B737－300自动飞行控制系统故障分析

派乐特 · 发表于 2013-6-22 18:08:37

          B737－300自动飞行控制系统故障分析

一：自动飞行控制系统基本功能与原理

737－300飞机的自动飞行控制系统是提供自动驾驶，飞行指引，速度配平，马赫配平，安定面配平和高度警戒等综合控制。即按飞行管理计算机系统（FMS）制定的飞行要求产生飞机的操纵指令去操纵飞机执行机构即作动筒以控制飞机的飞行。并且对执行结果进行反馈和比较，不间断的校正保证飞机始终准确按飞行计划规定的航路飞行。
1: DFCS的主要组成是：方式控制板，飞行控制计算机（FCC,2部），A/P作动筒（4个）。在DFCS的组成中FCC是核心部分，它接收众多的传感器信号后处理后输出去控制舵面。它功能全面，精确，集自动驾驶，飞行指引，速度配平，马赫配平和安定面配平于一体。方式控制板是DFCS和飞行员的接口。它给飞行员提供衔接控制和方式选择。自动驾驶作动筒是把FCC产生的信号转换送给动力控制组件（PCU）进而控制舵面。
2:速度配平是飞机在低速度, 高推力的情况下,提供自动安定面配平。当自动驾驶衔接或襟翼收上时，速度配平功能停止。尽管自动驾驶未衔接，但速度配平指令仍来自飞行控制计算机。
3：马赫配平是飞行控制计算机在高马赫时提供一个自动控制升降舵的指令以补偿马赫改变时升力中心的位置变化。
4：安定面配平是在自动驾驶衔接以后提供的配平，由飞行控制计算机根据升降舵位置提供指令。
5：高度警戒是当飞机飞近或飞离方式控制板高度选择窗口选择的高度时，由飞行控制计算机产生的信号提醒飞行员注意。
二：它的方块图附后：
从方块图可以看出，自动飞行控制系统的中心处理部分是飞行控制计算机（FCC）,FCC感受到各种信号后输出信号去控制自动驾驶自动筒。故自动飞行控制系统的伺服机构是作动筒，通过PCU控制舵面。它的感应部分是其它各系统如：
大气数据计算机ADC：提供计算空速，气压高度信号。
惯性基准系统IRS ：提供飞机姿态，航向，位置等信号
甚高频导航系统：提供相对于地面导航台的方位信号和仪表着陆系统信号。
位置传感器：各舵面位置传感器提供舵面实际位置信号反馈给飞行控制计算机与指令位置比较。
三：故障分析总结
一般地，自动飞行系统在CDU上有自检，维护人员据此可以判断可能的故障原因。但是很多的故障都是在空中出现的。地面测试却正常。这就形成了自动飞行控制系统自己的特点。我们必须加倍仔细的分析才可能排除故障。

1：许多故障并非是自动飞行系统自己的故障，但却是与自动飞行控制系统有关。
由于自动飞行控制系统涉及面较广，涉及到飞行控制和各种操作方式，故有时判断故障的原因较困难。如2002年3月，B2995飞机每次在爬升或降落时，飞机驾驶盘自动向左偏。开始时，电子人员认为是自动驾驶故障，但地面测试一切正常。仔细分析：如果是FCC发出的指令错误，驾驶盘又向左偏，那么飞机应该向左滚转，进而左转弯。但实际情况是飞机保持了航向。后来我们要求飞行员断开自动驾驶下降，结果发现，放襟翼后，必须人工使驾驶盘左偏才能够保持方向。说明此问题是机械问题，而非自动飞行控制系统的问题。后来进行试飞等工作后，发现果然是襟翼的滑轨组件变形，导致放襟翼放下后，虽然襟翼指示器是正常的，但右襟翼不能放到正常的位置。更换滑轨组件后，故障消失。
电源问题也可能导致自动飞行控制系统出现故障现象，如许多737飞机在电源转换时，有时自动驾驶会脱开，我们做了测试后做了许多工作。，但不能根本解决问题。后在AMM上查证在电源转换时，时间过长，可能导致自动驾驶脱开。这是正常的。重新接通自动驾驶即可。
2．各种传感器和输入系统是导致自动飞行故障的重要原因。
因为自动飞行控制系统输入系统众多，接收的传感器信号各异。故许多传感器和输入信号的丢失和失效会导致自动飞行控制系统失效。这就需要我们仔细阅读手册。如：2002年2月，B2165飞机在爬升时，飞机的实际空速在230节时出现了超速警告，自动油门不能运动，给维护人员的直觉就是油门好像卡住，自动油门有故障。后经我们反复排故发现是襟翼位置传感器的失效导致了自动飞行超速故障。
在2002年飞机济南定检后在青岛短停时，自动驾驶A不能接通，B能接通。航后检查发现是驾驶盘力传感器接触不好导致了自动驾驶 A不能接通。
2002年10月，B2165机组报告空中飞行指引不一致。地面测试无任何故障。我们经过了很长时间的分析和排故工作发现B2165左右ADC件号不同，虽然在IPC上符合B2165飞机，但实际中件号为501FAD1－1的ADC装到新飞机（2961，2968，2995）上是正常的，装到2165上却会出现较大的差值。FCCA是接收左ADC的高度信号，FCCB是接收右ADC的高度信号。这就导致了指引不一致的现象。这是一起典型的输入信号有误导致自动飞行控制系统异常的故障。这在我们公司的CRJ飞机上也出现了类似故障。

