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[27飞行操纵] 737NG飞机升降舵指示不一致故障案例分析

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机务正式工-无执照

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发表于 2020-6-30 22:51:40 | 显示全部楼层 |阅读模式


01

案例一



故障信息:机组反映升降舵在空中左右不一致,右边高,左边低。姿态相差3度,右高左低飞机有横滚感觉。



排故情况:


地面打压作动升降舵正常,左、右升降舵指示一致。



根据AMM27-31-00-700-804检查发现升降舵在中立位时,左升降舵调整片翘起(右升降舵调整片与升降舵平齐),如下图。




拆卸左升降舵调整片盖板检查连杆无异常。



检查升降舵调整片控制机构弹簧,发现右升降舵调整片控制机构弹簧断了三根(共四根),左侧检查正常,更换弹簧后测试正常,升降舵指示正常。安装PN:251A2439-1



02

案例二



故障信息:航前发现左右升降舵位置指示不一致,左边在中立位,右边比中立位高一点


排故情况:


推拉驾驶杆使升降舵离开中立位,升降舵指示右边始终比左边高一点。检查机尾左右两侧升降舵(实物)高度一致。更换右升降舵位置传感器(P/N: H505B ),测试正常。




03

原理简介


升降舵的控制


升降舵输入扭矩管通过PCU输入杆给PCU提供输入信号,PCU带动输出扭矩管转动,输出扭矩管通过升降舵控制杆控制升降舵。升降舵输入扭矩管受到4个部件指令控制:


操纵杆。

操纵杆-升降舵前控制扇形盘-控制钢索-后扇形盘-输入扭矩管。操纵杆分左右两个,分别由机长和副驾控制。两个操纵杆之间有一个保护脱开机构,正常情况下操纵一个操纵杆,另一个操纵杆随动。如果任何一个操纵杆卡阻,保护脱开机构脱开两个操纵杆之间的连接,另外一个操纵杆还可以继续操纵升降舵。操纵杆底部有切断电门,如果操作杆方向和电动配平安定面方向相反,切断电门停止水平安定面的配平(人工优先)。


水平安定面。

水平安定面-升降舵中立移动杆-马赫配平作动筒-感觉计算机-输入扭矩管。我们可以理解为升降舵是水平安定面的一部分,整个水平安定面移动,升降舵自然跟着移动(中立移动)。


自动飞机作动筒。

自动飞行作动筒-输入扭矩管。


马赫配平作动筒。

马赫配平作动筒-感觉计算机-输入扭矩管。




升降舵位置指示


升降舵控制系统共有两种位置传感器,一种用于升降舵位置指示,另一种用于自动驾驶控制。用于升降舵位置指示的传感器共有两个,分别位于两侧水平安定面内,通过可调节连杆连接到升降舵上。它们将升降舵位置信号输送到数字式飞行数据采集组件(DFDAU),DFDAU再把信号传给DEU用于下DU显示屏的升降舵位置指示。用于自动驾驶控制的位置传感器位于飞机尾舱内,将升降舵的位置信号直接输送到飞行控制计算机(FCC)用于飞机姿态控制,该信号不参与位置指示。




升降舵调整片


升降舵调整片有两种工作方式:平衡模式和非平衡模式:


当襟翼放出时,即飞机在起飞、进近等低速飞行阶段时,升降舵调整片工作在非平衡模式,调整片的运动方向与升降舵相同,增强飞机低速操纵性。


当襟翼收上时,升降舵调整片工作在平衡模式,调整片的运动方向与升降舵相反,此时作用在调整片和升降舵上的力方向相反,调整片产生的力矩和升降舵操纵面的力矩平衡,消除杆力。


平衡模式和非平衡模式是通过升降舵调整片控制机构来转换的。



当襟翼放出,升降舵调整片控制机构内的升降舵调整片锁作动筒伸出,调整片工作在非平衡模式;当襟翼收上,控制机构内升降舵调整片锁作动筒通回油,控制机构上有4个弹簧,弹簧的拉力使升降舵调整片锁作动筒回到收上位,升降舵调整片工作在平衡模式。




升降舵调整片模式锁作动筒控制原理如下图。左锁作动筒由FCC控制,右锁作动筒由FCU控制。线圈控制活门打开时,锁作动筒克服弹簧力伸长。




04

故障分析



地面升降舵指示不一致,通过目视升降舵实际角度判断是升降舵不一致还是指示故障。如果角度一致,指示问题,需要检查位置传感器连杆和传感器,视情更换或者调节传感器,参考AMM31-31-51;如果角度不一致,升降舵控制机构问题,由于升降舵输出扭力管只有一个,故障在扭力管下游,需要检查升降舵控制杆,参考AMM27-31-00-820-802。


如果空中升降舵指示不一致,而地面显示正常,需要考虑调整片控制机构。通过译码还可以发现升降舵角度差跟空速有一定关系。空速越大,角度差越明显。


下图是一架飞机弹簧断裂导致升降舵角度不一致的译码数据。左右升降舵角度在地面相差0.1度左右,基本一致;但是起飞后角度相差越来越大,到巡航阶段后最大相差1.9度。飞机落地后两边差值又恢复到0.1度,基本齐平。



为什么弹簧断裂升降舵会指示不一致


空中收襟翼后升降舵调整片转平衡模式,作动筒靠弹簧力收回,如果弹簧失效,作动筒可能收不回来,这就导致左右两边的调整片模式不同,受力方向也不同。比如案例一的故障,右边弹簧断裂三根,只剩一根弹簧无法把作动筒收回,左调整片往上,右调整片往下。在气动力作用下,左升降舵受向下的力矩,右升降舵受向上的力矩,导致左低右高。而飞机在地面上没有气动力,所以不会出现指示不一致的现象。同理,如果升降舵调整片控制机构故障也会导致指示不一致的现象。


05

关于放行


如果是指示故障,可以按MEL27-18保留放行。


关于弹簧断裂,当时还问了波音能否保留。



后来波音把这个弹簧断裂也添加到MEL手册了。27章最后一项MEL27-23


如何判断起动悬挂属于热起动保护
关于液压系统油量指示在飞行中变化的提示
飞机外表损伤放行标准判断之水平安定面前缘篇



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试用期机务

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发表于 2020-7-5 08:37:55 来自手机 | 显示全部楼层
装四根自行车支架弹簧用二十年也不至于会断了
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