A320飞机FD接通状态指示故障分析

万胤全

摘要：在现代飞机中，飞行指引系统对飞机的起飞、着陆、航向保持飞行状态和航线飞行等方面有着十分重要的作用。它为飞行员提供飞机的姿态指令信号，从而确保飞机的安全飞行，提高了飞机飞行的效率和减轻飞行员在飞行中的负担。据此，针对一起空客A320系列飞机FD接通指示故障进行浅析，希望可以对飞行指引系统故障的识别、隔离、排除等提供一定的参考。

关键词：飞行指引；线路故障；DMC；PDF；FMGC

中图分类号：TB文献标识码：A文章编号：16723198（2015）26027102

1背景

AMECO成都分公司空客机队A320系列B-6362飞机，机组曾反映副驾PFD的FMA上显示FD无法接通指示故障。排故人员校准惯导组件，对比左右PFD的FMA指示后发现：正驾PFD FMA飞行指引显示为“1FD2”，副驾PFD FMA飞行指引显示为“1FD1”。通过电源复位、更换FMGC、ADIRU、DMC以及PFD等部件后，故障依旧。最终参照ASM系统图和AWM线路图，通过线路测量发现为线路断路所致。

2系统原理

2.1FD系统工作原理

飞行指引系统通过接收各种机载设备，如大气数据计算机、导航系统等的输出信号，并根据FCU上所选择的制导方式和目标，通过飞行管理系统的飞行指引计算模块综合处理后，向驾驶员提供不间断的飞行姿态、航道以及航向、下滑等导航位置信息，并显示在PFD上。同时，将飞机的实际飞行路线与目标路线进行对比，得出进入目标路径所需要的操控量，在指引仪上直接显示操控要求的俯仰和滚转指令，帮助飞行员精确的控制飞机沿着给定阶段的飞行轨迹飞行，使飞机准确的切入或保持在预定的航迹上，并在FMA上显示出FD相应的接通状态。FD系统工作原理如图1所示。

图1飞行指引系统工作原理2.2FD控制逻辑

飞行指引相关的控制和通讯信号显示到PFD的处理和传递过程，主要是通过FMGC数据计算和FCU的设置后，把信号传递到DMC，经过DMC的数据转换，从而发送至两部PFD，飞行指引符号显示在两个PFD上，飞行指引仪FD的接通状态显示在FMA上。

FMGC中FD的控制逻辑是：一般情况下，1号PFD上的符号由1号飞行制导（FG）驱动，2号PFD上的符号由2号飞行制导（FG）驱动。如果一部自动驾驶仪接通，相应的FMGC为主机，并控制飞行方式；如果两部自动驾驶仪接通，第一部FMGC为主机；如果没有自动驾驶仪接通，FD1按钮在接通位，第一部FMGC即为主机；FD1按钮在关位，FD2按钮在开位，FMGC2即为主机。

2.3FD显示逻辑

一旦接通电源，FD会自动接通并且通过电源测试。假设FD的显示通道分别为X，Y。X和Y将FD的接通状态显示在正、副驾的PFD，X和Y可以是“1”、“2”和“—”。

“—”表示PFD上，无FD接通；

“1”表示FD1接通；

“2”表示FD2接通。

PFD显示1FD2表示FD1接通正驾驶，FD2接通副驾驶，如图2所示。当某一部飞行指引仪接通时，相应的按钮绿条灯亮，如图3所示，意味着FD符号能显示在相关的PFD上。

图2FD1、2接通指示图3FD接通按钮指示比如在地面时，当校准惯导系统后，按下正驾相应的FD接通按钮时，左PFD上的指令杆相应的出现，指令杆包括两个独立的指令杆，它们都以飞机姿态符号或者飞行航迹矢量（FPV）作为基准：水平指令杆指示俯仰指令；垂直指令杆指示横滚指令。正、副驾的FMA会同时监控功能FD的接通状态，此时显示为“1FD-”。如图4所示。

图4正驾FD接通时在PFD上的显示在地面时，当校准惯导系统后，两部FD接通时，正、副驾PFD的FMA上都会出现“1FD2”字样，此时为FD正常接通并可用的状态，如图5所示。

AP/FD模式没接通，不会显示制导指引符号；正、副驾FD信号源都来自第1部FMGC，此时显示为“1FD1”；正、副驾FD信号源都来自第2部FMGC，此时显示为“2FD2”。

