許銘

摘 要 伴隨航空航天事業(yè)的快速發(fā)展，對(duì)飛機(jī)各系統(tǒng)綜合性能提出更高的要求。然而從當(dāng)前飛機(jī)運(yùn)行現(xiàn)狀看，部分系統(tǒng)故障問題仍屢見不鮮，如較為典型的電源系統(tǒng)，要求正確認(rèn)識(shí)主電源構(gòu)成與系統(tǒng)特征，降低故障發(fā)生可能性。本次研究將對(duì)A320飛機(jī)主電源結(jié)構(gòu)與運(yùn)行原理進(jìn)行介紹，在此基礎(chǔ)上，結(jié)合電源系統(tǒng)特征與故障表現(xiàn)提出故障處理建議，旨在為相關(guān)人士提供借鑒。

關(guān)鍵詞 A320飛機(jī)；主電源系統(tǒng)；故障處理

中圖分類號(hào) V2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 2095-6363（2017）17-0039-01

作為A320飛機(jī)系統(tǒng)之一，主電源系統(tǒng)性能直接影響飛機(jī)整體運(yùn)行。盡管近年來技術(shù)發(fā)展環(huán)境下使飛機(jī)各系統(tǒng)性能強(qiáng)化，但系統(tǒng)故障問題仍是設(shè)計(jì)與維護(hù)中考慮的主要內(nèi)容，如主電源系統(tǒng)如何保持可靠運(yùn)行以及故障的有效處理等。因此，本文對(duì)A320飛機(jī)主電源系統(tǒng)的研究，具有十分重要的意義。

1 A320飛機(jī)主電源結(jié)構(gòu)分析

關(guān)于A320飛機(jī)電源系統(tǒng)，其主要指可用于產(chǎn)生電能、調(diào)節(jié)電能、變換電能以及控制電能的系統(tǒng)，在系統(tǒng)構(gòu)成上主要以主電源、地面電源、二次電源、應(yīng)急電源與輔助電源等為主。其中在主電源方面，以發(fā)電機(jī)、控制保護(hù)設(shè)備以及調(diào)節(jié)設(shè)備等構(gòu)成，是滿足飛機(jī)飛行中供電需求的關(guān)鍵。具體剖析A320飛機(jī)主電源，以CSCF（恒速恒頻）作為飛機(jī)電源系統(tǒng)，所以發(fā)電機(jī)采用IDG組合傳動(dòng)發(fā)電機(jī)，該發(fā)電機(jī)實(shí)質(zhì)為交流發(fā)電機(jī)、恒速傳動(dòng)裝置（CSD）組成的裝置。其中CSD裝置、發(fā)電機(jī)分別以機(jī)械壓差動(dòng)式、三級(jí)無刷式等類型為主[1]。

2 A320飛機(jī)主電源運(yùn)行原理

2.1 A320發(fā)電機(jī)控制保護(hù)器運(yùn)行原理

A320在發(fā)電機(jī)保護(hù)控制器方面主要為GCU，其在功能上表現(xiàn)為機(jī)內(nèi)自檢、發(fā)電機(jī)指示與警告、發(fā)電機(jī)控制保護(hù)以及電壓調(diào)節(jié)等，整個(gè)裝置供電來源為永磁式副勵(lì)磁機(jī)或備用電源。以其中機(jī)內(nèi)自檢為例，自檢內(nèi)容主要體現(xiàn)在運(yùn)行與維護(hù)兩方面自檢上，發(fā)電機(jī)運(yùn)行中的自檢可用于故障原因分析，而維護(hù)中自檢則會(huì)將故障信息顯示出來，為機(jī)務(wù)人員排故提供參考。而在GCU警告與指示方面，當(dāng)IDG失效、廚房設(shè)備失效、發(fā)電機(jī)過載等情況出現(xiàn)時(shí)，都會(huì)有GCU警告信息產(chǎn)生，而指示信息的則在滑油壓力、滑油溫度與發(fā)電機(jī)頻率異常下出現(xiàn)，所有信息均于ECAM系統(tǒng)中顯示。對(duì)于發(fā)電機(jī)保護(hù)與控制，一般發(fā)電機(jī)持續(xù)運(yùn)行下，易產(chǎn)生相序錯(cuò)誤、過載、欠頻、欠壓、過壓或過頻等情況，且存在其他如交流發(fā)電機(jī)與永磁式副勵(lì)磁機(jī)短路，此時(shí)GCU將會(huì)對(duì)電流供應(yīng)切斷，包GLC、GCR的切斷等，降低安全事故發(fā)生可能性。另外，在調(diào)壓功能方面，發(fā)電機(jī)運(yùn)行中，GCU調(diào)壓模塊將根據(jù)永磁式副勵(lì)磁機(jī)頻率做調(diào)節(jié)。

2.2 組合傳動(dòng)發(fā)電機(jī)運(yùn)行原理

主電源系統(tǒng)中，組合傳動(dòng)發(fā)電機(jī)在結(jié)構(gòu)上涉及交流發(fā)電機(jī)GEN、恒速傳動(dòng)裝（CSD）。其中CSD裝置運(yùn)行中，強(qiáng)調(diào)在發(fā)動(dòng)機(jī)利用其恒定轉(zhuǎn)速將輸出變化轉(zhuǎn)速向交流發(fā)電機(jī)傳遞。假定對(duì)發(fā)電機(jī)輸入轉(zhuǎn)速、電機(jī)磁極對(duì)數(shù)與發(fā)電機(jī)輸出頻率分別以n、P、f表示，則有f=。從該式中可發(fā)現(xiàn)，恒頻交流電的輸出應(yīng)以發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速n的恒定為前提。飛機(jī)飛行中，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速有極大變化，將借助CSD裝置發(fā)電機(jī)傳遞相應(yīng)的轉(zhuǎn)速，一般為12 000r/m。如圖1，為CSD裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

