| 经典案例分析 | | 资料名称 | A300-600自动油门系统衔接电门故障分析及排除 | | ATA章节号 | 28 | | 机型 | 空客 | | 部件名称 | 自由油门系统 | | 故障描述 | 自动油门系统是用来控制
飞机从起飞到着陆整个飞行全程的飞行速度控
制装置，一旦出现故障，排故较困难。本文通
过对该系统衔接电门故障排故过程的分析，提
出对该系统维护的一些建议。 民航飞机的自动
油门系统(ATS)是通过控制飞机发动机推力来间
接控制飞机速度的自动控制系统，在正常飞行时
，它可以代替飞行员控制飞机油门杆，从而极大
地降低飞行员的劳动强度。系统一旦出现故障后
，地面排故时需要有多个专业背景的维护人员协
同工作才能完成故障分析和排故工作，排故比较
困难。本文就笔者在参与维护A300-600型飞机过
程中，通过对自动油门系统衔接故障进行分析和
排故的过程提出一些思路和建议。 | | 原创/转载 | 转载 | | 备注 | |
A300-600自动油门系统衔接电门故障分析及排除 作者：李航
The Maintence Experience inATS Engage Switch Failure of the A300-600 Aircraft
汪涛/南方航空集团北方公司
自动油门系统是用来控制飞机从起飞到着陆整个飞行全程的飞行速度控制装置，一旦出现故障，排故较困难。本文通过对该系统衔接电门故障排故过程的分析，提出对该系统维护的一些建议。
民航飞机的自动油门系统(ATS)是通过控制飞机发动机推力来间接控制飞机速度的自动控制系统，在正常飞行时，它可以代替飞行员控制飞机油门杆，从而极大地降低飞行员的劳动强度。系统一旦出现故障后，地面排故时需要有多个专业背景的维护人员协同工作才能完成故障分析和排故工作，排故比较困难。本文就笔者在参与维护A300-600型飞机过程中，通过对自动油门系统衔接故障进行分析和排故的过程提出一些思路和建议。
A300-600型飞机自动油门系统的工作原理
典型的自动油门系统一般由下列部件组成：自动油门计算机（TCC，也称推力控制计算机）、油门杆伺服机构、飞行速度传感器和控制显示器等。TCC是自动油门系统的核心，其主要功能是完成对输入信号的变换和处理、控制规律计算、逻辑控制等工作，一些新型号的民航飞机上不再安装自动油门计算机，其计算功能由飞行管理计算机（ＦＭＣ）完成。油门杆伺服机构用来操纵飞机油门杆，使油门杆的位置随发动机工作状态的改变而变化，这样当飞行员需要人工超控油门杆时，就可以直接操纵油门杆控制飞行。飞行速度传感器用来测量飞机速度，作为系统输出的负反馈信号以实现自动控制，一般由大气数据系统提供。
通过对发动机数学模型和飞机纵向运动的运动方程推导和简化，可以得到油门杆位移量与飞机速度变化量之间的控制关系，就是自动油门系统的控制规律：
上式中，ｋｔ为油门伺服机构的传动比，为每伏输入电压的输出机械行程；Ｔｔ为油门伺服机构的时间常数；ｋ1，ｋ2分别为速度信号和微分信号的传动比。因为自动油门系统是控制飞行速度的自动控制系统，所以将飞行速度的误差信号作为主控信号，同时，引入速度的微分信号（加速度）以增强系统阻尼。由上式可以画出相应的自动油门系统控制规律框图（图1所示）。
根据维护手册，在对自动油门系统进行维护时，检修的重点是油门杆、油门伺服务机构、自动油门计算机和控制面板等装置。 对于A300-600型飞机，其自动油门系统结构如图2所示,它包括两台推力控制计算机TCC1和TCC2，用以实现余度控制，其中TCC1具有优先权。人工控制时，飞行员操纵飞机油门杆改变转角，油门杆位置传感器将感受到的油门杆转角信号传送给TCC和发动机电子控制组件(EEC)，EEC通过燃油调节装置(FMU)控制燃油供油量以完成发动机的推力控制。同时，EEC还将其汇总的各项发动机运行参数传回给TCC，用于计算目标推力、推力限制和油门控制信号。当自动油门系统工作时，模拟人工操纵过程，由TCC根据推力要求计算出油门杆转角位置指令，通过油门杆驱动系统和离合器带动油门杆自动转动到指定的位置，同时，TCC直接通过EEC控制发动机推力，整个自动控制过程中，飞行员不需要操纵油门杆，而可以去完成其他飞行操纵任务，从而在飞行中降低了飞行员的工作强度。
A300-600自动油门衔接电门故障分析及排故过程
