A320飞机侧杆引起的升降舵伺服故障分析

陈琮曾

【摘要】 A320系列飞机是最先将电传操作飞行控制引入民航系统的机型，经过几十年不断的完善，电传操控以重量轻，操控难度低，稳定性高，可靠性高等优势，迅速取代传统的机械式操控，成为全民航业的主流操控系统。

电传系统通常都使用多余度备份系统，即使部分系统失效，也不影响整体操作。但民航业对于安全有着严格的要求，有些系统失效后飞机就不符合放行标准，无法执行航班，对航空公司的经营是非常不利的。本文通过系统原理，对一个地面无法放行的故障进行简单分析。

【关键字】 飞控 电传 控制逻辑

故障现象：

出现ELAC 2 PITCH FAULT警告伴随着“ELAC2-MON OR WIRING TO R Y ELEV SERVO VLV 34CE2”或“ELAC2-MON OR WIRING TO L G ELEV SERVO VLV 34CE1”的故障信息，且两个故障信息总是单独出现。

故障通常出现在02航段，分别对应的是发动机启动后的滑跑阶段和起飞阶段。属于不可放行故障，多次造成航班延误。

排故过程：

先后更换了左右两侧的升降舵伺服作动器，和升降舵位置传感器，和其他飞机交换了惯导组件，和全部的飞控计算机。交换隔离了所有线路，均无效。最后更换了操纵的侧杆传感器组件后，故障排除。

故障分析：

ELAC2 PITCH FAULT故障出现时，询问机组飞机飞控页面上各项无异常，操作舵面也正常，且总是可以通过重置ELAC 2计算机的按钮来消除故障。故障并非每一个飞行循环均会出现，一般出现频率为1-2天一次，且地面即使启动发动机模拟飞机滑行的状态也很难重现该故障，属于比较隐蔽的故障。

按照排故手册上的说明，可能的故障源为飞控计算机，升降舵伺服作动器，升降舵位置传感器，线路，和飞控计算机的模拟输入信号。

ELAC的升降舵控制内部逻辑分别有控制路COM和监控路MON.控制路COM将升降舵作动器上的伺服活门传感器反馈的信号与升降舵指令信号进行比较，从而发出指令控制作动器的运动。

监控路MON先將伺服作动器上的位置传感器的信号与指令信号比较，得出作动器应该作动距离的信号，再将该信号与升降舵位置传感器（升降舵实际位置）进行比较，如果比较出的结果不一致，就会出现“ELAC2-MON OR WIRING TO R Y ELEV SERVO VLV 34CE2”或“ELAC2-MON OR WIRING TO L G ELEV SERVO VLV 34CE1”的故障信息，从而引起FWC出现ELAC 2 PITCH FAULT。同时控制接通有故障的升降舵作动器上的伺服活门来断开作动器的液压。

引起比较不一致的可能性有以下几种：

1、作动器上的位置反馈与指令位置不一致，可能是作动器上反馈位置传感器的问题，也可能是作动器本身未按指令作动的问题，如是作动器本身的问题，一般同时会有MON和COM两路故障同时产生；

2、作动器上的位置反馈与指令位置比较后得出的作动器位置的信号，与升降舵实际位置传感器比较后，信号不一致，可能是升降舵位置传感器有问题，也有可能是作动器本身的问题；

3、作动器上位置传感器和升降舵上的位置反馈传感器到计算机的线路问题；

4、计算机内部比较功能出现问题；5升降舵位置指令输入信号有问题。

此次排故过程中先后更换了飞控计算机，升降舵作动器和升降舵位置传感器，隔离了ELAC到作动器和升降舵位置传感器的供电线路和反馈线路。最后交换了正驾驶侧的侧杆传感器后最终排除了故障。此次的故障属于飞控系统的输入信号问题。

经验总结：

按照排故手册内的排故内容，并未包含引起故障的侧杆传感器，系统也并未记录有侧杆传感器的故障信息。对此空客的解释是，此次故障是由于传感器发出的指令有瞬时波动（几百毫秒级）造成了升降舵作动器作出了对应的作动，但是对于升降舵伺服的监控间隔要远小于对传感器的监控间隔，系统只监控到了升降舵的作动，未监控到传感器的指令输出，认为是升降舵出现非指令作动，引发故障。

此次故障排故时间长，牵涉大量的人力物理，最终走了很多弯路才排除了故障。该故障在远程监控和航后报告上的反映总是单侧的故障信息，所以前期工作重心都在升降舵作动器和位置传感器上。其实，从飞控计算机内部信息可以看到每次左侧和右侧几乎是同时出现故障信息，但是在报告上只会记录先出现的一个。如果开始排故时就能注意到这一现象，就能在排故思路上向左右共性的东西上靠，避免走弯路。