浅析波音737NG飞机后缘襟翼扭斜及不对称保护系统

周志凯

摘要：波音737NG飞机维护工作中，时常会遇到与后缘襟翼相关的测试、换件和排故工作。而后缘襟翼系统的控制，驱动，保护，指示各个部分都有相应的子系统，比较复杂，很难将这些部分简单扼要的串联起来。而最常做的后缘襟翼扭斜及不对称保护功能测试的原理，同时涉及后缘襟翼位置指示，控制，驱动，活门以及相应的传感器等多个部件。本文主要以后缘襟翼扭斜及不对称保护作为切入点，对后缘襟翼的部件和工作原理进行简要的分析和说明。

关键词：FSEU;后缘襟翼;扭斜;不对称

1  基本概述

所谓后缘襟翼扭斜及不对称保护系统包含两种保护功能，从字面上不难理解，第一种是襟翼扭斜的保护功能，第二种是襟翼不对称的保护功能。在收放后缘襟翼时，一旦出现扭斜或不对称过大的情况，若继续收放后缘襟翼，将造成部件的损伤并对操纵造成影响，甚至直接影响飞行安全。

所以，针对这种情况的保护功能，就显得尤为重要。实现该功能的控制部件为襟缝翼电子组件，简称FSEU。简单来说，FSEU从相应传感器获得信号来比对，从而判断后缘是否出现扭斜或不对称过大的情况。一旦判断为扭斜或不对称过大，表现为扭斜超过一定角度或两侧襟翼相差一定单位，立即发出指令，作动后缘襟翼旁通活门，使其将液压油路旁通，从而切断后缘收放的动力，避免扭斜或不对称过大进一步恶化，对飞机结构造成损伤。

2  后缘襟翼扭斜及不对称保护系统的部件介绍

2.1 后缘襟翼及传动机构（图1）

后缘襟翼在机身左右两侧，对称分布，一般称为左后襟翼和右后襟翼，用以区别同侧的前缘襟翼。正常情况下，后缘驱动系统带动驱动杆，同时驱动左右两侧后缘襟翼，使两侧保持同步运动。

而就一侧的后缘襟翼而言，又包含内侧襟翼和外侧襟翼。那么后缘襟翼由左往右，可以简单划分为左外侧，左内侧，右内侧，右外侧四个区域。为保持每个区域后缘运动平衡，在其内外侧都有一套传动机构同步工作。所以，从左至右，一共有1#至8#，共8套传动机构同步运动。其目的，就是保证后缘各处襟翼运动的平衡和同步。

一旦出现左右后缘运动不同步，这种情况，就称为后缘不对称。而出现内侧末端与外侧末端没有对正的情况，就称为后缘扭斜。

2.2 襟缝翼电子组件FSEU

FSEU安装在E1-1架，用于监控前后缘并提供控制功能。其功能主要包括：①后缘襟翼位置指示;②后缘襟翼负载释压;③后缘襟翼扭斜及不对称探测;④后缘非指令探测;⑤前缘襟缝翼位置指示;⑥前缘巡航释压;⑦前缘非指令探测;⑧自测试。

2.3 后缘襟翼位置传感器

后缘襟翼左右两侧各有一个位置传感器，分别安装1#和8#传动机构的外侧。它是一个无刷的，没有止动，可以随着襟翼传动机构连续转动的组件。其信号分别提供给FSEU、FCC和SMYD。需要注意的是，其信号并不直接给位置指示器。

2.4 后缘襟翼扭斜传感器

从1#到8#传动机构上，都有一个扭斜传感器。每侧扭斜传感器单独供电，其本身相当于一个28V400HZ的旋转式变压器，通过一个随动杆，来获得该处的位置信号。随着该处的位置变化，得到变化的电压信号，传送给FSEU。

2.5 后缘襟翼旁通活门

后缘襟翼旁通活门，是一个电控活门，有两个位置，即正常位和旁通位。有一个红色手柄用于人工操控和位置指示。正常情况下，来自襟翼控制活门的液力会通过该旁通活门到达后缘的液压马达。当需要其旁通时，FSEU发出电信号通过活门上的电马达，来驱动活门运动至旁通位置，使液压同时连通下游液压马达两侧，使其停止作动，从而切断后缘的液压动力。一下情况发生时，该活门会作动。

