波音787 飞机缝翼位置传感器故障信息分析

高士杰/东方航空技术有限公司

1 故障描述

英国维珍航空波音787 飞机在伦敦飞往上海的过程中出现缝翼位置传感器故障，信息为“SLAT POSN SENSORS”。放行人员按照MEL 保留该故障并放行飞机，回基地站进一步处理。

2 系统原理

2.1 前缘缝翼位置传感器

波音787-9 飞机前缘缝翼一共有12块，左右大翼各6 块。

缝翼位置传感器的作用是反馈缝翼位置信息，形成闭环控制，并提供故障监控和驾驶舱指示。缝翼位置传感器是旋转可变差动变压器（RVDT），共有两个，分别位于左右大翼扭力连杆的尽头、1 号和12 号缝翼作动筒外侧，如图1 所示。

缝翼位置传感器是初级绕组固定、次级绕组旋转的旋转变压器，每一个RVDT 都有一个双通道的旋转变压器，通过变压器内部减速齿轮机构将扭力传动杆的旋转变成小于360°的角度信号，再由互呈直角的正弦次级绕组和余弦次级绕组配合输出模拟信号，得到唯一的角度值。

2.2 前缘缝翼位置传感器的数据传递

如图2 所示，缝翼位置传感器得到由缝翼PDU（Power Drive Unit）驱动的扭力连杆旋转输入信号，经过减速和计算，输出模拟角度信号，传递给扰流板REU（Remote Electronics Units） 和扰流板EMCU（Electric Motor Control Unit），再由REU 和EMCU 转变成数字信号后传递给FCE（Flight Control Electronics）。FCE 比较缝翼位置信号和控制手柄的指令信号，形成闭环控制和故障监控。同时，FCE 还将缝翼位置信号传递给CCR（Common Core System），提供驾驶舱显示。

2.3 缝翼位置传感器故障现象

图1 前缘缝翼位置传感器

通常，缝翼位置传感器故障出现两种故障信息：“SLAT DRIVE”和“SLAT POSN SENSORS”。这是因为位置传感器是双通道的，单个传感器任意通道的失效不会影响其功能，只会出现“SLAT POSN SENSORS”故障信息；只有单个传感器的两个通道都失效，才会显示“SLAT DRIVE”故障信息，此时HLF（High Lift Function）会关断缝翼驱动，影响缝翼操作。因此，MEL 要求“SLAT POSN SENSORS”可以保留，而“SLAT DRIVE”不能保留。

针 对 故 障 信 息“SLAT POSN SENSORS”，罗列出所有相关的维护信息代码（见表1），将其区分为以下四 类：

1）缝翼位置传感器单个通道校准不正确。

2）内缘缝翼扭转传感器单个通道校准不正确（针对扭转传感器，本文不做讨论）。

3）缝翼位置传感器单个通道失 效。

4）左右缝翼位置传感器位置信号不一致。

3 故障分析及排故处理

对 于 故 障 信 息“SLAT POSN SENSORS”的三种原因，可结合原理和线路依次分析排故过程。而在短停时间不足时，按MEL 办理保留故障则是另一种处理方法。

3.1 缝翼位置传感器单个通道校准不正确

针对维护信息代码27-13271/2/3/4，以27-13271 为例说明。

检查CMCF 内的维护信息状态，如显示“ACTIVE”，则直接排故；如显示“NOT ACTIVE”或“LATCH”，先使用CMCF 的GROUND TEST 功能，完 成“27 HIGH LIFT SYSTEM-LRU REPLACEMENT TEST-SLAT POSITION MAJOR RIG”。如果测试结果正常，不显示维护信息代码，则认为是瞬时故障；如果测试结果显示维护信息，则按照信息内容排故。

图2 前缘缝翼位置传感器系统简图

表1 故障代码列表

表2 缝翼位置传感器与扰流板REU/EMCU的连接

排故过程如下：1） 更换缝翼位置传感器M2788011；2） 更换扰流板REU M2761101；3） 检查缝翼位置传感器和扰流板REU 之间的导线，脱开缝翼位置传感器M2788011上的电插头DM2788011P01 和1 号扰流板REU M2761101 上的电插头DM2761101P02，按照表2 检查导通性，如插头DM2788011P01 的插钉1 和插头DM2761101P02 的插钉8 之间的导线电阻。

