E190 飞机AVNX MAU FAULT/FAIL故障模式分析

■ 彭远为/广西北部湾航空有限责任公司

0 引言

MAU（模块化电子装置）系统故障在飞机运行中发生的频率较高，该故障无法放行，如果处置不当将严重影响飞机的运行品质。本文基于某E190 机队过去四年的运行数据，飞行小时数为278184.39，飞行循环数为201048，统计MAU 系统故障模式并进行研究，为日常维护和排故提供参考。

1 MAU 系统原理

MAU 又称E190 飞机的大脑，接收来自飞机各系统的数据，处理后传递给各系统用于控制和显示。飞机上共装有3 个MAU，每个MAU 内部集成了多个LRM（航线可更换件），这些LRM 通过MAU 内部的底板相连。每个MAU中都包括两个NIC+PROC（网络接口控制和处理器）、两个或三个POWER SUPPLY、一个BACKPLANE（底板）。MAU 底板上有A 和B 两个通道，分别由不同的电源供电。每个通道都有一个NIC 直接与ASCB（航空电子标准通信总线）通信，通道内的LRM 不能直接与ASCB 通信，只能通过NIC 中转与ASCB 通信。某些重要部件如FCM（飞行控制组件）、GENERIC I/O（通用输入/输出组件）和CUSTOM I/O 为双通道工作的部件。MAU1/2 系统原理图如图1 所示。

图1 MAU1/2系统原理图

2 故障模式及分析

统计某E190 机队过去四年的运行 数 据，AVNX MAU “XY” FAULT和AVNX MAU “XY” FAIL 故 障 信息失效部件数据统计如图2、图3 所示，下文对这两种故障模式进行分类分析。

图2 AVNX MAU FAULT失效部件数据统计

图3 AVNX MAU FAIL失效部件数据统计

2.1 AVNX MAU “XY” FAULT

AVNX MAU “XY” FAULT 表 示某个MAU 内部A 通道或B 通道存在故障，但并不影响MAU 组件内该通道的通信功能。出现此信息时，通常为通道内的某一组件的硬件或软件故障，影响该组件所涉及的相关系统正常工作。

该信息出现时，可以根据具体的故障代码进行排故，如果维护信息指向NIC 或PROC，优先隔离NIC+PROC 组件，同时这种情况也可能引起该通道内其他组件报告故障。若无NIC 或PROC故障信息，则根据具体的维护信息隔离对应的组件。某E190 机队过去四年共发生20 起维护信息指向NIC 或PROC的案例，其中19 起在更换NIC+PROC组件后正常，1 起最终更换了MAU卡柜后正常；共发生79 起无NIC 或PROC 维护信息的案例，其中78 起在更换对应维护信息组件后正常，1 起无任何维护信息，最终更换CONTROL I/O 后正常。手册中没有无任何维护信息对应的排故程序，理论上通道内的所有系统组件、NIC+PROC 和卡柜都可能是故障源，机队从2008 年至今一共出现了四次，分别是AVNX MAU 1A FAULT 两次和AVNX MAU 2B FAULT两次，最终均在更换CONTROL I/O 后正常。厂家分析后表示，E190 飞机可能存在设计缺陷，CMC（中央维护计算机）无法对CONTROL I/O 组件的这种失效形式进行有效识别，因此没有相关的维护信息。因此，再遇到无对应维护信息的情况，应优先隔离CONTROL I/O 组件。

虽然没有出现因电源组件故障导致的AVNX MAU FAULT，但如果遇到AVNX MAU 1A FAULT 信息，也应考虑PS2（POWER SUPPLY 2）故障的可能性。飞机上所装的三个MAU 除MAU1A 通道是由两个电源组件供电外，其余通道均为单独电源组件供电。单独电源组件供电情况下，若供电组件故障会出现AVNX MAU FAIL 信 息。MAU1A 通 道由PS1 和PS2 供 电，其 中NIC+PROC由PS1 供电，拔出PS1 的供电跳开关会 出 现AVNX MAU1A FAIL 信 息，拔出PS2 的供电跳开关会出现AVNX MAU1A FAULT 信息。若触发的AVNX MAU 1A FAULT 及其他故障信息与拔出PS2 供电跳开关后出现的信息一致，应优先隔离PS2 组件。

