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【摘 要】 飞机的飞行操纵系统、动力装置系统、起落架系统是飞机三大重要系统,这三大系统如果出现缺陷或是故障会严重的影响飞机的安全与正点;而安全与正点是航空公司永远追求的主题,美国波音公司的737-800机型是我国在役的主力机型,这种机型的的后缘襟翼系统在起飞时增加升力,着陆时既起到增加升力又提供正向阻力减速的作用。在飞控系统中后缘襟翼系统的故障率较高,本文对此故障排除进行详细论述和探讨。
【关键词】 飞行操纵系统; 后缘襟翼;故障;卡滞;旁通;不一致
一:后缘襟翼系统故障现象
12月13号白班和14号航后55**飞机分别出现了两次的 不一致的故障,给航班正点和飞行安全带来了较大的影响,现在故障的具体情况和维修排故如下
13日 55** 737-800 27 过站机组反映进近时襟翼指示不一致。 FSEU自检有故障代码27-52260,依据手册AMM27-58-01更换右侧后缘襟翼位置传感器,依据手册AMM27-58-02更换襟翼位置指示器,测试正常。
14日 航后机组反映进近放襟翼在9度无法作动,备用方式放襟翼至15度正常。 航后FSEU有故障代码27-52261,目视检查丝杠、扭力管,齿轮盒等正常,依据AMM27-51-01更换FSEU,新件故障,测试无法通过,装回旧件测试正常,依据AMM27-09-45更换飞行控制面板,收放测试正常,飞行观察。
二:系统原理
后缘襟翼系统正常情况下由B系统驱动,驾驶舱手柄作动钢索到轮舱上部的扇形盘然后输入机械信号襟翼控制组件里面的后缘襟翼控制活门,控制活门内部的滑阀作动偏离中立位,液压流入液压泵转动刚性扭力管收上或是放出襟翼,同时液压泵所在的PDU 通过钢索反馈襟翼放出的信号到后缘襟翼控制活门与手柄输入的信号中和使襟翼到达手柄要求位置时液压不在供给液压泵停止襟翼的作动。
轮舱里的PDU转动扭力管,每侧有扭力管8段用花键和螺钉连接在一起。扭力管通过8个齿轮盒改变了转动方向为与机身方向相同,齿轮盒再通过万向轴带动丝杠,而每个襟翼安装在导轨内并跨在两个丝杠上面,丝杠转动使襟翼沿着导轨曲线移动。
正常液压作动后缘襟翼系统时,FSEU对通过两个襟翼位置传感器和8个扭力传感器结合手柄位置传感器监控工作状态并在驾驶舱显示襟翼位置,包括左右襟翼不一致和扭转不一致
左右襟翼不一致探测:FSEU首先检查襟翼位置传感器的有效性和电源激励正常,然后比较左右位置传感器的差值,如果差值大于9度超过了0.5秒就会作动后缘机翼旁通活门,在旁通后2.5秒内如果差值小于9度,旁通活门又被关闭。如果大于9度超过3秒会锁定旁通,这时直到飞机落地且差值小于7.5度才会复位旁通活门,才可以用正常液压系统操作襟翼。驾驶舱内的襟翼位置传感器显示各自的实际位置,因为9度变换成驾驶舱的襟翼单位UNIT是很小的值,所以左右会出现较小的剪刀差
扭转探测:扭转探测同一块襟翼内侧边缘和外侧边缘不对齐的情况,共有8个襟翼扭转探测器,它的输入杆与移动托架相连,而移动托架是在导轨里面移动的。8个扭转探测器左右对称对应,并且感受角度之和为360度,如果出现1、8或2、7相差28度或是3、6相差26度或是4、5相差34度,FSEU就会探测为扭转,打开旁通活门停止襟翼的移动。扭转时发生扭转一侧的襟翼位置传感器在驾驶舱并不是显示传感器实际的位置,而是直接比没有扭转的传感器大或是小15度,出现一个较大的剪刀差。
三:重要部件介绍
襟翼位置传感器:左右各一个襟翼位置传感器安装在1号和8号齿轮盒的末端,传感器的量程为0到270度---在襟翼收上时为0度,放下到40单位时为270度,它实际上是感受扭力管转动了多少转,它这一度的变化对应扭力管转了多少转。它的内部通过齿轮变换将角速度减小最后通过同步器反馈给FSEU。每个传感器有三个同步器,也就是三组线圈,分别给自动驾驶系统,失速保护系统和后缘襟翼指示系统提供信号,襟翼位置传感器中间通过FSEU并和位置指示器内部采用联动三相电磁线圈。当襟翼运动时,位置传感器将襟翼传动杆的转动转化为其内部电磁线圈的位置偏转,由于传感器线圈和指示器的线圈采用联动形式,当传感器线圈位置发生变化时,传感器和指示器的电磁线圈之间就形成了电位差,该电位差将在两个线圈的回路之间形成电流,驱动指示器线圈也发生位置改变,当指示器的线圈位置运动到与传感器线圈位置相对应时,两个线圈之间的电位差消失,回路中的电流也随之消失,指示器的线圈停止运动,同时指示器的线圈连接着指示器的指针,当线圈运动时,指针随之运动而指示不同的位置,从而实现指示襟翼位置的功能。