1. 故障现象
飞行员反映ATS存在衔接电门保持不住故障，经检查发现ATS1衔接电门保持不住，但ATS2衔接电门可以保持住。
2. 排故分析过程
衔接电门ATS1和ATS2是分别控制TCC1和TCC2的开关，电门衔接时相应的TCC工作。飞机飞行时，如果ATS1或ATS2衔接电门保持不住，自动油门系统就无法正常衔接工作，因此该故障对飞行安全影响很大。
根据日常排故经验，如果在基地机场，有足够的备件，可以通过更换主要备件的方法很快发现故障原因。一般方法是先更换TCC，如果故障现象还在，则可以将衔接电门、耦合器等主要部件逐一更换，直到故障现象消失为止。
但如果更换了主要部件后，故障还存在，或者没有足够的备件时，一般是先对设备进行外部检查或部件表面检查，然后根据故障现象对设备内部的相关部分进行检查、判断，以压缩并确定故障范围。按照由易到难的原则，按以下步骤进行故障分析。
（1）由于系统供电后能工作，因此，首先排除电源系统故障。
（2）检查ATS在无工作方式下电门衔接的逻辑条件是否都满足。
这些逻辑条件包括：①TCC供电有效；②TCC内部监控有效；③飞行增稳计算机(FAC)正常；④大气数据计算机(ADC)正常；⑤两套FADEC正常；⑥ATS衔接电门都在接通位。当这些条件均满足后，衔接电门应该可以保持在接通位。
（3）检查ATS在有工作方式下电门衔接的逻辑条件是否都满足。
这时,除了满足上述无工作方式下电门衔接的条件外，在不同的工作方式下,还需满足不同的附加条件。①速度/马赫数保持方式下,需要满足：飞行控制组件(FCU)是否选定该方式；惯性基准组件(IRU)提供的俯仰轴信号是否有效；ADC提供的速度和马赫数信号是否有效。②推力锁定方式下,需要满足：推力比面板（TRP）有效且选择了其中一个方式；THR-L计算有效；扳动起飞/复飞电门但自动油门无效；或油门杆推到最大。
（4）检查衔接电门组件是否故障。
一般通过更换电门组件的方法来检查，如果组件更换后系统恢复正常,则说明是电门组件故障。
（5）检查耦合器是否故障。
在衔接电门人工保持的状态下，扳动起飞/复飞电门，看耦合器是否带动钢索运动。
（6）检查自动油门作动器是否故障。
在衔接电门人工保持的状态下，扳动起飞/复飞电门，看自动油门作动器的输出轴是否转动。
（7）检查TCC计算机是否故障。
如果自动油门的衔接条件都满足，FCU上的绿色按钮灯应该亮，自动油门系统应该正常工作，它应随着自动驾驶仪/飞行指引仪(AP/FD)的工作方式不同，而自动衔接在不同的工作方式上，此时，TCC应控制自动油门作动器，通过耦合器使油门杆与之随动。如果这些外部特征都不能满足,则表示TCC可能有故障。
（8）如果上述几个ATS系统的主要部件均正常，则可以判断为线路故障，这时就要根据线路图进行线路故障分析。
3. 故障排除过程
按照以上的分析过程，按以下步骤排故。
（1）对调ATS的两台TCC，故障仍存在。
（2）判断为耦合器故障，更换耦合器后，ATS1衔接电门可以保持住了，但又发现油门杆的工作阻力变得很大。
（3）对油门杆连动系统进行检查，校装和润滑后，故障仍存在。
（4）在两个衔接电门都衔接、和分别单独衔接ATS1和ATS2电门三种情况下，在单独衔接ATS2电门时，油门杆工作正常，但单独衔接ATS1电门时，故障现象出现，因此，可以判断为TCC1输出控制部分电路出故障。
（5）更换TCC1后，故障排除。
排故总结及建议
对该机型的自动油门系统进行日常维护时，除了按维护手册进行正常操作外，还应加强对TCC2的检查。因为飞行员在空中一般都是将ATS1和ATS2衔接电门都接通，ATS1电门控制TCC1，ATS2电门控制TCC2。当ATS正常时，两个TCC都能同时正常待命，由于TCC1比TCC2有优先权。但如果TCC1故障，使ATS1电门掉下后，自动油门系统自动将连接电路和ATS作动器切换到TCC2，由TCC2提供信号。但因为TCC2一般是作为备份，可能会出现当TCC1出故障时，未能及时将相关系统信息全部送到TCC2，导致TCC2监控相关系统时数据不全，容易导致自动油门系统工作不正常。 | 
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发表于 2009-12-1 14:44:35