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        淺析波音737NG飛機后緣襟翼扭斜及不對稱保護系統(tǒng)

        2020-09-10 07:22:44周志凱
        內(nèi)燃機與配件 2020年11期

        周志凱

        摘要:波音737NG飛機維護工作中,時常會遇到與后緣襟翼相關(guān)的測試、換件和排故工作。而后緣襟翼系統(tǒng)的控制,驅(qū)動,保護,指示各個部分都有相應(yīng)的子系統(tǒng),比較復(fù)雜,很難將這些部分簡單扼要的串聯(lián)起來。而最常做的后緣襟翼扭斜及不對稱保護功能測試的原理,同時涉及后緣襟翼位置指示,控制,驅(qū)動,活門以及相應(yīng)的傳感器等多個部件。本文主要以后緣襟翼扭斜及不對稱保護作為切入點,對后緣襟翼的部件和工作原理進行簡要的分析和說明。

        關(guān)鍵詞:FSEU;后緣襟翼;扭斜;不對稱

        1? 基本概述

        所謂后緣襟翼扭斜及不對稱保護系統(tǒng)包含兩種保護功能,從字面上不難理解,第一種是襟翼扭斜的保護功能,第二種是襟翼不對稱的保護功能。在收放后緣襟翼時,一旦出現(xiàn)扭斜或不對稱過大的情況,若繼續(xù)收放后緣襟翼,將造成部件的損傷并對操縱造成影響,甚至直接影響飛行安全。

        所以,針對這種情況的保護功能,就顯得尤為重要。實現(xiàn)該功能的控制部件為襟縫翼電子組件,簡稱FSEU。簡單來說,F(xiàn)SEU從相應(yīng)傳感器獲得信號來比對,從而判斷后緣是否出現(xiàn)扭斜或不對稱過大的情況。一旦判斷為扭斜或不對稱過大,表現(xiàn)為扭斜超過一定角度或兩側(cè)襟翼相差一定單位,立即發(fā)出指令,作動后緣襟翼旁通活門,使其將液壓油路旁通,從而切斷后緣收放的動力,避免扭斜或不對稱過大進一步惡化,對飛機結(jié)構(gòu)造成損傷。

        2? 后緣襟翼扭斜及不對稱保護系統(tǒng)的部件介紹

        2.1 后緣襟翼及傳動機構(gòu)(圖1)

        后緣襟翼在機身左右兩側(cè),對稱分布,一般稱為左后襟翼和右后襟翼,用以區(qū)別同側(cè)的前緣襟翼。正常情況下,后緣驅(qū)動系統(tǒng)帶動驅(qū)動桿,同時驅(qū)動左右兩側(cè)后緣襟翼,使兩側(cè)保持同步運動。

        而就一側(cè)的后緣襟翼而言,又包含內(nèi)側(cè)襟翼和外側(cè)襟翼。那么后緣襟翼由左往右,可以簡單劃分為左外側(cè),左內(nèi)側(cè),右內(nèi)側(cè),右外側(cè)四個區(qū)域。為保持每個區(qū)域后緣運動平衡,在其內(nèi)外側(cè)都有一套傳動機構(gòu)同步工作。所以,從左至右,一共有1#至8#,共8套傳動機構(gòu)同步運動。其目的,就是保證后緣各處襟翼運動的平衡和同步。

        一旦出現(xiàn)左右后緣運動不同步,這種情況,就稱為后緣不對稱。而出現(xiàn)內(nèi)側(cè)末端與外側(cè)末端沒有對正的情況,就稱為后緣扭斜。

        2.2 襟縫翼電子組件FSEU

        FSEU安裝在E1-1架,用于監(jiān)控前后緣并提供控制功能。其功能主要包括:①后緣襟翼位置指示;②后緣襟翼負(fù)載釋壓;③后緣襟翼扭斜及不對稱探測;④后緣非指令探測;⑤前緣襟縫翼位置指示;⑥前緣巡航釋壓;⑦前緣非指令探測;⑧自測試。

        2.3 后緣襟翼位置傳感器

        后緣襟翼左右兩側(cè)各有一個位置傳感器,分別安裝1#和8#傳動機構(gòu)的外側(cè)。它是一個無刷的,沒有止動,可以隨著襟翼傳動機構(gòu)連續(xù)轉(zhuǎn)動的組件。其信號分別提供給FSEU、FCC和SMYD。需要注意的是,其信號并不直接給位置指示器。

        2.4 后緣襟翼扭斜傳感器

        從1#到8#傳動機構(gòu)上,都有一個扭斜傳感器。每側(cè)扭斜傳感器單獨供電,其本身相當(dāng)于一個28V400HZ的旋轉(zhuǎn)式變壓器,通過一個隨動桿,來獲得該處的位置信號。隨著該處的位置變化,得到變化的電壓信號,傳送給FSEU。

        2.5 后緣襟翼旁通活門

        后緣襟翼旁通活門,是一個電控活門,有兩個位置,即正常位和旁通位。有一個紅色手柄用于人工操控和位置指示。正常情況下,來自襟翼控制活門的液力會通過該旁通活門到達后緣的液壓馬達。當(dāng)需要其旁通時,F(xiàn)SEU發(fā)出電信號通過活門上的電馬達,來驅(qū)動活門運動至旁通位置,使液壓同時連通下游液壓馬達兩側(cè),使其停止作動,從而切斷后緣的液壓動力。一下情況發(fā)生時,該活門會作動。

