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A320飞机方向舵指示故障浅析 [复制链接]

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发表于 2011-8-20 16:38:51 |只看该作者 |倒序浏览
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发表于 2011-8-20 16:39:23 |只看该作者

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A320飞机方向舵指示故障浅析

作者 / 舒晓林(机务部 A320中队)
2005年 12月 7日,我公司空客 A320型 B-2348飞机机组反映该飞机地面滑行时,在未操纵舵面的情况,出现方向舵指示摆动。蹬舵时未见异常现象,而后故障消失。但在后续航段再次出现该现象,而在正常情况下,未蹬舵时,方向舵指示应处于中立位,即 0位。在这里我主要从方向舵指示原理以及空客排故手册,空客线路手册进行介绍,结合本故障排除过程总结经验。
故障现象:在地面接通黄色电动泵,我们通过下 ECAM的飞控页面(参考图 1中红色箭头),在不操纵方向舵和操纵方向舵的情况下分别观察方向舵指示,发现方向舵指示存在间歇性摆动,摆动幅度大约在正负 10度范围内。从 AIDS系统输入 RUDD代码,读出的方向舵位置数据也存在与指示相同的摆动,地面近距离观察方向舵,发现方向舵始终处于中立位,并无任何摆动,外界气象条件良好,风速较低。通过上述观察确认方向舵指示系统存在故障。
要排除这个故障,首先我们来谈谈方向舵指示的原理。如图( 1),出现在下 ECAM飞控页面中的方向舵指针,是通过方向舵中的位置传感器( 42WV)得到的,该传感器是一个旋转可变差动传感器,俗称角位移传感器,即 RVDT。它的工作原理就是把机械部件的旋转传递到轴上,带动与之相连的扰流片或者铁心,改变线圈中的感应电压或者电感量,输出与旋转角度成比例的电压或者电流信号。正常情况下,方向舵位置传器( 42WV)被来自交流重要汇流条的 26V/400HZ同步交流电激活,此时就会在铁心中产生感应电压并传给两台 SDAC,SDAC把方向舵在中立位置时的感应电压与参考电压相比较,得出方向舵在中立位的信号,并通过 DMC2的传输,显示在下 ECAM上。当方向舵发生转动时,与方向舵位置传感器相连的轴就会带动传感器内部的铁心转动,引起感应电压的变化,由于感应电压与转动角度成一定的比例,SDAC就可以通过把收到的电压信号与参考电压相比较后,计算出方向舵的转动角度,并把结果传给 DMC2,再由 DMC2传给 ECAM,在飞控页面中给出方向舵的转动位置。由此,我们不难看出导致方向舵指示摆动的可能原因包括以下几个方面: 1、SDAC1
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2、SDAC2 3、方向舵位置传感器(42WV) 4、DMC2 5、以上计算机和传感器之间的线路
以上这几点也正好和空客排故手册上所给出的完全吻合,下面我们就来看看在空客 TSM中所建议的排故程序,参考任务号:TASK 27-20-00-810-806 以下是我们在排故程序中需要用到的 C/B:
PANEL DESIGNATION IDENT. LOCATION
49VU SDAC/1/SPLY 3WV F04
49VU SDAC/2/26VAC SYNC/AC ESS BUS 6WV F03
49VU SDAC/1/26VAC SYNC/AC ESS BUS 5WV F02
121VU EIS/SDAC1 AND 2/BUS2/28VDC 44WV P03
121VU EIS/SDAC/2/SPLY 2WV Q06
121VU EIS/SDAC/1/BUS2/26VAC SYNC AC 7WV Q03
121VU EIS/SDAC/2/BUS2/26VAC SYNC AC 8WV Q02
在手册中,空客建议通过拔 C/B 的方式分别隔离 SDAC1和 SDAC2,以及与它们相关的线路(参考图 1和图 2中蓝色下划线标出部分),再通过显示转换开关的选择,隔离 DMC2和方向舵位置传感器( 42WV)以及相关的线路。在手册中要求首先隔离 SDAC1,这就要求我们断开为 SDAC1供电的线路(即断开 3WV、44WV)以及为 SDAC1提供同步参考电压的线路(即断开 5WV、7WV),断开这些线路以后,方向舵指示则完全由 SDAC2提供信号。如果摆动停止,则更换 SDAC1并检查其与方向舵指示有关的输入端和输出端线路;如果仍然摆动,则恢复 3WV、5WV、7WV、44WV,然后断开与 SDAC2有关的 2WV、6WV、8WV、44WV,观察当由 SDAC1提供信号时的具体现象,如果摆动停止,则更换 SDAC2并检查相关的线路。通过对图 1和图 2的分析,我们可以看出从 3WV、2WV、44WV来的电主要用来给 SDAC1和 SDAC2供电,而从 5WV、7WV来的电则是为 SDAC1提供同步参考电压。同样,从 6WV、 8WV来的电为 SDAC2提供同步参考电压。在第一天的排故过程中,当我们断开 3WV、 5WV、7WV、44WV后,发现方向舵指示摆动,幅度在正负 10度左右,于是我们按手册中的要求更换了 SDAC2,更换后地面检查指示正常,但是在第二天的飞行中,
