某型机液压舱门无法打开故障分析

■ 周军 薛伟 周康宁/中国飞行试验研究院

0 引言

根据某型飞机飞行试验相关文件要求，在每架次飞机着陆停稳后发动机停车前，需要打开飞机的液压舱门，以便进行飞行数据的下载、测试设备调整、飞机联试、液压舱门状态检查维护等工作。本文根据该型飞机液压舱门驱动系统工作原理及信号交联关系，定位并排除了某次飞行后无法打开液压舱门的故障，总结了该类故障的排查流程和方法。

1 液压舱门驱动系统原理

液压舱门驱动系统由舱门控制器、液压舱门驱动器、角位移传感器、到位开关等组成，其控制部分综合于舱门控制器中。液压舱门驱动系统具有开闭液压舱门、驱动和把持、到位判断、故障监控和通报等功能，通过管理总线接收来自舱门控制器的液压舱门控制指令，对相应的液压舱门驱动器进行驱动。舱门控制器主要实现各个液压舱门驱动器的数字伺服回路计算、逻辑控制、故障监控和通报以及液压舱门驱动系统与其他系统的信号交联等功能。液压舱门驱动系统内部交联关系如图1所示。

图1 液压舱门驱动系统内部交联图

飞行员通过座舱操作或地勤人员通过地面维护板操作，产生液压舱门的控制指令，该指令通过管理总线发送至管理计算机，管理计算机根据飞机状态与系统状态，决定选择使用座舱指令或地面维护板指令（空中状态时选择座舱指令，地面状态时优先选择地面维护板指令），并将选择结果及飞机状态信息等通过管理总线发送至舱门控制器。舱门控制器根据当前的系统状态和飞机状态，向液压舱门驱动器发送控制信号，控制液压马达旋转，旋转运动经过齿轮箱减速后，通过传动轴传递给各旋转作动器，从而实现液压舱门的开启和关闭。液压舱门驱动系统采用到位开关作为液压舱门开闭到位的唯一判断条件，舱门控制器接收各角位移传感器及到位开关信号，实现液压舱门位置的闭环监控。舱门控制器对各液压舱门驱动器、角位移传感器及到位开关进行故障监控，将监控到的故障通过管理总线向管理系统通报，由管理系统进行综合告警，完成故障状态的显示与通报。液压舱门驱动系统与其他系统的交联关系如图2所示。

图2 液压舱门驱动系统与其他系统交联关系图

液压舱门驱动系统控制条件：

1）地面维护板上的“舱门安全”开关处于“飞行”状态；

2）液压系统状态正常；

3）供电系统状态正常：

4）舱门控制器、液压舱门驱动器、传动轴、旋转作动器、角位移传感器等成品无故障；

5）液压舱门的控制信号正常。

2 故障现象

一架该型飞机执行飞行任务后，地勤人员按照飞行卡片要求在地面维护板上打开液压舱门时，液压舱门状态显示为红色，反复操纵多次均无法正常打开液压舱门。地面维护板故障清单页面报“总线数据无效”故障，且故障无法清除。将地面维护板下电并重新上电后故障消失，液压舱门状态显示为绿色，选中液压舱门后按压“开舱”键能顺利打开液压舱门。

3 故障分析及排除

现场地勤人员发现不能通过地面维护板正常打开液压舱门后，首先根据液压舱门驱动系统的控制条件，检查地面维护板液压舱门一键安全开关处于“飞行”位置、飞机液压系统状态正常、飞机供电系统状态正常，控制条件中1)、2)、3）项均正常。在地面维护板上删除飞机各系统故障，再次尝试打开液压舱门，故障依旧。将地面维护板下电并重新上电后故障消失，能正常打开液压舱门。鉴于飞机上6个液压舱门驱动器、传动轴、旋转作动器、角位移传感器等成品同时发生故障的概率极低，从舱门控制器至6个液压舱门驱动器的线路同时发生故障的概率极低，所以可能是舱门控制器成品故障或者液压舱门的控制信号异常，而液压舱门控制信号异常又分为管理总线线路异常或管理总线线路连接的成品故障，这与故障清单报出的“总线数据无效”的故障现象一致。

第二架次飞行后，地勤人员在地面维护板上打开液压舱门时故障复现，多次将地面维护板下电并重新上电，故障依旧。最后，地勤人员示意飞行员在座舱内操纵液压舱门控制开关打开液压舱门，液压舱门能正常打开。飞行后飞机接液压进行多次验证，在地面维护板上打开液压舱门时出现故障偶发情况，在座舱内操纵液压舱门控制开关都能正常打开液压舱门。根据图3可以判断出座舱液压舱门控制开关至各液压舱门驱动器的线路及成品正常，即从座舱液压舱门控制开关至管理计算机C、从管理计算机C至舱门控制器A、从管理计算机D至舱门控制器B的线路正常，管理计算机C、管理计算机D、舱门控制器A、舱门控制器B等成品正常，同时也验证了前文分析的从舱门控制器至各液压舱门驱动器的线路正常，液压舱门驱动器、传动轴、旋转作动器、角位移传感器等成品正常。

图3 故障分析图

综上分析，故障原因可能是从地面维护板至管理计算机B、从管理计算机B至管理计算机C的线路异常或管理计算机B、地面维护板成品故障。对从地面维护板至管理计算机B、从管理计算机B至管理计算机C的线路进行导通测试，线路正常，无短路、缩针等现象。对管理计算机B和地面维护板进行串换件工作，更换管理计算机B后，故障依旧；更换地面维护板后，飞机连接液压，反复测试多次都能通过地面维护板正常打开液压舱门，故障排除。

4 总结

综合上述分析及排故过程，该故障的主要原因是管理总线B通道的地面维护板成品故障，导致地勤人员通过地面维护板输出的打开液压舱门控制信号无法确保每次都正常传送到管理计算机B，从而表现出“液压舱门无法正常打开”“总线数据无效”的故障现象。

该型飞机液压舱门无法打开故障，可以按照以下几个方面进行排查：

1）逐项检查液压舱门驱动系统控制条件是否满足；

2）检查线路是否连接正确、接触可靠；

3）检查成品状态，对于集中在某个管理计算机通道的故障，串换对应通道的管理计算机以隔离管理计算机成品故障；

4）如果故障清单中报出舱门控制器、液压舱门驱动器、到位开关机械故障，应当检查相应成品；

5）如果故障清单中报出液压舱门驱动器的控制阀门、角位移传感器、到位开关等电子故障，应当分析相应成品的电流信号并更换舱门驱动器。