737NG飞机AP B LNAV航路左右偏摆故障研究

摘 要：该故障研究主要阐述三方面内容，一是导致该故障发生的原因，二是按代码排故走过的弯路，三是研究波音飞机机械系统失效导致电子故障的可能性和常见现象。最后的排故研究总结值得思考。

关键词：737NG；水平导航；机械磨损；左右偏摆

1历史故障现象

1.1 2017年7月8日，B-5365自动驾驶B接通LNAV方式时，在航路左右0.3海里来回摆动。

1.2 2017年7月12日，故障再现，时间原因SD保留。ZH9624机组反馈：爬升、下降各有一段使用A/PB，LNAV接通，飞机在直飞航线附近左右晃动，最大偏差0.5海里，自动驾驶没有脱开，实际导航精度0.06海里。

1.3 2017年7月13日，航后执行DFCS全程测试有自动驾驶B通道AIL POS SEN-2 J1B-K13，J13，H13代码。

2故障现象与排故所需原理知识

2.1 LNAV（Lateral Navigation）及水平导航，在水平导航模式下FCC计算出副翼运动的指令信号给到自动驾驶副翼作动筒，作动筒通过机械输出信号一直到副翼。由副翼位置传感器反馈信号给FCC形成闭环控制。详细控制环路见下图。

2.2当副翼位置传感器反馈的信号与FCC的预期反馈信号不一致时，FCC会给出故障代码AIL POS SEN-2 J1B-K13，J13，H13。该代码FIM认为在地面测试中，FCC接收到的副翼位置传感器反馈信号是错误的。下图为FCC闭环控制的SSM。

2.3于是FIM给出了可能故障的部件分别是副翼位置传感器，FCC和两者间的线路如下图所示。然而这次排故在隔离了FIM的所有可能部件后，故障依旧，代码依旧。

3排故过程总结分析

一.7月8日，机组反映故障后，航后做DFCS测试无代码，于是判断故障本机对串FCCA和FCCB。此次排故由于没有代码，且水平导航模式下导致飞机因横滚不稳定在航路上摆动的原因很多（如FMC的导航信号来源、副翼位置传感器、4号9号扰流板位置传感器、副翼A/P作动筒、偏航阻尼系统等）。因此对串发出控制指令的FCC。

二.7月13号，故障再现，故障现象稳定，机组描述清晰。航后DFCS测试有AIL POS SEN-2 J1B-K13，J13，H13代碼。首先依据代码通过FIM得知可能部件是副翼位置传感器、FCCB和之间的线束。FCC已经串过，于是按照正常思路接下来就该更换副翼位置传感器，做量线检查。但完成后故障依旧，代码依旧。这时工作者可能认为问题出现在DFCS测试或者副翼位置传感器的调节上。这两项工作花费了大量的时间。于是故障继续保留.

三.7月17号，再次回归FIM，发现是因为副翼位置传感器反馈回FCCB的信号不正确而产生的代码。而这时副翼位置传感器已经更换，FCC已经对串，线路已经检查。那么原因就只能是输入到副翼位置传感器的信号就已经不正确了。由于DFCS全程测试并没有AIL ACT-2 （J1B-J15， H15， G15）这个代码，说明至少A/P副翼作动筒本体上的LVDT传感器反馈的信号是正确的。于是终于可以将故障隔离在作动筒输出到位置传感器输入这一段当中。而这一段就是机械连杆。航后飞机落地，检查发现自驾B副翼作动筒输出摇臂上的一颗剪切铆钉断裂。该飞机摇臂却可轻微晃动。断裂的剪切铆钉如下图所示。

4故障原因总结

综上所述，这是一次由于A/PB副翼作动筒输出摇臂上一颗剪切铆钉断裂导致的飞机在接通A/PB LNAV时在直飞航路左右偏摆的故障。

由于铆钉断裂，导致在接通自驾B水平导航时，副翼作动筒的输出信号有少许正负空行程。这使得飞机在受扰后会偏离航道。为了回归航道，自动驾驶反向控制飞机克服副翼作动筒输出信号的空行程后，飞机又回向相反方向。由于空行程一直存在，故飞机无法趋稳而是在航路左右漂移。

正是因为这种正负空行程的存在，使得副翼位置传感器反馈的信号与正常反馈的信号不一致，于是地面测试时FCC认为是副翼位置传感器故障而给出了AIL POS SEN-2 J1B-K13，J13，H13的代码。

由于剪切铆钉只断了一颗，所以这种正负空行程还很小，还不足以断开自动驾驶。这也导致了该故障比较隐蔽。

5结束语

1.由于没有发现真正故障源，所以调节副翼位置传感器必然会花费很长时间，而且不会成功。原因就是当在0度时调节位置传感器调节杆使得DFCS测试在标准范围后，由于空行程的存在，再测试时0度可能就由于机械空行程在另外一个位置。这种小范围的输入信号偏差极大地加重了工作者心中的疑惑。

2.建议以后737NG飞机类似故障，结合飞机如果是老旧飞机，出现机械磨损，机械污染，导致性能下降可能性较大。在更换副翼位置传感器之前优先检查作动筒到传感器之间的机械连杆部分，润滑副翼操作机械部分后再进行量线、测试。原因是机械检查部分比较简单好做。

3.该故障虽然是属于22章的电子故障，但如果电子排故人员熟悉27章机械部分会对排故有不小的帮助。因此737NG飞机是一个电子机械结合的产物。

参考文献：

[1] 任仁良，张铁纯.涡轮发动机飞机结构与系统[M].北京：兵器工业出版社，2006.11：222-223.

[2] Boeing Company.波音737-NG系列飞机AMM手册[Z].

[3] Boeing Company.波音737-NG系列飞机FIM手册[Z].

作者简介：

郭镭（1989-）男，广西南宁，工程师，主要研究方向为航线维护.