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故障现象再次出现。于是我们又重新按手册进行排故,这时却出现了一个奇怪的现象。只要我们按手册要求,进行第一步故障隔离,断开 3WV、5WV、7WV、44WV后,在下 ECAM中的方向舵指示立刻被琥珀色的 XX所代替,根本无法进行后续故障隔离工作,导致我们在更换了 DMC2以及方向舵位置传感器( 42WV)后,故障仍然未排除。最后在更换了 SDAC1后,彻底排除了该故障。那么又是什么原因导致琥珀色 XX的出现呢?请大家注意图 2中的 5WV这条线,在图 2中,这条线与上面其他 C/B所控制的线路不同的是,这条线路是用虚线表示,而其他线是用实线。这就说明从 5WV过来的电信号除了给 SDAC提供重要汇流条参考同步信号外,还用另外的作用。那么它去了哪里?又起什么作用呢?答案就在图 1中,通过对图 1的分析,我们可以看出(参考图 1中黄色箭头标出部分),从 5WV出来的电信号分成了两路,一路到 SDAC1,为 SDAC1提供同步参考电压;另一路到 42WV,即方向舵位置指示传感器,为其提供激活电压。现在不难看出,如果我们按照手册的要求断开 5WV,那么意味着断开 SDAC1的同时,也断开了方向舵位置传感器(42WV)的供电。这就意味着 SDAC2在这样的情况下根本无法接收到方向舵位置传感器( 42WV)的感应电压,更说不上提供位置信号给 DMC2,并显示在下 ECAM的飞控页面上。通过事实证明也是这样的,当我们按照手册上说的断开 3WV、5WV、7WV、44WV后,在下 ECAM的飞控页面我们看到方向舵位置指示已经被两个琥珀色的 XX所代替,并且在 AIDS系统中读出的位置参数也发生了变化,SDAC1得到的参数被 XX所代替,而 SDAC2得到的参数被--所代替,这就说明在这个时候根本不可能正常显示方向舵的位置。那为什么在我们第一天排故时却出现了指示摆动现象,而没有显示琥珀色的 XX呢?为了取得更多的资料,我在公司其他飞机进行了相同的操作,发现确实存在两种完全不同的现象,一些飞机出现方向舵位置指示被琥珀色的 XX所代替,而一些飞机却出现方向舵位置指示左右摆动的现象,但是这些飞机的飞行员从来没有反映过指示摆动。这又是什么原因呢?经过对空客 TFU报告的研究学习,我终于在 TFU31.54.00.001报告中找到了答案,在这篇报告中介绍了一起由于剩余电压的影响,导致三个液压系统出现低油量警告的故障。报告这样描述到:由于为 SDAC1提供 26V同步交流电压的 C/B 9WV(参考图 2中黑色下划线标出部分)意外断开,导致 SDAC1的 26V同步交流电压丢失,但是由于该输入信号中仍然存在剩余电压,而该件号的 SDAC又具有较强的电压敏感度,从而导致 SDAC1认为接收到的剩余电压信号是正常的信号输入,并将错误
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的感应信号传给警告系统,触发了错误的警告。现在我们再反过来看我们的操作,当我们断开 5WV后,那么来自 5WV的 26V同步交流输入信号中就有可能存在剩余电压,SDAC1也就有可能把这个错误的感应信号当成参考电压;同时,在方向舵位置传感器( 42WV)内部,由于线圈之间电磁感应现象的存在,也可能使 SDAC2收到错误的感应信号,从而给出错误的方向舵转动指示。这也正好解释了为什么有的飞机在断开 5WV后出现指示摆动。就上述问题询问空客后,空客承认在 TSM27-20-00-810-806排故中断开 C/B 5WV是不正确的,建议在该故障的隔离过程中一直保持 C/B 5WV闭合,并且承诺将在随后的手册升级中对该处进行改动。到此,这起由 SDAC引起的方向舵指示故障得到了彻底解决。
通过这次排故我们看到,一方面,随着科学技术的不断发展创新,更多的电子元件,数字控制系统应用到飞机上,在提高了飞机的安全性、可靠性的同时也迫使我们不断的认真学习,补充新的知识。另一方面,空客排故手册(TSM)的在平时工作中为我们提供了很好的排故建议,给我们的维护带来了很大的方便,但我们不能完全局限于 TSM,而应该结合 AMM、ASM、AWM以及自己掌握的知识,对部件和系统的原理进行完整而系统的分析。只有这样我们才能通过手册,通过故障本身,不断提高自己的维护能力。
参考文献:空客飞机维护手册(AMM)
空客飞机图解手册(ASM)
空客飞机排故手册(TSM)
注解: RVDT----旋转可变差动传感器  DMC----显示管理计算机 
ECAM----飞机电子中央监控  SDAC----系统数据集获器 
TFU----技术跟踪  AIDS----飞机综合数据
系统

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图 1:摘自 ASM31-54-08
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例图 2:摘自 ASM31-51-01
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发表于 2012-1-7 15:32:58 |只看该作者
A320飞机方向舵指示故障浅析

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发表于 2012-1-8 20:23:32 |只看该作者
多谢 辛苦了

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发表于 2014-4-4 15:00:49 |只看该作者
谢谢楼主资料!

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发表于 2015-5-13 17:56:17 |只看该作者
辛苦了,謝謝!

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