CRJ-900飞机副翼/方向舵配平指示异常故障分析

李联涛 孟卫锋 史永杰

摘要：以一架CRJ-900飞机副翼/方向舵配平指示异常故障为例，分析了CRJ-900飞机副翼/方向舵配平的组成、部件功能、原理以及故障解除方法。

关键词：CRJ-900飞机；副翼/方向舵；配平位置指示

Keywords：CRL-900 aircraft；aileron/rudder；balance position indicator

1 故障描述

一架CRJ-900飞机航前起飞滑行时，速度50多节，ED1显示“CONFIG RUDDER”和“CONFIG AILERON”警告信息并伴随“CONFIG TRIM”语音警告，机组中断起飞后信息消失，滑行中速度40多节时信息再次出现，随后消失（QAR数据有记录），无MDC故障记录，飞机滑回。

2 系统原理

2.1 副翼配平系统

副翼配平系统的作用是减小空气动力负载影响，缓减飞行员的体力消耗。

1）副翼配平作动筒

副翼配平作动筒安装在主轮舱内的两个后钢索扇形盘之间，由推杆和曲柄连接到人工感应和定中机构的滚筒臂上（见图1）。

2）副翼/方向舵配平控制面板

副翼/方向舵配平控制面板安装在驾驶舱中央操纵台上，有两个配平电门，分别控制副翼配平和方向舵配平（见图2）。副翼配平电门是弹顶、双触发、中立断开电门。为了操作副翼配平作动筒，两个电门必须同时扳到同一方向。副翼配平选择为左机翼下（LWD）或右机翼下（RWD）。

3）配平操作

操作副翼配平电门向副翼配平作动筒提供28VDC和一根地线，之后副翼配平作动筒移动人工感应和定中机构的滚筒。配平作动筒可以使左右的前后扇形盘移动，通过副翼扭矩管，无论是正驾还是副驾的手轮都能移动。副翼配平机构给EICAS飞行概要页和状态页提供配平位置。作动筒有一个内部的限制电门和位置电门向EICAS提供信号。当飞机在地面时，副翼配平作动筒位置大于1°、左右发动机转速大于70%，且无反推指令时将出现“CONFIG TRIM”警告信息和“CONFIG TRIM”语音警告。

2.2 方向舵配平系统

1）方向舵配平作动筒

方向舵配平作动筒安装在垂直安定面中间翼梁底部（见图3），支架固定在垂直安定面中间翼梁上。作动筒杆端由双头摇臂和杠杆机构连接到偏航阻尼器上。方向舵作动筒自带28VDC马达，由副翼/方向舵配平控制面板上的电门操纵。方向舵配平作动筒包括一个内部限制电门、一个位置电位计和一个电动马达。

2）副翼/方向舵配平控制面板

副翼/方向舵配平控制面板安装在驾驶舱中央操纵台上。一个瞬时转动电门操纵方向舵配平作动筒。电门位置分布为机头向左（NL）和机头向右（NR）。

3）配平操作

来自方向舵配平电门的配平指令使电动配平作动筒伸缩。配平作动筒的指令通过偏航阻尼器作动筒传送到方向舵。作动筒有内部限制电门和向EICAS发送位置信号的电位计。方向舵位置数据提供给 EICAS飞行概要页和状态页。在地面，当方向舵作动筒位置大于1°，左右发动机转速大于70%且无反推指令时，将会出现“CONFIG RUDDER”警告信息和“CONFIG TRIM”语音警告。

3 故障分析

“CONFIG RUDDER” 和“CONFIG AILERON”警告信息并伴随“CONFIG TRIM”语音警告时，维修人员会对EICAS上的副翼和方向舵位置指示感到疑惑。正常情况下副翼/方向舵配平是由人工拨动配平电门向副翼/方向舵配平作动筒提供指令的。当人工没有拨动配平电门时，副翼和方向舵不应该有任何位置上的移动，因此也不会提供EICAS位置上的异常指示。此时飞行员没有采取任何措施，EICAS上的指示却出现异常。

3.1 副翼方向舵配平指示原理

电位计传送位置信号用于提供EICAS状态页和飞行控制概要页上的配平比例指示。位置电位计是利用电压信号来解算位置信号，电压信号范围为0～5V。对于副翼配平比例来说，电压0V表示左机翼向下位（LWD），电压2.5V表示中立位，电压5V表示右机翼向下（RWD）。对于方向舵配平比例来说，电压0V表示方向舵在左配平最大位，电压2.5V表示方向舵在中立位，电压5V表示方向舵在右配平最大位。

图4為副翼/方向舵控制线路图，从图中可以看出：

1）黑色部分：副翼/方向舵配平控制面板在整个系统中提供电信号驱动作动筒中的马达作动，并没有直接提供一个位置信号给DCU用于位置显示。

2）蓝色部分：作动筒马达驱动位置电位计工作，电位计中滑动变阻器阻值改变。电源组件提供电源，由于滑动变阻器阻值改变，整个电路中的电流会改变。

3）灰色部分：根据变化的电流反馈给DCU，DCU处理电流信号为副翼/方向舵配平位置信号。

3.2 可能的故障原因

当位置电位计故障导致电压默认在0V时，EICAS的指示就会错误显示副翼在左机翼向下位置、方向舵在左配平最大位置，但是实际配平并没有任何移动，舵面仍然保持在之前的位置不变。

当副翼/方向舵配平指示系统电源部分故障时，同样会导致位置电位计的电压变为0V。副翼和方向舵在EICAS上的指示也会如上述显示在LWD和左配平最大位。