陈洁康
(东方航空技术有限公司,上海 200120)
飞机襟翼的实际位置和襟翼手柄的控制位置不一致是后缘襟翼不一致故障表现的主要形式,一般情况下,前缘襟翼和后缘襟翼被飞机襟翼手柄同时控制并掌握着,UP、1、15、20、25、30 等7 个卡槽位置是主要的手柄卡槽点。当操控人员将手柄转移到某个卡槽点后,后缘襟翼就会随之发生相应的角度变化。经过研究和相关实验发现,波音飞机内部的缝翼组件(简称FSEU)主要负责对缝翼关断活门和襟翼两个元组件进行一定的保护作用,一旦后缘襟翼系统出现安全隐患后,TRAILING EDGE 琥珀灯就会呈现报警信号,并同时传递给EICAS 等系统,提醒飞机操作和管理人员获取预警数据。
波音飞机的工作原理如下:首先,在飞机后缘襟翼组件等内部元件向后缘襟翼传感器发送相关信息后,经过FSEU 对驾驶舱内部的襟翼位置发出相应指令后,左右后缘襟翼等部位的内部数据信息会发送到失速偏航阻尼器和飞行机控制计算机等内部系统中;其次,FSEU 的正常运转离不开后缘襟翼位置传感器内部的定子电压的相互支持,在比较左右后缘襟翼传感器传递的数据信息后,后缘襟翼传感器会自动智能的接收指令,假如襟翼位置附近的指示器指针出现卡滞现象后,传感器内部的定子电压就会立刻发生明显变化,假如后缘襟翼内部的传感器出现延迟传递信息等情况,也会在一定程度上导致襟翼指示器呈现的信息不够准确。实践证明,有数据资料显示,襟翼信号的角度误差不应超过8°[1],否则会致使飞机后缘襟翼出现不对称等现象,严重时可以使得飞机飞行不稳定。如果出现此种情况,在1 s 之后,襟翼旁通活门会立即在FSEU 的支持下启动供电模式,停止对后缘襟翼的液压操作,如果延迟时间超过4 s,旁通位就会直接锁定旁通电路,致使后缘襟翼的液压无法运行,襟翼手柄也循环在6~29 个单位之间;最后,当波音飞机落地时,且落地速度低于61 节后,左右襟翼传感器的角度误差不超过7.2°后,传感器才会慢慢复位直到正常。双失效波音767 飞机的外观如图1 所示。
图1 双失效波音767 飞机
波音飞机襟翼位置指示器系统结构如图2 所示[2]。通常情况下,驾驶舱P3 板上会装有相关襟翼位置指示器系统,在经过两个完整的同步器调试后,通过机舱内部的襟翼位置传感器传递给FSEU,并对左右后缘襟翼进行操控。767 飞机FSEU(Flaps/Slat Electronics Unit,襟/缝翼电子控制组件)是一个微处理器控制单元,旨在为后缘襟翼和前缘缝翼系统提供主要的系统顺序、联锁和保护电路。它还提供襟翼和缝翼位置的指示,以及通过EICAS 消息的系统故障指示。襟翼和板条的操作由FSEU 控制在备用驱动器。图3 襟翼指示器在驾驶舱的位置,位于副驾驶P3 板左侧。一般情况下他的两个指示位置是保持一致,当他出现分叉超过一定区间时,就会出现FLAP DISAGREE 信息。
图2 襟翼位置指示器系统结构
图3 襟翼位置指示器
在地面/空中操纵收放襟/缝翼的工作需要打开飞机液压系统和ADP(Air Drive Pump,空气驱动泵),液压系统是它的主要动力来源,因为操纵收放襟/缝翼需要大量的动力。有时候液压系统的压力无法满足它的需求,导致收放襟翼过慢、出现襟/缝翼不一致信息,所以767 飞机还添加了一个空气驱动泵ADP 来弥补在收放过程中,由于收放过慢,导致出现报警信息。
襟翼位置指示器出现的原因可能为内部同步器元件出现问题,或是受到外界其他组元件影响,例如,各个元件内部摩擦过大、主要元件工作性能不正常以及指示器卡组等问题,操控人员应根据具体问题具体分析。