故
四:故障类型介绍
襟翼硬性机械卡阻:由于襟翼机械驱动部件的损伤或是因为空中结冰冻住而发生的襟翼不能移动,当襟翼不能移动的时候,在每个转换齿轮箱中都有一个扭力刹车装置,当扭力过大的时候,这个装置会作动转换齿轮盒上的扭力超限指示销跳出,同时抱死扭力管不再让它转动,液压马达处于失速状态不再转动,因为襟翼位置传感器是感受扭力杆的转动信号的所以襟翼机械卡滞时,左右的襟翼位置传感器的角度几乎是相同的,FSEU就不会旁通后缘襟翼旁通活门。
五:故障具体分析:
12月十三号过站机组反应进近时左右襟翼位置不一致,出现小角度的剪刀差,故障代码为27-52260,依据手册AMM27-58-02更换襟翼位置指示器无效后,依据AMM27-58-01更换右侧后缘襟翼位置傳感器后,测试正常。27-52260故障代码为
意思是右侧的襟翼位置传感器与左侧传感器和右侧的8号扭转传感器不一致,可以看出同侧的一号或八号扭转探测器参与了传感器故障的探测。13日的译码如下,(在10度旁通,右侧位置传感器有问题)
Flap Handle FLAP Flap T.E. T.E. T.E. T.E. FLAP T.E. T.E. T.E. FLAP Position HANDLE POSIT Setting BYPASS VALVE FLAP POSN-LE FLAP POSN-LE POSN-LEFT FLAP POSN-RI FLAP POSN-RI POSN-RIGHT
DEG DEG DEG DEG DEG DEG
5 41.5 5 NORMAL 114.3 114.3
5 41.5 5 NORMAL 113.6 113.6
10 51.7 5 NORMAL 114.6 114.6
15 64.7 7 NORMAL 125.5 125.5
15 64.7 7 NORMAL 125.2 125.2
15 64.7 10 NORMAL 145.9 145.9
15 64.7 7 BYPASS 128 128
15 64.7 10 BYPASS 145.9 145.9
15 64.7 7 BYPASS 130.4 130.4
15 64.7 10 BYPASS 145.9 145.9
15 64.7 8 BYPASS 132.5 132.5
15 64.7 10 BYPASS 145.9 145.9
15 64.7 8 BYPASS 134.3 134.3
15 64.7 10 BYPASS 145.9 145.9
15 64.7 9 BYPASS 138.9 138.9
15 64.7 10 BYPASS 145.9 145.9
15 64.7 10 BYPASS 145.9 145.9
15 64.7 10 BYPASS 145.9 145.9
12月14號,航后机组反映在进近过程中襟翼放到7-9UNIT时无法再放出,后来备用电动放到15度。航后FSEU有故障代码27-52261,目视检查丝杠、扭力管,齿轮盒等正常,依据AMM27-51-01更换FSEU,新件故障,测试无法通过,装回旧件测试正常,依据AMM27-09-45更换飞行控制面板,收放测试正常,飞行观察。27-52261故障代码的意思是左右襟翼位置传感器不一致,可能是在PDU和传感器之间扭力管脱开了,和13号的对比这里其实隐含着左右传感器的信号经FSEU的逻辑判断是正常的是经得起考察的,14号的译码如下
Flap Handle FLAP Flap T.E. T.E. T.E. T.E. FLAP T.E. T.E. T.E. FLAP
Position HANDLE POSIT Setting BYPASS VALVE FLAP POSN-LE FLAP POSN-LE POSN-LEFT FLAP POSN-RI FLAP POSN-RI POSN-RIGHT
DEG DEG DEG DEG DEG DEG
5 41.5 5 NORMAL 113.6 113.6
5 41.5 5 NORMAL 114.3 114.3
5 42.5 5 NORMAL 113.6 113.6
15 64.7 6 NORMAL 123 123
15 64.7 6 NORMAL 123 123
