波音787-9 飞机应急灯系统及其故障分析

■ 孟龙 薛明龙/北京飞机维修工程有限公司

飞机应急灯系统作为应急逃离疏散的关键组成部分，具有十分重要的作用。目前，民航客机普遍配备的是反光条式应急灯和传统的导线式应急灯，而波音787-9 飞机划时代地采用了无线网络化控制模式，由分布在飞机客舱内的无线应急灯控制器组件（WCU）进行组网，通过网络信号对应急灯系统进行控制。此套系统的优点在于减少了传统导线的使用，大大节省了机上空间，且避免了导线老化所造成的线路故障，提高了可靠性。

1 波音787-9 飞机无线应急灯系统基础知识

1.1 无线应急灯系统简介

图1 为波音787-9 飞机无线式应急灯的基本组成架构。驾驶舱P5 板上方和左1 登机门乘务员座椅右上方各有一个应急灯控制面板，提供指令电信号，用于操纵应急灯的开与关。分布在客舱内共29 个无线应急灯系统控制组件（WCU）提供应急灯控制信号，用于点亮机舱内外的应急灯，装在WCU 内的控制组件电池（WBU）为WCU 提供电源，飞机上的远程电源分配组件（RPDU）为WBU 充电。远程数据收集器（RDC）收集WCU 的数据信息，通过核心网络将信息传递给通用计算资源柜（CCR）进行计算，并交由机组，通过显示与警告功能进行显示。

图1 波音787-9应急灯系统简图

1.2 无线应急灯系统注意事项

因应急灯系统同时受32V 热电瓶汇流条（HBB）控制，当飞机断电时，驾驶舱P5 板的控制电门不能放置在AREM 位，否则应急灯会被点亮。需要重点关注的是，在AMM 手册飞机主电瓶更换程序中有特别提示：如果断开主电瓶前30min 内无线应急灯系统点亮，内部电池大约会放电10min，而要将应急灯电池充满则大约需要2h。因WCU 内有30min 记时继电器监控飞机是否有交流电供应，所以在拆下主电瓶前必须遵守手册要求，断电超过30min 后再进行施工，使记时继电器超过其工作时间，避免吸合，否则使应急灯点亮而造成应急灯电池寿命减少。

2 无线应急灯系统主要部件

2.1 无线应急灯系统控制组件（WCU）

WCU 是波音787-9 应急灯系统中最重要的控制组件，提供网络化的控制逻辑与系统构型。图2 所示为WCU 的三类安装位置，分别为8 个登机门上方盖板内、左侧过道行李架上部衬板内以及公务舱与经济舱座椅下部（具体参考航空公司客舱选型布局），WCU 的具体位置可以参考AMM 手册根据编号查找。

图2 机上WCU三类安装位置

波音787-9 飞机上共有29 个WCU，其中Class1、Class4、Class5 、Class8 为主WCU，其余的WCU 受4 个主WCU控制，具体控制逻辑如图3 所示。WCU内装有ELS OPS 和ELS DB 软件，其中，OPS 为操作软件，DB 为数据库软件。当更换任何WCU 时，需同时给4个主WCU 安装软件，安装软件前需确定软件是否过期，过期的软件无法安装。需特别注意的是，因WCU 与WBU 内存在构型记忆，同一位置的WCU 与WBU 不能同时更换，否则会失去构型。Class13 WCU 作为唯一备份的WCU，在必要时可进行串件，以满足MEL 保留放行条件。

图3 主WCU与次要WCU的控制逻辑

2.2 无线应急灯系统控制组件电池（WBU）

WBU 是为WCU 提供电源的电池组，与WCU 装在一起，可单独拆装，AMM 手册规定WBU 的寿命为5 年，需要定期进行更换。全新的WBU 通常以30%电荷状态存储，更换时需充电的最长时间有可能达到2h。如航线紧急排故时需要WBU，应提前做好准备，避免因充电时间较长造成航班不必要的延误。

WCU 与WBU 是无线应急灯系统的关键，如果地面后台监控到应急灯故障信息或在地面检查出应急灯有区域性故障，则首先应考虑对这两个部件进行检查。

3 典型故障分析与处理

3.1 典型故障1

以故障信息33-12101 Class 01-Door-1 LH Prime WCU configuration does not agree with other WCU 为例进行说明。

