PA—44—180型飞机失速警告控制方式的改进研究

朱航　周彬

摘 要：本文首先简介了PA-44-180型飞机的特点及失速状态。之后通过对中飞院PA-44-180型飞机失速警告系统控制方式的研究，掌握其工作特点。并针对系统的设计缺陷，提出对其控制线路进行改进的可行方案。按照该方案对中飞院执管的PA-44-180型飞机进行改进后明显提高了失速警告系统可靠性，方便了机务日常维护工作，进而对保障该型飞机机群的安全运行有较大意义。

关键词：PA-44-180型飞机 失速 控制方式

中图分类号：V24 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）08（a）-0013-03

Abstract：In this paper， the characteristics and stall states of PA-44-180 aircraft are briefly introduced. through the research on the control mode of the PA-44-180 aircraft stall warning system， the work characteristics are mastered. Aiming at the design defects of the system， it puts forward a feasible plan to improve its control circuit. In accordance with the program， we improved the PA-44-180 aircraft， the reliability of stall warning systems have been improved. The daily maintenance of locomotive becomes convenient， and then it has great significance for ensuring the safe operation of the aircraft fleet.

Key Words：PA-44-180 aircraft； Stall； Control mode

目前我國民航事业处于飞速发展期，作为整个行业前端产业的飞行员培养面临空前的机遇期。中飞院作为全球规模最大的飞行员培训基地，承受了极大的飞行训练量压力及安全压力。学院的轻型飞机作为主训机型在数量和飞行时间上都远远超过国内其他通航公司。由于轻型飞机在设计、制造及设备配置方面有其自身特点，其安全余度相对大型客机有一定劣势。中飞院的安全焦点也就必然集中在各轻型飞机上。在危及飞行安全的各因素中，失速一直被公认为是极危险的状态。失速警告用于在飞机接近失速时向飞行员发出信号，在失速警告和失速之间提供一个安全余度。以便飞行员能及时操纵飞机，保证飞行安全。中国民航飞行学院运行的轻型飞机，其失速警告系统与大型运输机相比，存在警告方式单一、系统可靠性较低、警告余度范围较小等不足。

1 PA-44-180型飞机简介

PA-44-180型飞机是由美国派泊飞机制造公司生产的双发螺旋桨飞机。该型飞机为下直锥形机翼，左、右机翼上各安装一台莱康明公司生产的活塞发动机，使用Hartzell公司生产的二叶螺旋桨。尾翼由垂尾、方向舵和全动平尾组成。起落架为可收放前三点式起落架。

2 失速状态简介

失速状态是民用飞机极其危险的飞行状态。进入失速状态后，飞机升力骤然下降、阻力急剧增大，飞机失去控制，自动进入滚转或飘摆。如果无法及时改出，则可能导致机毁人亡的严重事故。近期，某PA-44-180型飞机的事故调查结果表明：该机就是由于进入失速状态后失去控制而导致坠机。在出现失速状态之前，失速警告系统能否可靠工作直接影响飞行员判断。

大型民用客机主要在以下三种情况发出失速警告：大迎角失速、最低速度失速、激波失速。对于大型民用客机，典型的失速警告系统由输入部件、两部失速警告计算机、警告显示组件、警告灯和抖杆马达组成。具有可靠性高、功能全面等特点。而中国民航飞行学院运行的PA-44-180型飞机仅可能出现大迎角失速和最低速度失速。而其警告方式仅有电气喇叭蜂鸣警告，不具有失速抖杆警告功能。由于警告系统没有进行冗余设计，对其功能的维护就尤为重要。

3 PA-44-180型飞机失速警告系统原理

PA-44-180型飞机的失速警告系统的主要电气原理如图1所示。

其包含了以下五个主要部件。

（1）失速警告探测器。位于左机翼前缘，共有两个，靠近翼尖一侧为外侧失速警告探测器，靠近机身一侧为内侧失速警告探测器。探测器用于在飞行过程中当襟翼处于不同位置时，分别感受飞机的临界失速状态，此时外界气流作动相应的失速警告叶片，为失速警告线路提供接地信号。

（2）襟翼位置电门。位于驾驶舱襟翼收放手柄底部盖板内，用于感受飞机襟翼的放置角度。当襟翼放置于0°～10°时，襟翼位置电门的常闭触点（NC）接通，由外侧失速警告探测器提供失速信号；当襟翼放置于25°～40°时，襟翼位置电门的常开触点（NO）接通，由内侧失速警告探测器提供失速信号。

（3）空地电门。位于右起落架支柱上，用于为失速警告系统提供空地信号。当飞机处于地面时，该电门处于断开状态，无论失速警告探测器如何动作，都不会触发失速警告。当飞机处于空中，该电门接通，由失速警告探测器提供失速警告的接地信号，以触发失速警告喇叭的控制线路。

（4）失速警告喇叭。位于左仪表板中央后部处，在失速警告探测器提供接地信号后，可发出90Hz的音响警告。

（5）失速警告断路器。位于右仪表板下部断路器板上，为5A断路器。可为失速警告系统提供14V工作电源，同时也能提供负载保护。endprint

从图2可知，其电气工作原理为：飞机电源通过5A断路器输入至失速警告喇叭的正极，当失速警告喇叭负极通过右起落架支柱电门S203、襟翼位置电门S331、及失速警告探测器S105或S107后接地，失速警告喇叭就工作，发出90Hz的音响警告。

4 系统改进方案

失速警告系统的线路原理简单，但存在一定设计缺陷。

（1）S203空地电门的作用为：提供飞机是否在空中的信号。当起落架离地，其减震支柱伸长后触动该电门。维修过程中，只有将飞机顶升后，该电门才能接通，失速警告探测器的接地信号才能传递至警告喇叭。日常的航线检查并未包含顶升飞机的工作，因此警告系统的功能测试只能在100h的定期检修中完成。关乎飞行安全的重要警告系统检查时间间隔过长。

（2）控制线路中加入的S203空地电门，其作用仅为在地面抑制警告音响。该功能对飞行安全无本质影响。同时由于控制線路中加入了该电门，其可靠性却相对降低，因为该电门的失效会直接导致警告系统失效。

参考TB20型飞机的失速警告系统，其未将空地电门加入控制线路。可将PA-44-180型飞机的失速警告线路进行改进。采用压接方式将F1C号导线与F1D号导线短接，从而跳过S203空地电门。该项更改简化了控制线路，提高了系统可靠性。在保持失速警告系统空中功能的前提下，增加了地面检查的功能：即不需顶升飞机，通过人工触发失速警告探测器，即可验证整个系统的功能是否正常。改进后的PA-44-180型飞机失速警告系统，电气线路原理如图3所示。

5 结语

PA-44-180型飞机的失速警告系统，在电气线路设计上存在一定缺陷。经本文论证，可对其线路进行改进以提高系统可靠性。在完成该项改进后，对失速警告系统功能的日常维护检查将更加便利，该重要警告系统功能更加可靠。在充分掌握航空器基础线路原理的基础上，对航空器进行能保证功能可靠性的改进可进一步保障飞行安全。本文论证的改进对保障整个PA-44-180飞机机群安全运行有较大意义。

参考文献

[1] 杨秀峰.PA-44-180型飞机培训教材[M].成都：西南交通大学出版社，2015.

[2] 中国民航局.民航规章《正常类、实用类、特技类和通勤类飞机适航规定》CCAR-23-R3，2004-10[S].

[3] PIPER AIRCRAFT，INC.PA-44-180 AIRPLANE MAINTENANCE MANUAL[Z].2014.endprint