B737NG飞机安定面配平非典型故障分析

王晓航

飞机水平安定面是控制飞机俯仰姿态的重要部件，通过调整水平安定面的安装角度可以配合升降舵对飞机进行俯仰操纵并使飞机在俯仰方向保持静稳定性。下面我结合一起非典型故障的排除，介绍一下飞机安定面配平的原理及排故思路，希望能给广大同行带来启发。

一、故障现象及排除过程

2016年4月7日，BXXXX飞机机组反映起飞上升过程中，安定面对人工电动配平输入无反应，检查自动驾驶配平工作正常。飞机落地后，复位安定面配平系统电源，主电配平恢复正常。为判断故障，更换安定面配平马达M1659和安定面配平控制继电器R64。

2016年4月10日，BXXXX飞机故障重现，清洁配平马达电插头，地面测试正常。

2016年4月11日，飞机出现了同样的故障现象：安定面主电配平仍然时好时坏。再次更换安定面配平马达M1659，故障现象依旧。但测试安定面配平马达的时候发现：安定面主电配平好的时候，偶尔会因为接通液压泵的时候发现主电配平又失效。最后更换安定面配平互锁继电器R850，系统工作正常。

二、系统简介

安定面采用蜗轮蜗杆传动机构来控制安定面的位置，只要转动蜗杆，即可使蜗轮螺帽与安定面前沿连接在一起，从而带动安定面上、下改变其迎角。从而改变飞机纵向力矩，使作用于飞机机体上的合力矩为零，以达到飞机纵向配平效果。通过钢锁人工转动或安定面配平马达均可使蜗杆转动。按照输入的不同，安定面的配平方式有三种：人工配平、主电配平、自动驾驶配平。安定面主电配平工作原理如下：

参见WDM27-41-01：作动机长或正驾驶任意一个驾驶盘上的安定面配平电门（S134、S135），28VDC的安定面配平控制信号经过机长或正驾驶的杆电门组件（M1983、M1201）、安定面配平切断电门（S272），后分成两路信号：一路28VDC使安定面配平控制继电器（S64）的吸合，使来自2号转换汇流条的三相115VAC电源到达安定面配平马达，同时断开自动驾驶安定面配平；另外一路28VDC则经过襟翼收上电门（S245）、安定面配平互锁继电器（R850），然后分成三路，分别经过安定面主电配平低头限制电门S844、安定面低头限制电门S145、安定面抬头限制电门S144，到达安定面配平马达，B737-700飞机的安定面配平马达是一个无刷直流电机，此类电机作动需要的交流励磁信号和直流控制信号，最后安定面配平马达以115VAC信号作为励磁信号、以28VDC信号作为直流控制信号，来驱动安定面的无刷直流马达作动，从而作动蜗杆以及安定面运动。

三、故障过程分析

（1）安定面只有主电配平不工作，人工配平以及自动驾驶配平工作正常，从而可以排除此故障不是由于机械原因造成；也不是除安定面配平马达以外，和自动驾驶有关的安定面配平部件故障所致，因为虽然自动驾驶配平和主电配平都用的是一个配平马达，但是查看线路手册可以发现配平马达内部的控制信号是完全不同的两路，分别用来接收安定面自动驾驶配平和安定面主电配平来的信号，驱动马达作动，所以不能排除配平马达是否故障。

（2）根据上面介绍的安定面主电配平的原理，安定面配平马达要作动必需要有两路信号，即：115VAC励磁信号和28VDC控制信号，所以问题就处在两路信号有一路或者两路故障，或者是安定面配平马达内部主电配平通道故障。

（3）115VAC励磁信号的故障隔离：作动安定面配平电门，同时测量安定面配平马达M1659前部的插头D700的1、2、3号插钉和地10插钉，测量结果都是115VAC。说明从2号转换汇流条来的115VAC可以正常到達安定面配平马达内部，作为它的励磁信号，从而可以判断115VAC励磁信号是正常的。

（4）现在故障已经隔离在28VDC信号这一路中了，这一路中包括的主要部件有：跳开关C207，两个安定面配平电门S134、S135，两个杆电门组件M1983、M1201，安定面配平切断电门S272，襟翼收上电门S245，安定面配平互锁继电器R850，安定面主电配平低头限制电门S844、安定面低头限制电门S145、安定面抬头限制电门S144以及有关的线路。

具体排故思路如下：

A.鉴于此故障的特点—复位跳开关主电配平可以恢复正常，基本排除了线路故障的可能性，因为线路故障一般不会在没有机械震动的情况下重复出现故障。

B.因为分别作动两个驾驶盘上的安定面配平电门S134、S135都没有反应，两个驾驶盘上的安定面配平电门同时故障的可能性很小，进而也基本排除安定面配平电门故障的可能性。

C.作动P8板上的安定面配平超控电门S1，故障依旧，从而排除了两个杆电门组件M1983、M1201故障的可能性。因为安定面配平超控电门置于超控位，即使28VDC控制信号直接通过安定面配平超控电门，到了安定面配平切断电门S272，超控了两个杆电门组件的作用。

D.在复位安定面配平系统电源，安定面主电配平工作正常的时候，作动安定面配平切断电门S272，发现它可以正常的切断安定面主电配平，同时因为此电门为那种机械两个位置作动的电门，不可能和复位电源后系统恢复有关，所以排除安定面配平切断电门S272故障的可能性。

E.因为根据故障现象，现在是安定面主电配平向上也不能配，向下也不能配，所以可以排除襟翼收上电门S245、安定面主电配平低头限制电门S844安定面低头限制电门S145、安定面抬头限制电门S144的故障性。因为襟翼收上电门S245的作用是在襟翼收上的时候给一个信号，使配平速度发生变化，襟翼收上时为低速配平，反之为高速配平；安定面低头配平限制电门S844、安定面低头限制电门S145、安定面抬头限制电门S144的作用是给出不同状态下安定面配平的极限限制，这些都不和此故障相关联。

F.剩下的只有安定面配平互锁继电器R850了，如果安定面配平互锁继电器R850故障，继电器衔接不稳定可以导致安定面配平马达的28VDC控制信号时有时无。如果继电器老化，它产生的电磁力有可能刚好和弹簧力的大小差不多，于是电流的或大或小变会导致继电器衔接的不稳定。

（5）更换安定面配平互锁继电器R850，地面多次测试安定面配平系统工作正常。证实正是安定面配平互锁继电器R850故障导致安定面主电配平的28VDC励磁信号不能到达安定面配平马达，从而导致安定面主电配平故障。