当AHM 报告或地面检查发现此信息时，可从故障描述中得到以下信息：

1）故障部件为WCU1，此WCU为主WCU；

2）故障部件安装位置为1 号登机门；

3）故障类型为主WCU 构型，与其他WCU 不一致。

根据FIM 手册进行排故，可快速判断出故障原因，大概率为WCU1 或WBU1 故障或软件构型丢失，因故障描述已提供故障部件位置，可提前准备拆装1 号登机门的盖板工具以节省排故时间。根据AMM 手册完成更换和软件安装后，需检查WCU 构型。可通过以下步骤进行构型检查：在CMCF 上选择LINE MAINTENCE，进入SYSTEM CONFIGURATION 页后选择33 WIRELESS EMERGENCY LIGHTING SYSTEM，进入图4 所示应急灯系统构型页面箭头处显示为29 个WCU 全部在线的状态。如数量不为29，则代表应急灯系统还有故障，存在WCU 没有上线的情况。需要通过应急灯测试或检查构型页中哪个WBU 硬件的件/序号（图5 白框处）没有显示来确定故障部件，以进行后续排故。

图4 机上CMCF应急灯系统构型页1

图5 机上CMCF应急灯系统构型页2

3.2 典型故障2

以故障信息33-11311 Class11-WBU power is degraded 为例说明。故障描述 为Class11 号 的WBU 电 量 衰 减，故障描述中并未提供Class11 的具体安装位置。需特别注意的是，Class11十分特别，共有4 个WCU，分别为11.111.211.311.4，通过应急灯测试和构型检查都无法显示具体小数点编号，因此，报Class11 应急灯故障信息时，需对4 个11 号的WCU/WBU 逐个进行排除。例如，首先根据AMM 手册拆装Class11.1 的WCU/WBU，进行构型检查；如果构型正确，则进行应急灯系统测试；测试通过并检查所有应急灯是否点亮，如一切正常代表故障排除。如果拆装11.1 后系统构型显示的在线数量不为29，则代表11.1 没有故障，需逐个更换其他3 个WCU/WBU 以进行判断。因Class11 排故存在很大的不确定性，所需时间不易把握，如果航班时间紧张，可以提前考虑调班或增加排故人员，用同时开工的方法来避免航班延误。

3.3 典型故障3

系统构型检查和地面测试显示正常，但仍有单个应急灯不亮的情况。此种故障现象较为常见，大多数为应急灯组件导线接头有破损、断丝或灯泡破损，多发生在座椅区域的应急灯中。由于座椅区域应急灯安装在客舱通道两侧，易受旅客行李箱和食品车的碰撞造成破损，其连接导线安装在旅客座椅下方，有可能受到外力的挤压而折断。当遇到此种故障时，首先应确认构型是否正确，WCU 是否全部在线；其次确定除发现的故障应急灯外是否还有其他的应急灯没有点亮，如没有，则只需单独更换故障的应急灯组件。

4 非典型性故障分析

应急灯不能随指令熄灭故障多为线路问题，故障判断需要较长时间。由于各航空公司的最低设备清单（MEL）对应急灯的放行标准非常严格，一旦出现此类故障，飞机很难放行，对航班影响较大。下面介绍两个实际案例。

1）当飞机APU 解除供电时，飞机的主电瓶接触器（MBR）无法自动吸合，造成115V 交流电无法断开，主电瓶不能给飞机提供直流电，热电瓶汇流条（HBB）会向应急灯发出指令，全部应急灯点亮，应急灯电池持续放电直至电量耗尽，大大降低了应急灯电池的寿命。为了避免这种情况发生，如MBR 无法自动吸合，应第一时间连接地面电源车对飞机进行供电，避免影响应急灯电池的寿命。该故障由MBR 引起，现象为飞机不能断电，故障原因比较容易判断。

2）应急灯插头地线发生损坏或短接，造成部分应急灯长亮，并伴有导线烧焦味道。发生此类情况时，需对故障长亮的应急灯所在区域导线插头逐一进行排查，找到损伤点。导线损伤多发生在插头根部或屏蔽保护层磨损处，因涉及导线维修，此类故障需要较长的停场时间，建议提前调整航班。

5 总结

波音787-9 飞机无线应急灯系统采用了全新的网络化设计概念，机务维修人员应通过原理学习，不断在实际工作中总结经验，缩短排故时间，提高工作效率。