机组维修人员严格按照规定的技术标准对备用系统进行全面检查后,应立即对襟翼PDU 等重要部位进行检查,首先,可以切断PDU 的扭力管,在标记相关扭力管的原始位置后,旋转PDU 的输出轴,发现异常情形立即更换PDU;其次,应按照初始部位对校装销做好相应处理,并对后缘襟翼PDU 进行全面检查,如果校装孔不能顺利的装进销子,应特别注意在收襟过程中的处理,即在襟翼放下位快速收到UP 位时,对手柄进行适当操作,防止PDU 的控制活门提前关闭,也杜绝TE FLAP DIS-AGREE/TE FLAP SHUTDOWN 出现相关问题,当然具体的操作应以襟翼PDU 的元件维护手册为主要参考依据[3]。
因为此种原因致使襟翼系统出现不一致等故障较为常见,大多数是由于机械内部的重要元件在设计过程中存在误差而导致质量问题,加上后续的维修保养不及时,引起传动元件的润滑油性能以及抗腐蚀效果较差,最后使得机舱内的球形螺帽、丝杠摩擦过度,在阻力增大后,造成后缘襟翼卡阻并出现不一致等相关故障。除此之外,机械卡阻的原因可能是因其内部的襟翼滑轨导架轴生锈引起的,加上润滑性能逐步降低,使得后缘襟翼位置卡阻,诱发不一致故障等多种情况。针对此种情况,首先,可以适当的向系统内部加入中系统供压液,同时对相关机械元件进行润滑处理;其次,应缓慢移动襟翼并控制好手柄,确保襟翼等位置可以灵活的收缩;最后,在确保机械卡组没有任何问题后,进行系统其他部位的处理。
电器内部传感器、指示操作系统以及线路出现短路故障等是导致电器出现问题的主要原因。随着科学技术的进步,维修人员会借助FSEU 系统或者FSPM 系统对其进行故障排查,在下载并通过快速存取记录器收集相关原始资料后,反应FSEU 的工作状态和襟翼存在的主要位置,与此同时,襟翼位置的数据信息被飞机内部的计算机控制系统所掌握。一旦出现后缘襟翼不一致等问题,TEFLAPSHUTDOWN 就会传递预警信息,此时,飞机维护人员可以应用295T0049-63 的FSEU,再启动相关自检操作流程后替换可能出现故障的FSEU,并为相关元部件提供中系统供压液及液力,将襟翼调节至30 单位后,检查FSEUBITE 呈现的相关信息,从而确保传真器的校装正常进行;其次,相关人员从中系统释压,确保收上位的手柄在襟翼手柄相关部位;最后,值得注意的是,一旦准备位上没有ALTN 电门,应使用ALTN FLAP 进行电门选择与操作,使其停留在NORM 位置后,拆卸原先的FSEU。在更换FSEU 后,应做好相应测试,从测试的数据可以发现[4],系统内部的FSPM 电压值不是正常范围,排除了更换后的故障隐患。
2019 年某月,某架767 飞机机组反应在起飞和着陆阶段在收放襟翼过程中,襟翼指示器在指示1~5 之间出现襟缝翼不一致信息,其他位置都正常。当时机务人员接收到机组反应的情况后询问ADP 是否工作,机组反应ADP 的PRESS 灯亮。查看这架飞机的整体状况,发现飞机APU 不能被使用,询问当时的机组得知机组完成相关操作程序后把发动机的隔离活门放在关闭位,之后机务人员把隔离活门打开地面启动发动机后,多次操作襟缝翼工作正常,无襟缝翼不一致信息。上述事例得知,在APU不工作的情况下,发动机隔离活门关闭ADP 不会参与任何工作,因为它是以飞机引气作为动力才工作。从相关手册中可以查找到操纵襟翼需要液压力和空气动力,当ADP 得不到来自APU的空气动力后,襟翼就会扭转非常慢,导致出现信息,但是ADP可以从其他起气源系统得到动力,例如发动机引气,只要打开相关发动机的隔离活门,使其恢复正常工作,信息就会消失。所以了解这个过程的原理也是非常重要的。
综上所述,波音767 飞机出现后缘襟翼不一致等相关故障的原因可能是受到外界各种因素影响,在遇到类似的系统故障时,机务人员一定要做到具体问题具体分析,查看相关的工作手册,在收集最原始的故障数据后,积极学习国内外先进的航天技术,并结合先进的计算机网络技术,同国内外的航天部门进行深层次的交流和学习,在不断创新、因地制宜的同时,解决襟翼不一致等故障,国家的有关部门也应投入适当的建设资金,积极引进先进的技术型人才,促进航天航空事业的可持续发展。