陳遼

摘 要：以A320系列飛機(jī)襟縫翼翼尖剎車(chē)為研究對(duì)象。分析襟縫翼系統(tǒng)的控制原理及故障模式下的工作情況，并依此提供了排故的方法。通過(guò)兩起典型故障的排除，梳理了翼尖剎車(chē)故障原因的可能性，并就其中極為復(fù)雜的線路故障，提供了借鑒及可行的排故建議。在保證飛行安全、航班正點(diǎn)和提高維修效率、降低維修成本等方面具有重要意義。

關(guān)鍵詞：襟縫翼；翼尖；剎車(chē)；線路故障

中圖分類(lèi)號(hào)：TB

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

doi：10.19311/j.cnki.1672-3198.2016.23.117

1 背景介紹

案例一：

2013年9月28日，A321某飛機(jī)航前ECAM出現(xiàn)F/CTL SLAT TIP BRK FAULT警告，測(cè)試有SLT RH WTB BLU SOLENOID 36CV OR WIRING TO SLT 1故障信息。

處理措施：經(jīng)過(guò)量線后發(fā)現(xiàn)右側(cè)機(jī)翼后部，3#擾流板下方一根線路出現(xiàn)斷絲，接觸不良，修復(fù)導(dǎo)線后正常。

案例二：

2014年6月28日，A319某飛機(jī)航前出現(xiàn)：F/CTL SLAT TIP BRK FAULT警告及SLT RH WTB BLU SOLENOID 36 CV OR WIRING TO SLT 1故障信息。

處理措施：測(cè)量36CVA/A插釘線路有時(shí)對(duì)地絕緣值只有300千歐，小于標(biāo)準(zhǔn)100兆歐，檢查發(fā)現(xiàn)3#撓流板下方2781-4510導(dǎo)線及其它2根導(dǎo)線與導(dǎo)管相磨表皮破損并相互串線，修復(fù)導(dǎo)線后，故障徹底排除。

2 襟縫翼系統(tǒng)工作原理

2.1 部件介紹

2.1.1 縫翼襟翼控制計(jì)算機(jī)（SFCC）

襟縫翼系統(tǒng)由兩部SFCC控制和監(jiān)控，每部SFCC包含一個(gè)襟翼通道和一個(gè)縫翼通道，每個(gè)通道包含兩個(gè)信道和一個(gè)輸出模塊。信道進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理；輸出模塊收集和分析從兩個(gè)通道來(lái)的數(shù)據(jù)，輸出數(shù)據(jù)到相應(yīng)的活門(mén)塊。

2.1.2 襟縫翼手柄

移動(dòng)襟縫翼手柄會(huì)旋轉(zhuǎn)其下方的指令感應(yīng)組件（CSU）的輸入軸，CSU將此機(jī)械信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)發(fā)送至SFCC。

2.1.3 動(dòng)力控制組件（PCU）

PCU為襟縫翼的作動(dòng)部件，每個(gè)PCU有2個(gè)獨(dú)立的液壓馬達(dá)、2個(gè)活門(mén)塊、2個(gè)壓力關(guān)斷剎車(chē)。2個(gè)液壓馬達(dá)由不同液壓系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)，每個(gè)液壓馬達(dá)由獨(dú)立的活門(mén)塊接收SFCC的信號(hào)來(lái)進(jìn)行控制工作。

PCU上的兩個(gè)液壓馬達(dá)的輸出軸通過(guò)差動(dòng)齒輪箱連接在一起，通過(guò)傳輸軸驅(qū)動(dòng)襟縫翼移動(dòng)。

每個(gè)馬達(dá)配有一個(gè)壓力關(guān)斷剎車(chē)。以下情況壓力關(guān)斷剎車(chē)鎖定馬達(dá)輸出軸：

→當(dāng)襟縫翼到達(dá)選擇位置時(shí)。

→當(dāng)沒(méi)有移動(dòng)指令時(shí)。

→液壓失效時(shí)。

當(dāng)一個(gè)液壓馬達(dá)失效時(shí)，剩下的液壓馬達(dá)以半速輸出全力矩帶動(dòng)襟縫翼移動(dòng)。

2.1.4 位置傳感器

SFCC通過(guò)位置傳感器監(jiān)控襟縫翼位置。

IPPU（顯示位置傳感器）提供襟縫翼實(shí)際位置用以ECAM上的指示。

APPU（不對(duì)稱位置傳感器）提供襟縫翼的實(shí)際位置信號(hào)。

FPPU（反饋位置傳感器）提供PCU輸出位置的信號(hào)。

2.1.5 翼尖剎車(chē)（WTB）

WTB是電控液壓剎車(chē)，安裝在每側(cè)機(jī)翼的襟縫翼傳輸系統(tǒng)末端，當(dāng)SFCC探測(cè)到諸如不對(duì)稱、滑動(dòng)、超速等不正常工作時(shí)，WTB停止并且鎖住襟縫翼傳輸系統(tǒng)，進(jìn)而鎖定襟縫翼。