其中，右侧缝翼位置传感器的B 通道比较特殊，连接到EMCU 11 号，而不是REU，如图3 所示。

3.2 缝翼位置传感器单个通道失效

针对维护信息代码27-22621/2/3/4，以27-22621 为例说明。

图3 前缘缝翼位置传感器对应线路

检查CMCF 内的维护信息状态， 如显示“ACTIVE”， 则直接排故； 如显示“NOT ACTIVE” 或者“LATCH”， 先 使 用CMCF 的GROUND TEST 功能，完成“27 HIGH LIFT SYSTEM-SYSTEM TEST-SLATS PRIMARY FCM L 或C 或R”。 如果测试结果正常，不显示维护信息代码，则认为是瞬时故障；如果测试结果显示维护信息，则按照信息内容排 故。

排故过程如下：1）更换缝翼位置传感器M2788011；2）更换扰流板REU M2761101；3）检查导线，脱开缝翼位置传感器M2788011 上的电插头DM2788011P01 和1 号扰流板REU M2761101 上的电插头DM2761101P02，按照表2 检查导通性。

3.3 左右缝翼位置传感器位置信号不一致

针对维护信息代码27-23055，使用CMCF的GROUND TEST功能，完成“27 HIGH LIFT SYSTEM-SYSTEM TESTSLATS PRIMARY FCM L 或C 或R”。可以使用不同的FCM 完成相同的测试。如果测试结果正常，不显示维护信息代码，则认为是瞬时故障；如果测试结果显示维护信息，则按照信息内容排 故。

排故过程如下：1）检查CMCF 内“27-HIGH LIFT SYSTEM”和“27-PRIMARY FLIGHT CONTROL SYSTEM 的EXISTING FAULTS”；2）目视检查缝翼驱动；3）完成测试“27 HIGH LIFT SYSTEM-LRU REPLACEMENT TESTSLAT POSITION MAJOR RIG”；4） 完成 测 试“27 HIGH LIFT SYSTEM-LRU REPLACEMENT TEST-SLAT SKEW RIG”；5）进入FLAP/SLAT 维护页面，查看SLAT POS 指示信息。如果SLAT POS L 的A 或B 无显示，则更换左大翼缝翼位置传感器；如果SLAT POS R 的A或B 无显示，则更换右大翼缝翼位置传感器。6）如果维护页面显示正常，则按照表2 和图3 测量线路。

图4 最低设备清单MEL中的项目

图5 襟缝翼维护页面

最 后 通 过“27 HIGH LIFT SYSTEM- SYSTEM TEST-SLATS PRIMARY FCML”测试来验证（也可使用不同的FCM 来完成相同的测试）。如果测试结果正常，不显示维护信息代码，则完成 排故。

3.4 短停时间不足时的处理

故障信息“SLAT POSN SENSORS”如果发生在航班短停时，没有足够的时间处理，可以按照最低设备清单（MEL）保留。如图4 所示，MEL 显示一共装有4 个缝翼位置传感器，最低放行要求为两个，且每一对传感器至少有一个工作正常。

由系统原理可知，缝翼位置传感器只有两个，每个传感器有两个通道。所以MEL 列出的安装数量和放行所需数量指的是传感器通道的数量。这点也能通过图5 的襟缝翼维护页面来验证，其指示分别为LA、LB、RA 和RB，保留的条件是至少两个指示正常，且指示异常的不在同一侧。

4 结束语

本文介绍了波音787 飞机前缘缝翼位置传感器的作用、原理、数量和位置，阐述了出现故障信息“SLAT POSN SENSORS”的四种原因，详细分析了每一种原因的排故方法。并特别指明如果在短停时发现此故障，按照MEL 办理故障保留的前提是2 个传感器的4 个通道中至少有2 个通道工作正常，且两个异常的通道不在同一侧。以上经验可帮助航线放行人员快速准确地处理“SLAT POSN SENSORS”故障信息，节约排故时间和换件成本，避免航班延误和经济损 失。