图5两部FD正常接通时FMA的指示情况3故障隔离

通过了解飛行指引系统的工作原理和各部件功能，分析FD的指示信号来源和信号走向后，故障的来龙去脉逐渐清晰。从图6的AWM线路图中，可逐步分析出FD指示信号传递和控制逻辑。

图6FD指示信号传递系统图3.1FMGC和FCU故障隔离

空客A320系列飞机的FMGC的功能主要包括飞行管理（FM）、飞行制导（FG）以及故障隔离与探测系统（FIDS）等部分。飞行制导包括以下三个部分的功能：自动驾驶（AP）、飞行指引（FD）和自动推力（A＼T）。飞行指引帮助飞行员精确地沿着给定阶段的飞行轨迹飞行，并根据FCU上所选择的制导方式和目标向飞行员提供制导指令，这些指令用特殊的符号（如十字指令杆）表示，显示在两个PFD上。

针对上述故障，为了隔离故障来源是否发生在FMGC内部，我们通过转换FPD指示的信号源，分别更换FMGC1，2隔离后发现，相应的FMA指示并未发生转换。由此可知，FMGC1，2无故障，且FMCS的信号有效地生成并传递至下游部件。

同时，为了验证故障是否为FCU内部逻辑错误导致，通过更换FCU部件后，上述故障也并未发生转移，证实FMS系统无故障的判断。

3.2DMC和PFD故障隔离

FMGC计算的AP/FD指令。通过DMC内部做进一步的信号处理，将各类型的数据转换成统一的数据格式，发送至各显示部件，从而监控并显示出各系统的工作状态。

为了隔离出故障源是否来自显示系统部件，通过先后更换DMC和PFD后，故障并未发生变化，从而排除了DMC的数据处理存在问题和PFD的显示故障。

3.3线路故障隔离

与故障相关的部件原因被排除以后，通过对线路的进一步隔离，证实了线路故障这一判断。下面，我们简单的来看看线路故障的隔离情况。

由图7线路图可知，与副驾FD2的FMA指示故障相关的信号线主要有两条：第一条是从FCU到FMGC2的通讯线路；第二条是FCU、DMC和FMGC2的监控信号线路。

图7信号走向线路图由FMGC2与FCU之间的通讯信号线路可知，通讯信号传送线路中间仅有一个接头，即接头34VC的42号插钉。通过测量FCU的B插头S号钉与FMGC2的B插头14B插钉之间的通断，结果显示正常，从而排除了FCU与FMGC2之间通讯线路故障的可能。

由FCU、DMC和FMGC2的监控信号线路可知，监控信号的传送线路中，涉及了接头110VC的22号插钉和1842VT的34号接线桩P、G插钉。通过量线FCU的B插头E号插钉与FMGC2的E插头14D插钉之间的通断，显示正常。从而排除了FCU与FMGC2之间线路故障以及接头110VC断路的可能。

由图8可知，FCU、FGMC2和DMC2通过1842VT的34号接线桩P、G、Y插钉相关联。相应的信号通过1842VT的34号接线桩Y插钉发送至DMC2。通过量线FMGC2的14D插头Y插钉与DMC2的B插头4F插钉之间的通断情况，发现该线路断路。此时，故障锁定在了1842VT与DMC2之间的线路上。

通过进一步的线路检查发现，1842VT的34号接线桩Y插钉松脱，重新安装该插钉后，检查副驾PFD

的FMA上飞行指引状态信号指示正常，副驾飞行指引接通指示的故障得以彻底排除。

图81842VT与DMC2之间的信号传递线路4结语

本文主要讨论空客A320飞机在航线维护中一起自动飞行控制系统飞行指引的线路故障。由上述故障排除的情况来看，这是一起较为典型的线路故障案例。飞机的线路故障在隔离、处理上相对于其他部件故障的处理具有一定隐蔽性和难操作性。因此要彻底排除此类故障用时相对较长、出现误换件的可能性也相对增大。

空客飞机电控系统线路复杂，随着飞机服役年龄的增长，线路问题导致的故障概率也相对增高。因此，我们在平常的故障排除中，如何在最短的时间、以最小的维护成本发现并及时、正确解决问题，除了整体的、系統的深入了解相关知识外，还需要在实际排故工作中具备丰富的实践基础、合理的检测判断方法和深入的分析总结，这样才能准确定位，更快排除系统故障，不断提高故障识别和排除的能力。

参考文献

[1]AIRBUS A318＼A319＼A320＼A321 AIRCRAFT MAINTENANCE MANUAL（REV48）[Z].

[2]AIRBUS Single Aisle TECHNICAL TRAINING MANUAL[Z].