每個(gè)WTB裝有2個(gè)電磁閥，每個(gè)電磁閥由一部SFCC控制，電磁閥斷電時(shí)，剎車(chē)松開(kāi)。

液壓回路的分離，使得任何一個(gè)液壓系統(tǒng)有效都可以實(shí)施翼尖剎車(chē)。

若一部SFCC失效，另外一部仍然可以實(shí)施翼尖剎車(chē)。

襟翼系統(tǒng)鎖定不會(huì)影響到縫翼系統(tǒng)的工作，反之亦然。

WTB一旦作動(dòng)，只能在地面通過(guò)中央故障顯示系統(tǒng)（CFDS）復(fù)位。

2.2 工作模式

2.2.1 正常操作

當(dāng)移動(dòng)襟縫翼控制手柄時(shí)，旋轉(zhuǎn)了CSU的輸入軸，CSU發(fā)出新的位置需求信號(hào)到每一部SFCC。這個(gè)信號(hào)在襟翼通道中信道1和信道2同時(shí)被處理。位置需求信號(hào)和從FPPU獲得的實(shí)際位置信號(hào)在襟翼通道內(nèi)進(jìn)行對(duì)比。如果需求和實(shí)際不同，每個(gè)信道都產(chǎn)生指令信號(hào)發(fā)送至輸出模塊，輸出模塊進(jìn)行比對(duì)，如果指令信號(hào)一致，輸出模塊產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)指令到PCU的活門(mén)塊進(jìn)行作動(dòng)。如果需要放出襟縫翼，則“放出”電磁閥通電，控制的活門(mén)滑塊從中立位向全“放出”位移動(dòng)?；铋T(mén)滑塊的移動(dòng)方向決定了馬達(dá)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向?；铋T(mén)滑塊移動(dòng)的角度控制了馬達(dá)旋轉(zhuǎn)的速度?；铋T(mén)滑塊的位置由安裝在活門(mén)塊一端的LVDT進(jìn)行監(jiān)控。

當(dāng)“使能”電磁閥通電時(shí)，釋放了馬達(dá)輸出軸的壓力關(guān)斷剎車(chē)，輸出軸開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)差動(dòng)齒輪箱帶動(dòng)力矩軸轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)力矩軸和角齒輪箱將機(jī)械動(dòng)力傳送至相應(yīng)的襟縫翼舵面作動(dòng)器，襟縫翼開(kāi)始移動(dòng)。當(dāng)活門(mén)滑塊到全“放出”位時(shí)，最大的液壓流量流過(guò)馬達(dá)，馬達(dá)全速運(yùn)轉(zhuǎn)帶動(dòng)襟縫翼伸出。

當(dāng)襟縫翼（由FPPU探測(cè)）接近需求位置時(shí)，SFCC接通“收回”電磁閥。這就使得活門(mén)滑塊慢慢向中立位移動(dòng)?；铋T(mén)滑塊的移動(dòng)減少了液壓流量，從而降低了馬達(dá)的轉(zhuǎn)速。

當(dāng)襟縫翼到達(dá)需求位置時(shí)，所有電磁閥斷電，則壓力關(guān)斷剎車(chē)作動(dòng)。馬達(dá)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，壓力關(guān)斷剎車(chē)鎖定襟縫翼，直到有新的位置需求。（如圖1，以襟翼操作為例）。

2.2.2 半速操作

當(dāng)探測(cè)到半速時(shí)，一級(jí)警戒觸發(fā)，故障信息顯示在EWD。

狀態(tài)頁(yè)面出現(xiàn)當(dāng)機(jī)組確認(rèn)故障并按壓CLR后，或者機(jī)組按壓STS后。綠色信息SLAT/FLAP SLOW信息顯示在SD上。

注：狀態(tài)頁(yè)的SLAT/FLAP SLOW只在雙發(fā)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)出現(xiàn)。在地面，雙發(fā)關(guān)車(chē)，此信息不會(huì)出現(xiàn)。

（1）SFCC故障（以襟翼為例）。

假設(shè)SFCC2襟翼通道不可用，SFCC1工作正常。則SFCC1每個(gè)襟翼通道的信道產(chǎn)生指令信號(hào)，驅(qū)動(dòng)指令由SFCC1輸出模塊產(chǎn)生，控制襟翼PCU上的對(duì)應(yīng)的電磁閥。襟翼SFCC1對(duì)應(yīng)為綠系統(tǒng)，因此只有綠系統(tǒng)液壓馬達(dá)工作，黃系統(tǒng)活門(mén)塊斷電，壓力關(guān)斷剎車(chē)將黃系統(tǒng)液壓馬達(dá)輸出軸鎖定。由于有差動(dòng)齒輪箱，系統(tǒng)仍可轉(zhuǎn)動(dòng)，以全力矩半速移動(dòng)。

