偏航阻尼系统故障在BOEING机队中属于常见的故障,也是ATA22章节中故障出现频率较高的系统,下面以某偏航阻尼系统故障为例进行讨论和分析。 一、737-800偏航阻尼系统的功用: 偏航阻尼系统的作用是防止飞机出现荷兰滚运动,从而防止由此产生的震荡问题,保持飞机在其垂直轴线的稳定性。在飞行中偏航阻尼系统计算机发出指令给方向舵,使其成比例地阻尼飞机的航向不稳定性,使飞机的航向不稳定性降低到最小,从而增强飞机的稳定性。 二、737-800偏航阻尼系统主要组成部件: 主要由两个SMYDC(SMYDC1和SMYDC2),一个偏航阻尼衔接开关,一个断开指示灯,一个偏航阻尼指示器,和在方向舵PCU上的几个相关部件组成。 三、737-800偏航阻尼系统相关联的系统部件及功用: 1、大气数据惯性组件(ADIRU):为SMYD1提供偏航阻尼所需要的空速,姿态,转弯速率,滚转速率,横向加速度数据。 2、飞行管理计算机(FMC):为SMYD1提供偏航计算所需要的飞机总重。 3、后缘襟翼收上电门:给SMYD1发送离散数据,用于限制方向舵的摆动范围,后缘襟翼收上时限尾方向舵摆动最大2度,保持飞机的稳定性。放下时限位3度,增加飞机的可操纵性。 4、主方向舵PCU,它涉及4个部件:①偏航阻尼电磁活门,当偏航阻尼衔接时,它给偏航阻尼系统施加液压;②电液伺伏阀,它把SYMD的电信号转变成液压作动,控制方向舵偏航阻尼作动器的摆动方向和速率;③偏航阻尼作动器,控制方向舵的移动;④偏航阻尼作动器线形位移传感器:发送偏航阻尼作动器的位置数据给SMYD,SYMD用来比较方向舵指令位置和实际位置是否一致。 5、左侧AOA传感器:为SMYD提供飞机迎角信息。 6、方式控制面板(MCP):提供自动驾驶是否有一个通道接通信号。 四、737-800偏航阻尼系统工作原理: 飞机飞行的时候受气流干扰,使其在垂直轴线产生不稳定性,为了使飞机保持航向的稳定性,飞机加装了偏航阻尼系统。飞机的SMYD计算机从ADIRU收到YAWRATE,根据YAW RATE的数据来进行是否需要偏航阻尼和方向舵的摆动幅度,SMYD1和SMYD 2交叉通讯,两个计算机进行数据比较看是否一致,如果数据一致则发出指令给主方向舵PCU的电磁活门,电磁活门提供液压源,电液伺伏阀把SMYD计算机的指令转变成液压作动,控制偏航阻尼作动器的移动速率和摆动方向,从而使主方向舵PCU工作来带动方向舵进行偏航阻尼。如果SMYD1和SMYD2交叉通讯发现数据不一致或者SMYD任何一个故障,将会断开偏航阻尼,偏航阻尼作动器的LVDT和SMYD的指令位移不一致也会断开偏航阻尼。 五、某飞机偏航阻尼接不通的故障历史和故障现象: 2005-6-29:偏航阻尼器接不上,航后左右互串SMYD,测试正常。 2005-6-30:在空中Y/D断开,地面检查Y/D显示故障提示 FMC DATA INVAILD,地面按手册输入飞机全重后,地面当前状态测试工作正常。 2005-8-6:偏航阻尼器可短时接通,随即断开。清除历史故障和SMYD自测试,做偏航阻尼测试正常。 2005-8-7:偏航阻尼器可短时接通,随即断开。进行隔离故障,初步判定故障原因为方向舵PCU或者相关的线路有问题。8号将进行下一步排故工作。 2005-8-9:Y/D DISENGAGAED 故障。航后测量PCU的PIN12 PIN 11 PIN 4 PIN 9 PIN 10的线路OK,直接测量新件PCUD291插头的PIN9-PIN10电阻为102欧姆,PIN11-PIN12电阻为173欧姆,PIN4-PIN11,107欧姆,PIN4-PIN12107欧姆,从SMYDC1的D3683B测量PIN13-GND,110欧姆,PIN29-PIN16,108.7欧姆,PIN29-PIN30,108.9欧姆,PIN16-PIN30,173.7欧姆。此线路阻值证明LVDT传感器和激励电路OK.地面进行SERVOTEST,ZERO COMMAND 测试PASS,SWEEPTEST,RUDDER向左移动时Y/D断开,但是SMYDC计算机指令继续发出向右的指令,测试结果SERVOLOOP FAIL,也就是Y/D静态位置可以衔接,动态性能失效,故障可能是PCU本体的LVDT传感器位置传感不准确造成的。 2005-8-10: 偏航阻尼断开。更换方向舵PCU,测试工作正常,撤保留,飞行观察。 六、偏航阻尼排故过程及分析: 737-800飞机此次故障的现象主要表现在Y/D衔接不上或者接通后断开,查阅SMYD历史故障记录显示为Y/D DISENGAE和 Y/D SERVO LOOP ,Y/D NO28VAC POWER ,根据故障信息和故障代码查阅FIM手册,可能引起故障的是:SMYD,线路问题,PCU三个方面。FIM手册对故障隔离的有一定的指导作用,但并不能对故障作出进一步的详细判断,根据FIM手册在SMYD做自测试可以判断SMYD的状态正常,但是做SERVOTEST则出现失效,测量从SMYD到方向舵PCU的线路不存在故障,由此怀疑PCU故障。但到此具体PCU那个部件问题还不能判断,根据线路图,查阅Y/D28AC是给方向舵PCU上的LVDT供激励电压和LVDT位置反馈电压,由于测量PCU得知确实有电压存在,可以确定电压不存在问题,但是SMYD在ZEROCOMMAND测试可以PASS,SWEEP TEST则不出现失效,由以上两个条件可以确定LVDT反馈位置不准确,造成SWEEPTEST时偏航阻尼断开,(偏航阻尼作动器的LVDT和SMYD的指令位移不一致也会断开偏航阻尼)。但是LVDT手册说明它不是一个航线可更换件,所以只能更换PCU,更换PCU故障消失。 七、维护提示: 737-800在SMYD做地面功能测试和复位故障锁存器(RESETLATCH)一定在CDU输入飞机的总重。这样才能模拟飞机系统测试状态。当出现Y/D故障时首先查看SMYD故障代码,然后参考FIM进行隔离,不要对调SMYD,因为一个故障就会断开Y/D。要敢于怀疑PCU的故障可能性,因为PCU的LVDT的故障在飞机伺服作动器经常发生。例如以前某自动驾驶接通后断开,就是由于方向舵作动器的LVDT故障造成的,在自动飞行控制系统中,LVDT和RVDT传感不正确的共同特点是,模拟系统测试时,进行动态测试会造成系统断开。 |