15 64.7 9 NORMAL 143.4 143.4
15 64.7 7 BYPASS 129 129
15 64.7 9 BYPASS 143.4 143.4
15 64.7 8 BYPASS 136.8 136.8
15 64.7 9 BYPASS 143.4 143.4
15 64.7 9 BYPASS 143.1 143.1
正常的译码数据
5 41.5 5 NORMAL 113.2 113.2
5 41.5 5 NORMAL 113.9 113.9
5 41.5 5 NORMAL 113.2 113.2
8 49.2 5 NORMAL 113.9 113.9
15 64.7 7 NORMAL 124.5 124.5
15 64.7 8 NORMAL 136.1 136.1
15 64.7 10 NORMAL 147 147
15 64.7 12 NORMAL 159.6 159.6
通过译码我们看到在9UNIT位置左侧传感器偏小129,右侧到143满足了差值大于9度的旁通条件,可以确定后缘襟翼在9UNIT的时候确实旁通了而且被锁定,左侧传感器可能有问题,而后续的能够用电动备用放出能够证明扭力管并没有脱开,同时左侧的传感器经过几秒钟后又到达143和右侧相同。结合以上几点我们能够判定襟翼没有机械卡滞,因为假定传感器是正常的,而扭力管又没有脱开且是刚性的,那么机械卡滞的时候左右传感器角度不会相差如此大,也不会旁通(上面提到过)。
所以这个故障经过判断最有可能的部件应该是FSEU逻辑上的问题,另一个就是传感器到FSEU之间线路的问题,后来已经下发了排故指令测量线路没问题并且更换了新的FSEU ,其次是传感器的问题,通过以前故障的统计感觉传感器的返修质量也不是很好,所以传感器也是有可能的。
六:结论与经验
1更换襟翼位置传感器一定要左右对比,让各个位置角度一致。
2 如果旁通,通过译码可以判定旁通情况时是哪一个传感器可能故障,译码是很重要的手段,要会用会分析
3 如果旁通,可能是扭力杆断了,检查两根扭力杆的连接处。如果扭力管没断,那么就不会是襟翼机械卡滞。
4如果机械卡阻,可以检查齿轮盒的扭力超限指示销,并且可以地面收放几遍后用红外温度仪检查怀疑导致卡滞位置的温度最终确定卡滞位置,卡滞位置处的温度因为摩擦会比较高。
参考文献:
波音飞机制造公司737-800AMM手册27-58-07
波音飞机制造公司737-800SDS手册27-51-00
波音飞机制造公司737-800CMM手册27-58-09
【关键词】 飞行操纵系统; 后缘襟翼;故障;卡滞;旁通;不一致
一:后缘襟翼系统故障现象
12月13号白班和14号航后55**飞机分别出现了两次的 不一致的故障,给航班正点和飞行安全带来了较大的影响,现在故障的具体情况和维修排故如下
13日 55** 737-800 27 过站机组反映进近时襟翼指示不一致。 FSEU自检有故障代码27-52260,依据手册AMM27-58-01更换右侧后缘襟翼位置传感器,依据手册AMM27-58-02更换襟翼位置指示器,测试正常。
14日 航后机组反映进近放襟翼在9度无法作动,备用方式放襟翼至15度正常。 航后FSEU有故障代码27-52261,目视检查丝杠、扭力管,齿轮盒等正常,依据AMM27-51-01更换FSEU,新件故障,测试无法通过,装回旧件测试正常,依据AMM27-09-45更换飞行控制面板,收放测试正常,飞行观察。
二:系统原理
后缘襟翼系统正常情况下由B系统驱动,驾驶舱手柄作动钢索到轮舱上部的扇形盘然后输入机械信号襟翼控制组件里面的后缘襟翼控制活门,控制活门内部的滑阀作动偏离中立位,液压流入液压泵转动刚性扭力管收上或是放出襟翼,同时液压泵所在的PDU 通过钢索反馈襟翼放出的信号到后缘襟翼控制活门与手柄输入的信号中和使襟翼到达手柄要求位置时液压不在供给液压泵停止襟翼的作动。
轮舱里的PDU转动扭力管,每侧有扭力管8段用花键和螺钉连接在一起。扭力管通过8个齿轮盒改变了转动方向为与机身方向相同,齿轮盒再通过万向轴带动丝杠,而每个襟翼安装在导轨内并跨在两个丝杠上面,丝杠转动使襟翼沿着导轨曲线移动。
正常液压作动后缘襟翼系统时,FSEU对通过两个襟翼位置传感器和8个扭力传感器结合手柄位置传感器监控工作状态并在驾驶舱显示襟翼位置,包括左右襟翼不一致和扭转不一致