①备用方式操作襟翼;②发生后缘扭斜;③发生后缘不对称;④发生后缘非指令。

2.6 后缘襟翼位置指示器

后缘襟翼位置指示器，安装在驾驶舱P2板上，接受来自FSEU的后缘位置信号。有L和R两个指针分别指示与两侧后缘位置相对应的解算角度。由于正常情况下，左右两侧后缘保持同步运动。L和R两个指针位置保持一致，始终重合。

当不对称情况发生时，左右两侧后缘的运动不再同步，L和R两个指针位置也不再重合，会分开一定角度，像把打开的剪刀。这种指示情况也被称为剪刀差。如果差值超过9个解算度，会触发不对称保护。

当扭斜的情况发生并达到一定程度时，会触发扭斜保护，FSEU会根据信号自动判断扭斜发生在左机翼还是右机翼，并依据此时后缘的运动状态，使对应侧的指针向伸出或收回方向移动15°的角度。这样，在指示器上会看到L和R两个指针出现15°的角度差。

3  扭斜及不对称保护原理

3.1 不对称保护

FSEU时刻监控左右两个后缘襟翼位置传感器的信号。当后缘襟翼在收放过程中出现不同步的情况时，两个位置传感器的信号之间会存在较大差值，当解算角度差值大于9°时，FSEU判断并启动不对称保护，发出信号并作动后缘襟翼旁通活门运动到旁通位置，从而切断驱动后缘的液力，达到阻止后缘襟翼继续运动的目的。之后，当差值降低到7.5°以下时，FSEU内部的不对称保护逻辑重置解除，FSEU发出信号并作动后缘襟翼旁通活门运动到正常位置，从而恢复驱动后缘的液力。在整个过程中，后缘襟翼位置指示器上的指针，始终指示后缘的实际位置。（图2）

3.2 扭斜保护

同不对称保护相比，扭斜保护相对复杂，FSEU要同时监控8个扭斜传感器的信号，将对称安装的传感器配对，并对所配对的两个传感输出的信号进行比较。一旦差值达到一定程度，就会触发扭斜保护。表1为传感器配对和触发保护的差值。当差值重新小于13°时，扭斜保护被重置。

当扭斜保护触发时，一方面，同不对称保护一样，FSEU会使后缘襟翼旁通活门旁通来阻止后缘继續运动;另一方面，FSEU会将扭斜传感器的信号与相应的襟翼位置传感器的信号进行比较，从而判断是哪一侧的后缘出现了扭斜的情况。以左侧为例，如果扭斜传感器的信号超过了位置传感器的信号，FSEU会发出信号到后缘襟翼位置指示器，使L指针向放出方向转动15°;反之，若扭斜传感器的信号小于位置传感器的信号，后缘襟翼位置指示器上的L指针会向收上方向转动15°。这里可以看出，发生扭斜保护时，后缘襟翼位置指示器上的指针，有一个会偏离后缘实际位置，使得两个指针保持15°的剪刀差。那么，根据后缘的实际位置，和指示器上的指针指示，可以判断是哪一边的后缘发生了扭斜。

当差值重新小于13°时，扭斜保护被重置。FSEU分别发出信号，使后缘旁通活门回到正常位置，恢复后缘驱动的液力;同时恢复输出到后缘襟翼位置指示器的位置信号，使指针指示后缘的实际位置（图3）。

4  总结

通过对后缘襟翼扭斜及不对称保护的简要介绍，可以发现，FSEU是实现后缘襟翼控制和保护功能的核心部件。它时刻监控着各个传感器所输出的信号，进行计算比较。同时，FSEU也控制着位置指示器的指示，为我们提供可视化的信息。而后缘旁通活门则作为最终的执行部件，实现了电信号对后缘驱动液力的控制功能。维护人员在日常维护中，需要对后缘襟翼扭斜及不对称保护进行原理上的分析，并根据具体的故障现象来对故障进行彻底的排除。

参考文献：

[1]胡寿松.自动控制原理[M].科学出版社，2018.

[2]波音公司737NG飞机SDS手册，2020.

[3]波音公司737NG飞机SSM手册，2020.