后再進行施工，使記時繼電器超過其工作時間，避免吸合，否則使應急燈點亮而造成應急燈電池壽命減少。

2 無線應急燈系統主要部件

2.1 無線應急燈系統控制組件（WCU）

WCU 是波音787-9 應急燈系統中最重要的控制組件，提供網絡化的控制邏輯與系統構型。圖2 所示為WCU 的三類安裝位置，分別為8 個登機門上方蓋板內、左側過道行李架上部襯板內以及公務艙與經濟艙座椅下部（具體參考航空公司客艙選型布局），WCU 的具體位置可以參考AMM 手冊根據編號查找。

圖2 機上WCU三類安裝位置

波音787-9 飛機上共有29 個WCU，其中Class1、Class4、Class5 、Class8 為主WCU，其余的WCU 受4 個主WCU控制，具體控制邏輯如圖3 所示。WCU內裝有ELS OPS 和ELS DB 軟件，其中，OPS 為操作軟件，DB 為數據庫軟件。當更換任何WCU 時，需同時給4個主WCU 安裝軟件，安裝軟件前需確定軟件是否過期，過期的軟件無法安裝。需特別注意的是，因WCU 與WBU 內存在構型記憶，同一位置的WCU 與WBU 不能同時更換，否則會失去構型。Class13 WCU 作為唯一備份的WCU，在必要時可進行串件，以滿足MEL 保留放行條件。

圖3 主WCU與次要WCU的控制邏輯

2.2 無線應急燈系統控制組件電池（WBU）

WBU 是為WCU 提供電源的電池組，與WCU 裝在一起，可單獨拆裝，AMM 手冊規定WBU 的壽命為5 年，需要定期進行更換。全新的WBU 通常以30%電荷狀態存儲，更換時需充電的最長時間有可能達到2h。如航線緊急排故時需要WBU，應提前做好準備，避免因充電時間較長造成航班不必要的延誤。

WCU 與WBU 是無線應急燈系統的關鍵，如果地面后臺監控到應急燈故障信息或在地面檢查出應急燈有區域性故障，則首先應考慮對這兩個部件進行檢查。

3 典型故障分析與處理

3.1 典型故障1

以故障信息33-12101 Class 01-Door-1 LH Prime WCU configuration does not agree with other WCU 為例進行說明。

當AHM 報告或地面檢查發現此信息時，可從故障描述中得到以下信息：

1）故障部件為WCU1，此WCU為主WCU；

2）故障部件安裝位置為1 號登機門；

3）故障類型為主WCU 構型，與其他WCU 不一致。

根據FIM 手冊進行排故，可快速判斷出故障原因，大概率為WCU1 或WBU1 故障或軟件構型丟失，因故障描述已提供故障部件位置，可提前準備拆裝1 號登機門的蓋板工具以節省排故時間。根據AMM 手冊完成更換和軟件安裝后，需檢查WCU 構型?？赏ㄟ^以下步驟進行構型檢查：在CMCF 上選擇LINE MAINTENCE，進入SYSTEM CONFIGURATION 頁后選擇33 WIRELESS EMERGENCY LIGHTING SYSTEM，進入圖4 所示應急燈系統構型頁面箭頭處顯示為29 個WCU 全部在線的狀態。如數量不為29，則代表應急燈系統還有故障，存在WCU 沒有上線的情況。需要通過應急燈測試或檢查構型頁中哪個WBU 硬件的件/序號（圖5 白框處）沒有顯示來確定故障部件，以進行后續排故。

圖4 機上CMCF應急燈系統構型頁1

圖5 機上CMCF應急燈系統構型頁2

3.2 典型故障2

以故障信息33-11311 Class11-WBU power is degraded 為例說明。故障描述 為Class11 號 的WBU 電 量 衰 減，故障描述中并未提供Class11 的具體安裝位置。需特別注意的是，Class11十分特別，共有4 個WCU，分別為11.111.211.311.4，通過應急燈測試和構型檢查都無法顯示具體小數點編號，因此，報Class11 應急燈故障信息時，需對4 個11 號的WCU/WBU 逐個進行排除。例如，首先根據AMM 手冊拆裝Class11.1 的WCU/WBU，進行構型檢查；如果構型正確，則進行應急燈系統測試；測試通過并檢查所有應急燈是否點亮，如一切正常代表故障排除。如果拆裝11.1 后系統構型顯示的在線數量不為29，則代表11.1 沒有故障，需逐個更換其他3 個WCU/WBU 以進行判斷。因Class11 排故存在很大的不確定性，所需時間不易把握，如果航班時間緊張，可以提前考慮調班或增加排故人員，用同時開工的方法來避免航班延誤。

3.3 典型故障3

系統構型檢查和地面測試顯示正常，但仍有單個應急燈不亮的情況。此種故障現象較為常見，大多數為應急燈組件導線接頭有破損、斷絲或燈泡破損，多發生在座椅區域的應急燈中。由于座椅區域應急燈安裝在客艙通道兩側，易受旅客行李箱和食品車的碰撞造成破損，其連接導線安裝在旅客座椅下方，有可能受到外力的擠壓而折斷。當遇到此種故障時，首先應確認構型是否正確，WCU 是否全部在線；其次確定除發現的故障應急燈外是否還有其他的應急燈沒有點亮，如沒有，則只需單獨更換故障的應急燈組件。

4 非典型性故障分析

應急燈不能隨指令熄滅故障多為線路問題，故障判斷需要較長時間。由于各航空公司的最低設備清單（MEL）對應急燈的放行標準非常嚴格，一旦出現此類故障，飛機很難放行，對航班影響較大。下面介紹兩個實際案例。

1）當飛機APU 解除供電時，飛機的主電瓶接觸器（MBR）無法自動吸合，造成115V 交流電無法斷開，主電瓶不能給飛機提供直流電，熱電瓶匯流條（HBB）會向應急燈發出指令，全部應急燈點亮，應急燈電池持續放電直至電量耗盡，大大降低了應急燈電池的壽命。為了避免這種情況發生，如MBR 無法自動吸合，應第一時間連接地面電源車對飛機進行供電，避免影響應急燈電池的壽命。該故障由MBR 引起，現象為飛機不能斷電，故障原因比較容易判斷。

2）應急燈插頭地線發生損壞或短接，造成部分應急燈長亮，并伴有導線燒焦味道。發生此類情況時，需對故障長亮的應急燈所在區域導線插頭逐一進行排查，找到損傷點。導線損傷多發生在插頭根部或屏蔽保護層磨損處，因涉及導線維修，此類故障需要較長的停場時間，建議提前調整航班。

5 總結

波音787-9 飛機無線應急燈系統采用了全新的網絡化設計概念，機務維修人員應通過原理學習，不斷在實際工作中總結經驗，縮短排故時間，提高工作效率。