左右襟翼不一致探测:FSEU首先检查襟翼位置传感器的有效性和电源激励正常,然后比较左右位置传感器的差值,如果差值大于9度超过了0.5秒就会作动后缘机翼旁通活门,在旁通后2.5秒内如果差值小于9度,旁通活门又被关闭。如果大于9度超过3秒会锁定旁通,这时直到飞机落地且差值小于7.5度才会复位旁通活门,才可以用正常液压系统操作襟翼。驾驶舱内的襟翼位置传感器显示各自的实际位置,因为9度变换成驾驶舱的襟翼单位UNIT是很小的值,所以左右会出现较小的剪刀差
扭转探测:扭转探测同一块襟翼内侧边缘和外侧边缘不对齐的情况,共有8个襟翼扭转探测器,它的输入杆与移动托架相连,而移动托架是在导轨里面移动的。8个扭转探测器左右对称对应,并且感受角度之和为360度,如果出现1、8或2、7相差28度或是3、6相差26度或是4、5相差34度,FSEU就会探测为扭转,打开旁通活门停止襟翼的移动。扭转时发生扭转一侧的襟翼位置传感器在驾驶舱并不是显示传感器实际的位置,而是直接比没有扭转的传感器大或是小15度,出现一个较大的剪刀差。
三:重要部件介绍
襟翼位置传感器:左右各一个襟翼位置传感器安装在1号和8号齿轮盒的末端,传感器的量程为0到270度---在襟翼收上时为0度,放下到40单位时为270度,它实际上是感受扭力管转动了多少转,它这一度的变化对应扭力管转了多少转。它的内部通过齿轮变换将角速度减小最后通过同步器反馈给FSEU。每个传感器有三个同步器,也就是三组线圈,分别给自动驾驶系统,失速保护系统和后缘襟翼指示系统提供信号,襟翼位置传感器中间通过FSEU并和位置指示器内部采用联动三相电磁线圈。当襟翼运动时,位置传感器将襟翼传动杆的转动转化为其内部电磁线圈的位置偏转,由于传感器线圈和指示器的线圈采用联动形式,当传感器线圈位置发生变化时,传感器和指示器的电磁线圈之间就形成了电位差,该电位差将在两个线圈的回路之间形成电流,驱动指示器线圈也发生位置改变,当指示器的线圈位置运动到与传感器线圈位置相对应时,两个线圈之间的电位差消失,回路中的电流也随之消失,指示器的线圈停止运动,同时指示器的线圈连接着指示器的指针,当线圈运动时,指针随之运动而指示不同的位置,从而实现指示襟翼位置的功能。
故
四:故障类型介绍
襟翼硬性机械卡阻:由于襟翼机械驱动部件的损伤或是因为空中结冰冻住而发生的襟翼不能移动,当襟翼不能移动的时候,在每个转换齿轮箱中都有一个扭力刹车装置,当扭力过大的时候,这个装置会作动转换齿轮盒上的扭力超限指示销跳出,同时抱死扭力管不再让它转动,液压马达处于失速状态不再转动,因为襟翼位置传感器是感受扭力杆的转动信号的所以襟翼机械卡滞时,左右的襟翼位置传感器的角度几乎是相同的,FSEU就不会旁通后缘襟翼旁通活门。
五:故障具体分析:
12月十三号过站机组反应进近时左右襟翼位置不一致,出现小角度的剪刀差,故障代码为27-52260,依据手册AMM27-58-02更换襟翼位置指示器无效后,依据AMM27-58-01更换右侧后缘襟翼位置傳感器后,测试正常。27-52260故障代码为
意思是右侧的襟翼位置传感器与左侧传感器和右侧的8号扭转传感器不一致,可以看出同侧的一号或八号扭转探测器参与了传感器故障的探测。13日的译码如下,(在10度旁通,右侧位置传感器有问题)
Flap Handle FLAP Flap T.E. T.E. T.E. T.E. FLAP T.E. T.E. T.E. FLAP Position HANDLE POSIT Setting BYPASS VALVE FLAP POSN-LE FLAP POSN-LE POSN-LEFT FLAP POSN-RI FLAP POSN-RI POSN-RIGHT
DEG DEG DEG DEG DEG DEG
5 41.5 5 NORMAL 114.3 114.3
5 41.5 5 NORMAL 113.6 113.6
10 51.7 5 NORMAL 114.6 114.6
15 64.7 7 NORMAL 125.5 125.5
15 64.7 7 NORMAL 125.2 125.2
15 64.7 10 NORMAL 145.9 145.9
15 64.7 7 BYPASS 128 128
15 64.7 10 BYPASS 145.9 145.9
15 64.7 7 BYPASS 130.4 130.4
15 64.7 10 BYPASS 145.9 145.9
15 64.7 8 BYPASS 132.5 132.5
