CE525飞行指引系统介绍及典型故障解析

柳昌龄 李勇君

摘 要：在现代飞机中，飞行指引系统对飞机的起飞、着陆、预选飞行高度和航向、保持飞行在状态和航线飞行等方面起着十分重要的作用。本文介绍了CE525的飞行指引系统的组成、工作原理、维护建议等。

关键词：CE525；飞行指引系统；故障诊断

飞行指引系统（FDS-Flight Director System）广泛用于当前各种型号的飞机。它是一种半自动飞行仪表系统，是机上各种导航系统的终端处理及显示系统[ 1 ]。它接收飞机上航向姿态系统、导航系统、大气数据计算系统等设备输出的信息，除向驾驶员提供连续的常规飞行姿态（俯仰、倾斜）、航向及航道、下滑等导航位置显示外，还可给驾驶员提供经过逻辑处理与综合计算得到的操纵飞行所需的操纵指令，使驾驶员在巡航、着陆、进场飞行时，可依据指引仪表显示的操纵指令，方便准确地操纵飞机，使飞机准确地切入或保持在希望的航迹上。而当飞行指引系统与自动飞行控制系统耦合，即飞行指引系统与自动飞行控制系统交联使用时，利用飞行指引系统可以监控自动飞行控制系统工作是否正常。飞行指引系统是夜间或复杂气象条件下飞行的必备设备[ 2 ]。

一、CE525飞机飞行指引系统的特点和系统组成

（一）系统特点

CE525飞行指引系统（Flight Guidance System，FGS），提供两套飞行指引仪（FD-Flight Director）、一套自动驾驶仪（AP-Autopilot）和一套偏航阻尼器（YD-Yaw Damper），并且具有自动俯仰配平功能[ 3 ]。

（二）系统组成

CE-525飞机的FGS飞行指引系统包括左右两个MSP-85方式选择板用于分别选择对应一侧的飞行指引仪FD的工作模式。左右两个ADC-3000大气数据计算机分别为对应一侧的FD提供大气数据。另外左右两个AHC-3000分别为对应一侧的FD提供飞机姿态和磁航向数据。

二、飞行指引和自驾的显示

当FD工作时，在两个PFD的EADI上将会显示出粉红色的八字形指令杆，如图一所示。指令杆与EADI的飞机符号重合说明飞机已经处于要求的姿态。如果指令杆与飞机符号不重合，则飞行员应按指令杆的指示操纵飞机，直到指令杆与飞机符号重合为止。

当只接通FD而没有接通AP时，图一中AP/YD/FD的位置会显示绿色的字符FD，表明只是FD处于工作状态。当接通AP时，绿色的字符AP将代替字符FD，表明AP处于接通状态。AP接通时，FD所产生的指令直接由各个舵机来执行，指令杆与飞机符号的相对位置关系可用来监控AP是否工作正常。

三、CESSNA525飞行指引系统故障诊断

FGS的故障诊断系统与FGS融合在一起，无需外接设备，由FGC-3000执行诊断功能，用MFD（多功能显示）作为人机交互的输入输出装置。需要提醒维护人员注意的是，有些CESSNA525飞机没有选装维护诊断计算机MDC，而FGC-3000内部的故障代码是存放在易失性存储器中的，系统断电后故障代码会丢失，因此维修人员无法获得故障的历史信息，这对于分析和排除故障是不利的。当维修人员发现故障时，应该在断电前用笔记下所有非零的6位故障代码，以便后面对故障代码进行分析。

（一）进入故障诊断系统

要进入FGS故障诊断系统，必须满足两个条件。第一，飞机必须停放在地面上。如果顶升飞机且没有连接起落架测试盒并设置为地面状态的话，是不可能进入故障诊断系统的。第二，必须将驾驶舱内副驾驶方向舵脚蹬附近、中央操纵台右侧下方的维护页面开关设置于接通位。满足前述的两个条件后，接通飞机电源和电子设备电源，在MFD上反复按压FORMAT（显示模式）行选键，直到出现MFD上显示“MIANTENANCE ACCESS”（维护入口页面）。此时，再按压FCS行选键就进入FGS的维护诊断页面。

（二）查看并记录故障代码

在report模式下，记录所有非0故障代码，并在塞斯纳公司提供的《CJ1/CJ2航空电子系统诊断指南》中进行查阅，确定故障原因。记录时应将0一并记下，因为他们是占位符。特别需要注意的是如果断电，这些数据将会丢失，一定要在关闭电源前记下这些数据。

在报告模式下的故障信息远不止前面说明的六种，还有许多不常用的参数，用来详细地报告FGC内部各种硬件如ARING 429收发器、舵机指令放大器、内部存储器等的故障情况，所有这些参数都罗列在《指南》当中。

（三）飞机排故实例

2012年一架CESSNA525飞机曾发生过一起自驾系统故障。机组反映，飞机在巡航和近进阶段都出现了机头突然上仰或下俯的动作。飞行员出于安全考虑，在飞机上仰或下俯动作时将自驾断开，之后再将自驾接通时，自驾又能正常工作。在飞机返航后，机务人员进行了通电检查，并未出现飞行机组反映的情况，只是在维护诊断系统中，发现了代码为“008000”的故障。

根据该代码，查阅《故障诊断指引手册》，发现该故障代码可能是偏航舵机故障造成。于是机务人员更换了偏航舵机，让飞机参加试飞。但飞行机组仍反映该故障存在，表明飞机突然发生上仰或下俯的动作，并非由偏航舵机造成。综合分析故障现象，应该是俯仰通道故障造成，与俯仰通道相关的件主要包括飞行指引计算机、APP85控制板、升降舵舵机、控制钢索等。根据分析，首先是查看了控制钢索是否有摩擦的情况，如果钢索摩擦也可能造成该故障。在检查钢索时发现了两处轻微摩擦，不一定会造成严重的飞机上仰或下俯的现象。然后又更换了升降舵舵机，再让飞机参加试飞。通过试飞，该故障不再出现，因此该故障确定为升降舵舵机故障。

参考文献：

[1] 何晓薇，许亚军.航空电子设备.西南交通大学出版社，2004.

[2] 胡寿松.自动控制原理.科学出版社，2001.

[3] 李自俊.Cessna525飞机培训教程.2011.