2.2 AVNX MAU “XY” FAIL

AVNX MAU “XY” FAIL 表 示 某MAU 内部A 通道或B 通道失效，无法正常通信。如果伴有通道内全部组件同时报告故障，则说明整个通道失效。该信息出现时，故障信息通常较为复杂，首先应与级联效应引起的故障相区别。如是由电源转换和GCU（发电机控制组件）原因触发的AVNX MAU FAIL 信息，后续会自动恢复正常，可以正常执行航班。

1）电源转换引起的故障

在地面或滑行阶段，电源转换期间触发AVNX MAU FAIL 信息，由于级联效应，MAU 通道内其他系统的故障信息也可能出现，如FLT CTRL NO DISPATCH（ 飞 控 不 能 放 行）、FLT CTRL FAULT、AP FAULT 和 LG NO DISPATCH（起落架不能放行）等。MAU 通道失效的CAS 区信息通常伴随着MAU“X”NIC“Y”FAULT 的维护信息。这类信息表示受影响的NIC 暂时失效或内部重置，没有能力与ASCB 进行通信。若这些信息从出现到消失不经任何操作几秒后自动消失，可以不用处理。E190 飞机具有NBPT（无中断电源转换）功能。飞机在地面时，两个交流电源在进行电源转换之前最多有50 ms的并联供电时间，然后发生转换，以确保转换过程中不发生中断。在并联供电之前，两个交流电源需要同步，达到一定的并联条件后才能进行并联供电。同步的时间根据涉及的电源不同而有所区别。其中IDG 的电源转换需要5s，APU 与GPU（地面电源组件）之间的电源转换需要15s。如果在规定时间内没有达到并联供电的条件，电源会中断，从而引起部分部件的不正常掉电，触发不正常的故障信息。

2）GCU 导 致 的AVNX MAU 1B FAIL 故障

GCU 本体存在缺陷，可能在起动发动机期间触发AVNX MAU 1B FAIL等一系列CAS 区信息，并可能导致DU（显示组件）黑屏及CCD（光标控制装置）无法工作。如果信息自动消失，机组可继续执行航班，这类瞬时状态不影响安全运行。由于1 发起动期间的电气瞬时转换，可能会出现暂时的AVNX MAU 1B FAIL 信息，这种瞬时转换会影响AC BUS 1，AC GND SVC BUS（交流地面勤务汇流条）、DC GND SVC BUS 和DC BUS 1，可能导致GCU 的内部复位。除了与AVNX MAU 1B FAIL情况相关联的一系列信息外，显示单元可能会黑屏。这些影响是暂时的，会在1min 内消失，不影响飞机的安全运行。有时副驾侧CCD 会冻结，可复位左侧跳开关面板上的B18 跳开关恢复正常。1701321F 件号的GCU 会减少件号为1701321E 的GCU，在左发起动到50%时触发AVNX MAU 1B FAIL 信息。

3）MAU 系统部件故障

NIC+PROC 组件负责让整个通道的组件与ASCB 总线通信，POWER SUPPLY 给整个通道的组件供电，所以理论上这两个部件发生故障的可能性较大，再结合故障率，NIC+PROC 占比高达82%。因此，出现故障时应优先隔离NIC+PROC 组件，其次隔离电源组件，若故障依旧，再隔离该通道内的其他组件。为排除其他组件造成通道堵塞引起故障，可通过依次拔出通道内的其他组件并观察AVNX MAU FAIL 信息是否消失来判断造成整个通道失效的组件。此时，由于缺少组件，可能会出现AVNX MAU FAULT 信息和由该组件失效引起的相关信息。目前还未发生过MAU卡柜故障导致AVNX MAU FAIL 的情况，但是从原理分析是可能的。若以上组件隔离后故障依旧，则隔离MAU 卡柜。

3 结束语

虽然MAU 系统故障无法放行，但某些情况下不需要进一步处理，不可盲目换件。本文通过梳理E190 机队运行数据，统计分析了 MAU 系统故障模式及处理措施，为同机型系统如何区分虚假信息和快速定位故障提供参考。