15 64.7 10 BYPASS 145.9 145.9
15 64.7 8 BYPASS 134.3 134.3
15 64.7 10 BYPASS 145.9 145.9
15 64.7 9 BYPASS 138.9 138.9
15 64.7 10 BYPASS 145.9 145.9
15 64.7 10 BYPASS 145.9 145.9
15 64.7 10 BYPASS 145.9 145.9
12月14號,航后机组反映在进近过程中襟翼放到7-9UNIT时无法再放出,后来备用电动放到15度。航后FSEU有故障代码27-52261,目视检查丝杠、扭力管,齿轮盒等正常,依据AMM27-51-01更换FSEU,新件故障,测试无法通过,装回旧件测试正常,依据AMM27-09-45更换飞行控制面板,收放测试正常,飞行观察。27-52261故障代码的意思是左右襟翼位置传感器不一致,可能是在PDU和传感器之间扭力管脱开了,和13号的对比这里其实隐含着左右传感器的信号经FSEU的逻辑判断是正常的是经得起考察的,14号的译码如下
Flap Handle FLAP Flap T.E. T.E. T.E. T.E. FLAP T.E. T.E. T.E. FLAP
Position HANDLE POSIT Setting BYPASS VALVE FLAP POSN-LE FLAP POSN-LE POSN-LEFT FLAP POSN-RI FLAP POSN-RI POSN-RIGHT
DEG DEG DEG DEG DEG DEG
5 41.5 5 NORMAL 113.6 113.6
5 41.5 5 NORMAL 114.3 114.3
5 42.5 5 NORMAL 113.6 113.6
15 64.7 6 NORMAL 123 123
15 64.7 6 NORMAL 123 123
15 64.7 9 NORMAL 143.4 143.4
15 64.7 7 BYPASS 129 129
15 64.7 9 BYPASS 143.4 143.4
15 64.7 8 BYPASS 136.8 136.8
15 64.7 9 BYPASS 143.4 143.4
15 64.7 9 BYPASS 143.1 143.1
正常的译码数据
5 41.5 5 NORMAL 113.2 113.2
5 41.5 5 NORMAL 113.9 113.9
5 41.5 5 NORMAL 113.2 113.2
8 49.2 5 NORMAL 113.9 113.9
15 64.7 7 NORMAL 124.5 124.5
15 64.7 8 NORMAL 136.1 136.1
15 64.7 10 NORMAL 147 147
15 64.7 12 NORMAL 159.6 159.6
通过译码我们看到在9UNIT位置左侧传感器偏小129,右侧到143满足了差值大于9度的旁通条件,可以确定后缘襟翼在9UNIT的时候确实旁通了而且被锁定,左侧传感器可能有问题,而后续的能够用电动备用放出能够证明扭力管并没有脱开,同时左侧的传感器经过几秒钟后又到达143和右侧相同。结合以上几点我们能够判定襟翼没有机械卡滞,因为假定传感器是正常的,而扭力管又没有脱开且是刚性的,那么机械卡滞的时候左右传感器角度不会相差如此大,也不会旁通(上面提到过)。
所以这个故障经过判断最有可能的部件应该是FSEU逻辑上的问题,另一个就是传感器到FSEU之间线路的问题,后来已经下发了排故指令测量线路没问题并且更换了新的FSEU ,其次是传感器的问题,通过以前故障的统计感觉传感器的返修质量也不是很好,所以传感器也是有可能的。
六:结论与经验
1更换襟翼位置传感器一定要左右对比,让各个位置角度一致。
2 如果旁通,通过译码可以判定旁通情况时是哪一个传感器可能故障,译码是很重要的手段,要会用会分析
3 如果旁通,可能是扭力杆断了,检查两根扭力杆的连接处。如果扭力管没断,那么就不会是襟翼机械卡滞。
4如果机械卡阻,可以检查齿轮盒的扭力超限指示销,并且可以地面收放几遍后用红外温度仪检查怀疑导致卡滞位置的温度最终确定卡滞位置,卡滞位置处的温度因为摩擦会比较高。
参考文献:
波音飞机制造公司737-800AMM手册27-58-07
波音飞机制造公司737-800SDS手册27-51-00
波音飞机制造公司737-800CMM手册27-58-09