（2）液壓故障（以襟翼為例）。

每部SFCC通道監(jiān)控與它對(duì)應(yīng)的PCU馬達(dá)的液壓壓力。來(lái)自LVDT的信號(hào)用來(lái)表示控制活門(mén)的位置與驅(qū)動(dòng)指令進(jìn)行對(duì)比。假設(shè)，綠系統(tǒng)低壓被SFCC1探測(cè)到。一旦液壓失效被探測(cè)到，PCU對(duì)應(yīng)的活門(mén)塊電磁閥斷電。壓力關(guān)斷剎車(chē)將綠系統(tǒng)液壓馬達(dá)輸出軸鎖定。只有黃系統(tǒng)活門(mén)塊通電，所有只有黃液壓馬達(dá)工作。由于有差動(dòng)齒輪箱，系統(tǒng)以全力矩半速運(yùn)動(dòng)。由于綠系統(tǒng)也向縫翼PCU供壓，因此縫翼系統(tǒng)也受影響。

2.2.3 不正常操作

不對(duì)稱、滑動(dòng)、超速、非指令運(yùn)動(dòng)由SFCC利用APPU和FPPU數(shù)據(jù)的交叉對(duì)比來(lái)探測(cè)。若任何一種情況被一部SFCC探測(cè)到，被另一部SFCC確認(rèn)，則WTB作動(dòng)。

注：如果一部SFCC失效，另外一部SFCC自動(dòng)獲得WTB“預(yù)位”信號(hào)。因此，若第二部SFCC后面探測(cè)到以上任何一種情況，則每一個(gè)WTB上的一個(gè)電磁閥通電，WTB作動(dòng)。

（1）不對(duì)稱。

不對(duì)稱即左右APPU位置不同，通常是由于兩個(gè)APPU間的轉(zhuǎn)動(dòng)軸斷。

通過(guò)對(duì)比兩個(gè)APPU間數(shù)據(jù)的不一致來(lái)探測(cè)。當(dāng)兩個(gè)APPU間的同步位置差異大于5.2度時(shí)，SFCC即認(rèn)為襟縫翼不對(duì)稱。

（2）滑動(dòng)（失控）。

SFCC識(shí)別滑動(dòng)通過(guò)對(duì)比左右APPU位置和FPPU的位置的不一致?；瑒?dòng)在縫翼傳輸上的原因可能為縫翼PCU和T型齒輪箱間的轉(zhuǎn)動(dòng)軸斷。

由于襟翼傳輸直接連接到襟翼PCU，只有齒輪箱失效可能引起滑動(dòng)。

（3）超速。

超速探測(cè)為當(dāng)任何一個(gè)位置傳感器探測(cè)到傳輸軸的轉(zhuǎn)速過(guò)高。可能由于與襟縫翼系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)同方向的過(guò)高的氣動(dòng)載荷導(dǎo)致。

（4）非指令移動(dòng)。

非指令移動(dòng)為與選定位置的偏離超出極限。

不正常操作判定（如圖2，以襟翼為例）：

如果一部SFCC探測(cè)到不對(duì)稱，它對(duì)應(yīng)的活門(mén)塊斷電。一個(gè)“WTB-預(yù)位”信號(hào)發(fā)送至另一部SFCC的襟翼通道，用以確認(rèn)不對(duì)稱故障是否為真。

如果另一部SFCC確認(rèn)不對(duì)稱，則襟翼WTB作動(dòng)，襟翼PCU斷電，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)停止。

如果另一部SFCC未探測(cè)到不對(duì)稱，對(duì)應(yīng)的襟翼驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)被認(rèn)為故障。

3 案例分析

前述的兩個(gè)案例中，故障隔離分析未發(fā)現(xiàn)真正的襟縫翼不正常作動(dòng)，通過(guò)隔離均為線路故障導(dǎo)致翼尖剎車(chē)作動(dòng)器得到錯(cuò)誤的作動(dòng)信號(hào)，導(dǎo)致翼尖剎車(chē)作動(dòng)。

兩個(gè)案例，根據(jù)故障信息，查閱排故手冊(cè)TSM得知，為SFCC1探測(cè)到右大翼縫翼WTB藍(lán)系統(tǒng)電磁閥36CV為短路或開(kāi)路。

針對(duì)此故障，可首先完成SFCC1的BITE測(cè)試：

若測(cè)試結(jié)果顯示RH WTB SOLENIOD O/C，指示為開(kāi)路。

若測(cè)試結(jié)果顯示RH WTB SOLENIOD S/C，指示為短路。

可能的故障部件為：SFCC1、右側(cè)WTB藍(lán)電磁閥、右側(cè)WTB、線路故障。

注：若為電磁閥短路現(xiàn)象或量線發(fā)現(xiàn)短路，則不可更換或?qū)Υ?jì)算機(jī)，否則會(huì)燒壞計(jì)算機(jī)。

依據(jù)手冊(cè)，通過(guò)逐一排查，分段隔離，兩次故障均為線路故障，且斷絲及磨損點(diǎn)均為同一個(gè)區(qū)域。如圖3所示。

參考文獻(xiàn)

[1]A318/A319/A320/A321 AIRCRAFT MAINTENANCE MANUAL （R49）[Z].