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        A320方向舵模擬排故系統(tǒng)設計

        2015-11-04 02:32:13金冉趙彩霞鄭步生
        山東工業(yè)技術(shù) 2015年21期

        金冉+趙彩霞+鄭步生

        摘 要:本文針對A320方向舵的主要故障進行了模擬排故系統(tǒng)的設計。首先研究了方向舵常見故障的排故流程。然后在理論研究的基礎上,設計了故障排除面板。用戶通過撥動故障面板上的開關進行故障設置,然后根據(jù)故障排除手冊(TSM)中的排故流程進行模擬排故。故障排除面板中結(jié)合了方向舵結(jié)構(gòu)圖以及串并聯(lián)開關電路,所設計的電路在Proteus軟件中進行了仿真,結(jié)果證明設計的電路是正確的。

        關鍵詞:A320;方向舵;模擬排故;演示面板

        DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.21.025

        1 引言

        空客A320的方向舵位于垂直尾翼后部,是一個可以左右偏轉(zhuǎn)的舵面,由三個并列的伺服控制組件控制其偏轉(zhuǎn)。方向舵的作用是對飛機進行偏航操縱,修正飛機航向,主要用于角度較小的轉(zhuǎn)向,也可以與副翼一起進行大角度轉(zhuǎn)向。方向舵的操作涉及大量的部件,比如腳蹬、力量傳感器、機械差動組件、ADIRU(大氣資料慣性基準組件)、ELAC(升降舵副翼計算機)、FAC(飛行增穩(wěn)計算機)、偏航阻尼伺服作動筒、人工感覺組件、定中機械、液壓伺服控制器等等,如圖1所示[1]。

        方向舵部件一旦出現(xiàn)問題,則會影響飛機的飛行安全。方向舵的常見故障包括了機長和副駕駛腳蹬過硬,由方向舵引起的機身抖動,方向舵顯示器與方向舵配平指針不一致,方向舵配平超過限制,人工感覺載荷不符合標準,方向舵指示器指針波動,方向舵伺服控制器的單獨液壓系統(tǒng)不符合標準,偏航阻尼系統(tǒng)故障等等。本文針對方向舵的主要故障類型,研究了模擬排除故障的系統(tǒng),設計了故障排除面板。使用者通過撥動故障面板上的開關進行故障的設置,然后根據(jù)TSM中的排故流程進行模擬排故。

        2 常見故障的排故方法

        本文以這些故障類型中最典型的“機長和副駕駛腳蹬過硬”故障為例,說明系統(tǒng)和面板的設計。

        排故的流程如圖2所示[2,3]。

        (1)如果發(fā)現(xiàn)存在硬點,檢查腳蹬和鋼索之間的鏈接,脫開鋼索扇形盤與機械差動組件之間的桿(3)(見圖3)的下位點,移動方向舵腳蹬。

        (2)如果硬點繼續(xù)存在,脫開可調(diào)節(jié)搖臂桿(2)(見圖3),移動方向舵腳蹬。具體操作如下:

        如果發(fā)現(xiàn)存在硬點,脫開機長與副駕駛腳蹬之間的連接桿(1)(見圖3),移動機長腳蹬。如果硬點沒有找到,檢查副駕駛腳蹬,對腳蹬的機械部分進行故障檢查并做正確的處理。如果找到硬點,檢查機長腳蹬,對腳蹬的機械部分進行故障檢查并做正確的處理。連接桿(3)。

        如果硬點沒有找到,連接桿(2)。

        如果故障仍存在,對張力調(diào)節(jié)器,方向舵控制鋼索和滑輪進行目視檢查,確保鋼索準確地安裝在滑輪凹糟和張力調(diào)節(jié)器上,確保張力調(diào)節(jié)器上的位置指示器處于正確的調(diào)節(jié)范圍內(nèi)。

        如果張力調(diào)節(jié)器上的位置指示器不在正確的調(diào)節(jié)范圍內(nèi),對連接組件進行調(diào)整。

        如果張力調(diào)節(jié)器上的位置指示器在正確的調(diào)節(jié)范圍內(nèi),連接桿(3)。

        如果故障仍存在,對鋼索扇形盤和滑輪(4)(見圖3)進行目視檢查,確保鋼索準確地安裝在滑輪凹槽中和鋼索扇形盤上。檢查裝配和尺寸是否正確。

        如果鋼索扇形盤的裝配和尺寸正確,對方向舵機械控制進行目視檢查,連接桿(3)。

        如果鋼索扇形盤的裝配和尺寸不正確,檢查機械部分的故障并做正確處理,對鋼索連接組件進行調(diào)節(jié),連接桿(3)。排故流程如圖4.4所示。如果找到硬點,連接桿(3),檢查配平作動筒,偏航阻尼器伺服作動筒,電磁閥的連接,脫開控制桿(配平作動筒,偏航阻尼器伺服作動筒和傳輸連接之間的桿(6)(見圖4),移動方向舵腳蹬。