        ①備用方式操作襟翼;②發(fā)生后緣扭斜;③發(fā)生后緣不對稱;④發(fā)生后緣非指令。

        2.6 后緣襟翼位置指示器

        后緣襟翼位置指示器,安裝在駕駛艙P2板上,接受來自FSEU的后緣位置信號。有L和R兩個指針分別指示與兩側(cè)后緣位置相對應(yīng)的解算角度。由于正常情況下,左右兩側(cè)后緣保持同步運動。L和R兩個指針位置保持一致,始終重合。

        當(dāng)不對稱情況發(fā)生時,左右兩側(cè)后緣的運動不再同步,L和R兩個指針位置也不再重合,會分開一定角度,像把打開的剪刀。這種指示情況也被稱為剪刀差。如果差值超過9個解算度,會觸發(fā)不對稱保護。

        當(dāng)扭斜的情況發(fā)生并達到一定程度時,會觸發(fā)扭斜保護,F(xiàn)SEU會根據(jù)信號自動判斷扭斜發(fā)生在左機翼還是右機翼,并依據(jù)此時后緣的運動狀態(tài),使對應(yīng)側(cè)的指針向伸出或收回方向移動15°的角度。這樣,在指示器上會看到L和R兩個指針出現(xiàn)15°的角度差。

        3? 扭斜及不對稱保護原理

        3.1 不對稱保護

        FSEU時刻監(jiān)控左右兩個后緣襟翼位置傳感器的信號。當(dāng)后緣襟翼在收放過程中出現(xiàn)不同步的情況時,兩個位置傳感器的信號之間會存在較大差值,當(dāng)解算角度差值大于9°時,F(xiàn)SEU判斷并啟動不對稱保護,發(fā)出信號并作動后緣襟翼旁通活門運動到旁通位置,從而切斷驅(qū)動后緣的液力,達到阻止后緣襟翼繼續(xù)運動的目的。之后,當(dāng)差值降低到7.5°以下時,F(xiàn)SEU內(nèi)部的不對稱保護邏輯重置解除,F(xiàn)SEU發(fā)出信號并作動后緣襟翼旁通活門運動到正常位置,從而恢復(fù)驅(qū)動后緣的液力。在整個過程中,后緣襟翼位置指示器上的指針,始終指示后緣的實際位置。(圖2)

        3.2 扭斜保護

        同不對稱保護相比,扭斜保護相對復(fù)雜,F(xiàn)SEU要同時監(jiān)控8個扭斜傳感器的信號,將對稱安裝的傳感器配對,并對所配對的兩個傳感輸出的信號進行比較。一旦差值達到一定程度,就會觸發(fā)扭斜保護。表1為傳感器配對和觸發(fā)保護的差值。當(dāng)差值重新小于13°時,扭斜保護被重置。

        當(dāng)扭斜保護觸發(fā)時,一方面,同不對稱保護一樣,F(xiàn)SEU會使后緣襟翼旁通活門旁通來阻止后緣繼續(xù)運動;另一方面,F(xiàn)SEU會將扭斜傳感器的信號與相應(yīng)的襟翼位置傳感器的信號進行比較,從而判斷是哪一側(cè)的后緣出現(xiàn)了扭斜的情況。以左側(cè)為例,如果扭斜傳感器的信號超過了位置傳感器的信號,F(xiàn)SEU會發(fā)出信號到后緣襟翼位置指示器,使L指針向放出方向轉(zhuǎn)動15°;反之,若扭斜傳感器的信號小于位置傳感器的信號,后緣襟翼位置指示器上的L指針會向收上方向轉(zhuǎn)動15°。這里可以看出,發(fā)生扭斜保護時,后緣襟翼位置指示器上的指針,有一個會偏離后緣實際位置,使得兩個指針保持15°的剪刀差。那么,根據(jù)后緣的實際位置,和指示器上的指針指示,可以判斷是哪一邊的后緣發(fā)生了扭斜。

        當(dāng)差值重新小于13°時,扭斜保護被重置。FSEU分別發(fā)出信號,使后緣旁通活門回到正常位置,恢復(fù)后緣驅(qū)動的液力;同時恢復(fù)輸出到后緣襟翼位置指示器的位置信號,使指針指示后緣的實際位置(圖3)。

        4? 總結(jié)

        通過對后緣襟翼扭斜及不對稱保護的簡要介紹,可以發(fā)現(xiàn),F(xiàn)SEU是實現(xiàn)后緣襟翼控制和保護功能的核心部件。它時刻監(jiān)控著各個傳感器所輸出的信號,進行計算比較。同時,F(xiàn)SEU也控制著位置指示器的指示,為我們提供可視化的信息。而后緣旁通活門則作為最終的執(zhí)行部件,實現(xiàn)了電信號對后緣驅(qū)動液力的控制功能。維護人員在日常維護中,需要對后緣襟翼扭斜及不對稱保護進行原理上的分析,并根據(jù)具體的故障現(xiàn)象來對故障進行徹底的排除。

        參考文獻:

        [1]胡壽松.自動控制原理[M].科學(xué)出版社,2018.

        [2]波音公司737NG飛機SDS手冊,2020.

        [3]波音公司737NG飛機SSM手冊,2020.

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