由圖1中可發(fā)現(xiàn)，調(diào)速系統(tǒng)分為伺服油缸、調(diào)速器，傳動(dòng)系統(tǒng)以差動(dòng)齒輪、液壓泵與液壓馬達(dá)為主。整個(gè)裝置運(yùn)行中，首先需依托于差動(dòng)齒輪傳輸轉(zhuǎn)速，同時(shí)借助液壓馬達(dá)傳輸轉(zhuǎn)速使發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速變化得以補(bǔ)償，二者配合下保證輸出軸轉(zhuǎn)速穩(wěn)定。另外，為判斷恒速傳動(dòng)裝置轉(zhuǎn)速輸出情況，需借助轉(zhuǎn)速器反映，使伺服油缸工作得以控制，在此基礎(chǔ)上對(duì)液壓泵可動(dòng)斜盤角度調(diào)整，使液壓馬達(dá)、液壓泵間打油方向、打油量得以控制，在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)齒輪轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)，保證恒定輸出。除此之外，整個(gè)裝置中滑油系統(tǒng)、保護(hù)系統(tǒng)也可發(fā)揮一定的作用，如其中滑油系統(tǒng)，可起到散熱、潤滑齒輪作用，而保護(hù)系統(tǒng)則負(fù)責(zé)對(duì)故障的恒速傳動(dòng)裝置與發(fā)動(dòng)機(jī)脫開，防止擴(kuò)大故障[2]。

此外，從A320交流發(fā)電機(jī)看，主要以無刷式交流發(fā)電機(jī)為主，主要以交流發(fā)電機(jī)組、交流勵(lì)磁機(jī)以及永磁式副勵(lì)磁機(jī)為主。

3 A320飛機(jī)主電源系統(tǒng)特征與故障處理建議

3.1 A320飛機(jī)主電源系統(tǒng)特征

本次研究中，主要選擇A320飛機(jī)電源系統(tǒng)為研究對(duì)象，從整個(gè)主電源系統(tǒng)特點(diǎn)看，主要表現(xiàn)為：第一，由于系統(tǒng)為恒速恒頻，需在CSD恒速傳動(dòng)裝置的應(yīng)用下做恒速恒頻控制，恒速傳動(dòng)裝置的功率將通過差動(dòng)齒輪傳遞，僅有小部分功率需借助液壓馬達(dá)與液壓泵傳遞，其意味馬達(dá)、液壓泵在重量與體積上都較??；第二，組合傳動(dòng)發(fā)電機(jī)應(yīng)用下，主要取潤滑用油、發(fā)電機(jī)冷卻用油等供給動(dòng)回油系統(tǒng)、注油系統(tǒng)，在散熱器、油槽與油源上均相同，所以整個(gè)發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)重量較輕，結(jié)構(gòu)簡單。

3.2 A320飛機(jī)主電源系統(tǒng)常見故障與處理

結(jié)合近年來A320飛機(jī)電源系統(tǒng)常見故障表現(xiàn)，主要涉及：1）發(fā)電機(jī)不發(fā)電，一般表現(xiàn)為儀表板有主警戒燈亮，且有音響故障，其產(chǎn)生的原因除發(fā)電機(jī)連續(xù)工作下故障外，也可能為內(nèi)部控制組件GCU故障、外部接線故障等；2）發(fā)電機(jī)過載，除主警戒燈亮外，有其他如GALLEY按鈕開關(guān)故障燈亮表現(xiàn)；3）IDG滑油出口溫度過高、滑油低壓等情況。針對(duì)這些故障問題，需行之有效的故障處理措施。其中故障排除的程序主要表現(xiàn)在故障或異常情況出現(xiàn)后，需結(jié)合廠商服務(wù)信函對(duì)故障情況判斷，若確定為故障需根據(jù)相關(guān)手冊(cè)排除，如線路故障可選擇裝配線路手冊(cè)為依據(jù)，而附件的檢測(cè)與更換需以維護(hù)手冊(cè)為依據(jù)。具體排故中，如對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)不發(fā)電情況，考慮做IDG滑油量檢查、發(fā)電機(jī)外殼溫度檢查、發(fā)電機(jī)絕緣電阻值檢查、線圈檢查等，同時(shí)注意控制裝置GCU、控制開關(guān)的檢查，針對(duì)其中的故障部分，采取針對(duì)性的處理措施[3]。

4 結(jié)論

綜上所述，A320飛機(jī)主電源系統(tǒng)性能是影響飛機(jī)整體飛行安全的關(guān)鍵。本次研究中對(duì)A320飛機(jī)主電源結(jié)構(gòu)與A320飛機(jī)主電源運(yùn)行原理進(jìn)行剖析，在此基礎(chǔ)上結(jié)合主電源系統(tǒng)特征，提出主電源系統(tǒng)故障表現(xiàn)與原因，需行之有效的故障排除與處理策略，以此使A320飛機(jī)主電源系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

[1]譚小伍，陳建軍，蔣麗.某型飛機(jī)主電源系統(tǒng)慢車狀態(tài)不供電故障分析[J].航空維修與工程，2015（6）：58-60.

[2]梁春光.空客A320飛機(jī)起落架系統(tǒng)非典型故障分析[J].航空維修與工程，2015（5）：43-45.

[3]姚超峰，劉靜.A320飛機(jī)雷達(dá)系統(tǒng)常見故障分析與維護(hù)[J].中國民航飛行學(xué)院學(xué)報(bào)，2005（6）：57-58.endprint