3．自动驾驶系统本身和它的执行机构的故障是导致自动飞行控制系统故障的主要原因。
在自动飞行控制系统中，自动驾驶经常断开或接不通的大部分原因是FCC和它的执行机构。在自动飞行控制系统中，由于飞行控制计算机(FCC)是该系统的中央处理器。故FCC的损坏是导致自动驾驶经常断开的主要原因。如2003年10月，B2995飞机自动驾驶接不通的故障。通常B737飞机有两套自动驾驶。可以让飞行机组换着使用自动驾驶，这样在一套失效的情况下正常执行航班。也可以更好地帮助我们排故。但是安定面配平系统是不同的，它也是两套，每套听从各自的FCC的指令，但是安定面配平马达是每架飞机只有一个的，这样，当安定面配平系统的马达（M255）失效的时候，两套自动驾驶都会失效。这种情况在B2968上出现过。

4．装配的失误是导致自动驾驶失效的次要原因。
有时候飞机本身没有故障，但做了工作以后却出现了故障。这就需要我们仔细检查做过的工作。比如我公司的B2165飞机在2002年9月做完定检后，A/P接不通，航后我们仔细检查发现驾驶盘力传感器接头松动是导致故障的原因。
2003年11月B2165飞机因指令更换马赫配平作动筒，但是由于未调好中立位置传感器导致了第二天的自动驾驶故障，调好后，故障排除。
总之，由于自动飞行空话之系统涉及到飞行控制舵面，自动油门和管理系统，故故障确实比较难以排除，但是只要我们熟练掌握系统工作原理，明确各部件的功能和作用，准确了解故障现象，故障还是能排除的。

自动控制系统方块图

导航系统包括:飞行管理计算机系统，大气数据系统，甚高频导航系统，无线电高度系统。
电门包括：起飞复飞电门，自动驾驶脱开电门，升降舵液压压力电门，副翼液压压力电
门，襟翼电门，副翼力限制器，杆电门组件，安定面限制电门，起落架位置电门，放下锁定电门，自动速度刹车组件，空地继电器，地面感觉继电器，姿态转换继电器，航向转换继电器，电源转换控制继电器。
位置传感器：俯仰CWS转换器，横滚CWS转换器，襟翼位置转换器，攻角传感器，
升降舵自动驾驶线形电压差转换器，副翼自动驾驶线形电压差转换器，安定面位置传感器，中立转换传感器，分离位置传感器。
飞行指引显示：指引杆显示于左右姿态指引仪（或者电子姿态指引仪）。
各舵面作动筒包括：升降舵自动驾驶作动筒，副翼自动驾驶作动筒，马赫配平作动筒，
安定面配平伺服马达。

zhang007yx · 发表于 2013-6-26 17:54:37

总结的好啊，呵呵

于 2013-06-26 17:57:19 连续回帖自动追加:
好像是原同事，我的QQ275827003，希望以后可以交流

于 2013-06-26 17:57:29 连续回帖自动追加:
好像是原同事，我的QQ275827003，希望以后可以交流

于 2013-06-26 17:57:41 连续回帖自动追加:
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