浅谈空客A320飞机升降舵伺服控制逻辑与作动原理

黎武

【摘 要】在日常飞机维修工作中，熟练掌握飞机的操纵系统原理是保障维修质量必不可少一个很重要的环节。我们知道飞控系统排故过程中很多不必要的换件耗费了大量的人力和物力往往都是由于工作这对系统掌握不够熟练，思路不够清晰，对于系统警告信息没有清晰的判断。结合实际生产运行中遇到的故障，在这里简要分析一下A320飞机升降舵伺服控制原理以及常见故障排故思路

【关键词】飞机服维修；升降舵；伺服控制

A320飞机的俯仰操控主要依靠升降舵完成，侧杆或者FMGC发送指令给ELAC和SEC计算机，ELAC2控制升降舵，ELAC1作为备份。SEC作为ELAC的多余度备份。系统控制原理如图一所示：

两个升降舵相对独立地铰链安装在水平安定面上。每个升降舵的控制执行包括：两个升降舵伺服控制器，一个升降舵位置传感组件，升降舵和副翼计算机（ELAC1，ELAC2），扰流板和升降舵计算机（SEC1，SEC2）。其中每个升降舵伺服控制器有一个伺服活门（SV），两个电磁线圈活门（EV1，EV2），一个模式选择活门（MV），一个线性模式选择活门传感器，一个线性伺服活门传感器，两个非线性位置传感器。升降舵伺服控制器主要构造如图一所示。（以左绿系统伺服控制组件LG 34CE1为例）。

作动筒有以下三种工作状态：

（1）正常作动状态：此状态下EV不工作，液压源能够作动模式选择活门MV至液压作动位置，SV参与工作提供作动液压给作动筒允许升降舵作动。

（2）阻尼状态：此状态下EV工作切断液压源，使得模式选择活门在弹簧力的作用下移動至旁通位，SV不工作，作动筒液压源旁通，该作动筒跟随其他作动筒一起作动

（3）定中状态：若舵面的两个伺服控制器的电动控制失效，此时定中模式允许恢复并且保持升降舵在0位置

一、升降舵计算机控制逻辑

（1）当ELAC2，ELAC1，SEC2，SEC1都在正常工作状态时ELAC2控制L G 34CE1的作动伺服活门SV和R Y 34CE2的作动伺服活门SV来作动升降舵；控制L B 34CE3电磁线圈活门EV1和R B 34CE4的电磁线圈活门EV1，使得34CE3和34CE4作动器处在阻尼状态随动。

（2）当ELAC2故障或不工作时，ELAC1控制L B 34CE3的作动伺服活门SV和R B 34CE4的作动伺服活门SV来作动升降舵控制L G 34CE1电磁线圈活门EV1和R Y 34CE2电磁线圈活门EV1，使得34CE1和34CE2的作动器处在阻尼状态随动。

（3）当ELAC2和ELAC1故障或不工作时，SEC2控制L G 34CE1的作动伺服活门SV和R Y 34CE2的作动伺服活门SV来作动升降舵；控制L B 34CE3电磁线圈活门EV2和R B 34CE4的电磁线圈活门EV2，使得34CE3和34CE4作动器处在阻尼状态随动。

（4）当ELAC2、ELAC1和SEC2故障或不工作时，SEC1控制L B 34CE3的作动伺服活门SV和R B 34CE4的作动伺服活门SV来作动升降舵；控制L G 34CE1电磁线圈活门EV2和R Y 34CE2电磁线圈活门EV2，使得34CE1和34CE2的作动器处在阻尼状态随动。

在升降舵伺服控制通道中，各部计算机的优先控制顺序为ELAC2>ELAC1>SEC2>SEC1。

二、升降舵工作状态

（1）在正常操作：一个传动装置处于传动方式；另一个处于阻尼方式。某些机动动作引起第二个传动装置传动。

（2）在传动的伺服传动装置失效的情况下，阻尼的传动装置变为传动的，而失效的传动装置自动转换至阻尼方式。

（3）如果两个伺服传动装置都没有电操纵，它们将自动地转换至居中方式。如果两个伺服传动装置都没有液压操纵，它们将自动地转换至阻尼方式。

（4）在一个升降舵失效的情况下，另一个升降舵的偏转角度受到限制，以避免在水平尾翼或后部机身施加过大的不对称载荷。

三、典型案例分析

近期由于北方气温下降，某航B65XX等几架飞机均出现双发启动好之后ECAM有警告信息F/CTL ELEV SERVO FAULT 或者F/CTL ELAC X PTCH FAULT，相关代码 ELAC X COM OR WIRING TO X X ELEC SERVO VLV 34CEX，伴随飞控页面相应的伺服作动机构显示琥珀色方框。长时间排故导致航班延误。

参考空客TFU27.34.51.014提示在某些特殊条件（环境低温、启动发动机时舵面位置）会导致警告出现。过站为避免造成航班延误，可参考AMM27-96-00-710-020-A执行侧杆操作测试（相当于进行一次计算机复位程序）。注意手册中的操作顺序，首先切断液压，再将ELACs与SECs电门置于OFF位，之后增压液压系统，最后再将ELACs与SECs电门ON，开始侧杆操作测试。如执行完此测试正常后，可正常执行航班，待航后合适机会排故。航后测量伺服活门电阻如超标（标准参考TSM手册为500ohm+-10%），更换伺服活门即可；如伺服活门电阻正常，则需更换整个伺服作动机构。

升降舵液压作动测试则可以通过对ELAC2，ELAC1，SEC2，SEC1进行综合或各系统单独控制测试，以各个独立液压源和单部计算机来完成升降舵的作动，我们在航后维护中如果遇到此类故障一般都是先参照手册AMM TASK 27-96-00-710-020A 做侧杆组件激活自测和EFCS地面扫描测试来检查是否有故障代码，如果出现相应的维护信息则根据TSM手册逐一进行排故。EFCS地面扫描主要是对各个计算机的内在逻辑和线路的自检，由于飞控系统是在各个液压源增压的情况下完成各个控制动作，对于非增压状态下的一些机械传动故障，伺服组件位置指示，组件性能下降导致线路阻值比较接近门限值等情况，EFCS地面扫描可能无法准确检测到故障源。此时则需要进行相应的量线完成后续排故工作。

【参考文献】

[1]廖建祯.升降舵伺服故障维修提示[J]深航维修工程部，MCC2014102001（01）11-12.