HUD改装技术应用与研究

张保金

（厦门航空有限公司福州分公司，福建 福州 350014）

0 引言

HUD系统在飞机上又称 HGS 系统（Head-up Guidance System），这个系统可以显示飞机的气压高度，无线电高度，空速，导航信息，飞行指引，飞行加减速指示，迎角传感器位置等信息，对比传统的PFD显示，飞行员能够使用此系统集中注意力在窗外视景的同时获取飞机及导航的各种信息[1-2]。通过将传统的航空数据与现实的视野相结合，大大提高机组对航空器状态的理解与掌控，改善了飞行品质，可以有效提升航空安全水平。

1 飞机HUD系统组成及特点

1.1 系统组成

HUD系统主要由HGS computer，头顶组件，HGS信号牌，组合显示器等部件组成，如图1所示。每个部件具体功能如下：

图1 HUD 系统主要部件

HGS computer（HC）--从其他系统接收信号并输出给OHU

Overhead Unit（OHU）--将HC的信号投影到Combiner上显示

Combiner--显示飞机姿态与大气数据等信息（相当于PFD上的信息）

MCDU/HCP--用于选择模式设置系统参数，可选装HCP面板来代替MCDU操作

HGS Annunciator Panel（HAP）--在Ⅲ类进近过程中提供系统状态和警告信号显示。

1.2 系统特点

（1）利用图像叠加技术展示真实的飞行环境。

（2）在飞行全程提供飞行信息，显示在平视显示器。

（3）显著改善飞行品质。

（4）与飞机MCDU连接，通过MCDU操作管理，符合飞行员操作习惯。

（5）系统稳定，可靠性高。

2 737NG飞机加装HUD系统施工标准

由于各航空公司飞机选型及早期引进机型等原因相当部分飞机未安装HUD系统，随着民航局对HUD技术在飞行运行中的推广应用。HUD系统正在被越来越多的航空公司选装和加装。本文以737NG飞机实施加装HUD系统为例，来阐述在HUD改装过程中对航空器材、工具设备、人员、工序、施工工艺等方面流程[3]。

2.1 航材、工具设备

改装所需主要航空器材及工具设备，如表1所示。

表1 航空器材及工具设备

2.2 改装工期及人员安排

航空公司为了提高飞机利用率，一般将HUD改装结合停场时间较长的C检执行，以此来减少飞机因单独改装停场所需要时间。

以737NG C2检为例，C2检（12天）期间HUD改装工作需7天。

本次改装采用Collins公司的HUD系统改装方案，整个改装工作依据厂家提供的改装工程指令和工程图纸以及AMM、WDM、SRM、SWPM。

改装工作需停场在机库完成，总工时600小时。用时7天，安排电子专业人员15人，其他部位人员按需协助支援。改装工作断电部分在飞机改装前一天航后落地工作完成后开始到第六天晚班结束改装工作，第七天上电测试。工作空间涉及电子设备架、驾驶舱、客舱以及前货舱，改装期间需要电气，机身等部位做好协同、配合完成相关部件拆装靠近[4-5]。

2.3 改装施工工艺关键流程

HUD系统改装关键在于线路施工布线，主要分为前货舱方向线路、驾驶舱方向线路、E/E舱方向线路。具体工艺流程和关键节点如表2：

表2 737NG HUD 系统改装施工工艺关键流程和节点

2.4 线路改装施工注意事项

（1）在线路施工中新加线束要沿原线束走到相应位置。如果线束难以按照原线束走，需按照相关手册进行保护处理后再单独走线。

（2）在线路施工中新加线束要通过原有的各种线卡。如果线卡位置难以接近，导致线束无法通过，要按照手册要求进行相应的保护。

（3）在线路施工中要注意新加线束是否会影响原有线束，倘若有影响，要按照相关手册做保护或隔离处理。

（4）在布线的过程中有通过结构部件或其他金属、坚硬部件的表面、内部时需要使用防磨套管进行防护。

（5）在使用扎带紧固防磨套管时要注意根据线束的粗细选取合适的扎带。

（6）在布线的过程中有通过装有“面包块”的区域时要防止线束扭转。

（7）裁剪过长的线束时需做好个人的防护措施，同时按手册要求对线束裁剪处做好处理措施。

（8）在E/E舱等狭小空间内布线施工时要注意防护设备与管路，防止刮碰造成人员或设备、管路损坏。

2.5 HUD系统改装主要技术要点

（1）在驾驶舱机长侧头顶板（P5板左侧区域）安装头顶组件和组合显示器。

（2）在驾驶舱P3-3板安装系统信号牌、系统相关线路和相应跳开关。

（3）在主E/E舱中安装HGS相关设备架、控制盒和相关线路。

（4）完成安装及系统测试。

3 结语

对比安装了HUD系统的飞机，HUD具备了更高的安全裕度，HGS系统能够替代自动驾驶和自动着陆系统，在场区条件和地面设施不能严格满足对应传统仪表着陆要求的机场，可以实施同等水平的低能见运行，这使得航空公司能够在优化机载系统投入成本的情况下，极大提高航空公司机队安全运行水平和低能见度全天候运行的能力，给民航业带来丰厚收益和长远影响。