        如果找到硬點,脫開桿(7)(見圖4),移動方向舵腳蹬。

        如果硬點沒找到,脫開偏航阻尼器的定中彈簧桿(9)(見圖4),手動確定搖臂(8)(見圖4)沒卡住。

        如果沒找到硬點,更換偏航阻尼器定中彈簧桿,并連接桿(7)和桿(6)。

        如果找到一個硬點,斷開并檢查偏航阻尼伺服致動器或傳感器的桿(4)。采取矯正措施,并連接桿。

        如果發(fā)現(xiàn)硬點,連接桿(7),斷開桿(3)并且確保手動移動搖臂(10)(見圖4)。

        如果沒有發(fā)現(xiàn)硬點,檢查桿(3)并且采取糾正措施。

        如果找到一個硬點,斷開人工感覺彈簧桿,確保手動移動搖臂(11)(見圖4)。對以下組件進行故障排除,人工彈簧桿,電磁閥,微調(diào)螺旋千斤頂,以及配平致動器。采取正確的措施,替換有故障的系統(tǒng),并且連接桿。

        如果沒有發(fā)現(xiàn)硬點,檢查定心彈簧桿,行程限制裝置,伺服控制。手動測試中心彈簧桿(12)(見圖5)。

        如果沒有發(fā)現(xiàn)硬點,在垂直尾翼對方向舵的機械聯(lián)動控制進行詳細目視檢查如果必要采取正確措施。檢查桿(6)及其附件,并連接桿(6)。

        如果發(fā)現(xiàn)硬點,從搖臂(13)上脫開中心彈簧(12)桿并測試桿,從桿(6)上移動鏈接。如果沒有發(fā)現(xiàn)硬點:更換定中彈簧桿(12)并連接桿(6)。如果發(fā)現(xiàn)硬點:鏈接定中彈簧桿(12),斷開桿(14)(15),確保搖臂(13)正確地鏈接在桿(14)上(見圖5)。

        如果故障繼續(xù)存在,對行程限制器作一個機械檢查,確保桿(15)、(16)脫開,從行程限制器上脫開桿(16)。手動拉行程限制器控制桿,并確保該行程限制器在定心桿作用下,正確移動。

        如果找到一個硬點,測試行程限制器,并且更換行程限制器,連接所有桿(15)、(16)、(6)。

        如果硬點沒有被發(fā)現(xiàn),那么對鏈接作機械檢查,確保(15)、(16)、(6)號桿脫開,脫開伺服作動器上的(17)(18)(19)號彈簧桿,手動確認(20)(21)(22)號搖臂的連接,同時確保各桿能靈活移動。endprint

        如果依然沒有發(fā)現(xiàn)硬點,檢查每個驅(qū)動彈簧桿和附件,如果必要,采取正確措施,并連接所有組件和桿。

        如果找到硬點,對故障部分作檢查,采取正確措施,并連接所有的組件和桿。

        3 A320方向舵模擬排故系統(tǒng)的設計

        本文設計的故障排除面板如圖6所示,用戶可以利用面板上的開關設置故障,并結(jié)合工卡排故流程進行模擬排故。設置故障時面板會有警告,排除故障后警告解除。

        3.1 模擬排故面板設計

        本面板模擬的故障是“機長副駕駛腳蹬過硬”。面板上共有兩個區(qū)域:系統(tǒng)故障報警燈和方向舵機械連接圖。機械連接圖中引出的線框表示此部件可以設置故障開關,故障開關設置在圖6中標注文字的位置。如果用戶設置了故障,也就是斷開了某一開關,則面板上“系統(tǒng)故障報警燈”區(qū)域會有紅燈亮起;當故障排除時所有紅燈熄滅,只有“顯示系統(tǒng)正?!钡木G燈保持亮著的狀態(tài)。紅燈在這一區(qū)域的安放位置是隨機的,且未做任何標注,所以當用戶排除故障時不會知道是哪個零件出現(xiàn)了問題,這一定程度上契合了實際情況。用戶通過撥動開關的方式對部件進行排故。

        3.2 電路連接

        電路圖7中的開關編號與圖6中的編號一致,分別表示對應的部件,開關斷開表示部件有故障,開關閉合表示部件無故障。當開關全部閉合,即表示整個系統(tǒng)無故障,此時沒有紅燈亮起;當有一個開關斷開時會有至少一個紅燈亮起。參考TSM給出的故障排除流程,按順序依次撥動開關,當某一開關被撥動后全部紅燈消失就代表該開關對應的組件有故障,如果仍然有紅燈亮著就表示故障不在此開關所對應的組件,將開關撥回原位后繼續(xù)檢查下一個組件,直至所有紅燈熄滅,綠燈亮起[4]。

        圖7是根據(jù)設計的電路在Proteus軟件中搭建的模擬仿真圖,每個組件上設置一次故障,按照TSM給出的排故流程,進行模擬排故。結(jié)果表明每個組件上的故障都可以按照預定要求消除,電路可靠準確,目標可以實現(xiàn)。

        4 結(jié)論

        本設計對方向舵主要故障的模擬排除進行了演示。研究了A320方向舵常見故障的排除方法,設計出了使用開關設置故障的模擬故障面板。經(jīng)過Proteus軟件的模擬,證明該模擬排故系統(tǒng)的設計方案是可行的。

        參考文獻:

        [1] A320 Technical Training Manual. Airbus Industrial[Z].

        [2] A320 Trouble Shooting Manual. Airbus Industrial[Z].

        [3] A320 Aircraft Maintenance Manual. Airbus Industrial[Z].

        [4]秦曾煌.電工學電子技術(shù).第七版[M].北京:高等教育出版社,2009.

        基金項目:江蘇省高校自然基金面上項目(15KJB590001)

        作者簡介:金冉(1985-),女,江蘇啟東人,碩士,講師,主要從事:民航機務方向的科研和教學工作。endprint

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