前缘锁定故障的排故分析

机务张SIR · 发表于 2010-5-28 17:04:35

一、故障现象
7月7日，2647执行HU7281航班，海口起飞20分钟后，机组反映2647在空中出现前缘过渡灯亮的故障。落地后，对前缘系统详细检查，发现了以下几点故障现象：

1．驾驶舱内襟翼手柄处于收上位，缝翼全部处于半伸出位置，且左侧机翼1号缝翼较其它三块缝翼有一定的角度差，右侧机翼四块缝翼平齐。
2． P2板LE TRANSIT灯亮，P5板1、5、6、7、8号缝翼的黄灯亮，2、3、4号缝翼的半伸出绿灯亮，四块前缘襟翼伸出绿灯亮，证实了前缘指示系统工作正常
3．地面接通B系统EMDP泵，放襟翼10度，但是前缘没有动作，后缘运动正常。总共运动了两个循环，现象依旧，即前缘锁死，不受襟翼手柄控制，既不能收也不能放。
4．之后，又尝试性地将备用襟翼预位电门置于ARM位，然后将备用襟翼控制电门到DOWN位保持了不到1秒，前缘缝翼立即作动，P5板1、5、6、7、8号缝翼的黄灯熄灭，半伸出绿灯亮。
5．再次将备用襟翼电门放OFF位，用正常系统收放襟翼多个循环，前缘始终处于原位不动。
6．用正常系统收放襟翼时，虽然前缘不动，但观察到当襟翼放1度时，P2板LE EXTEND绿灯亮，10度以后时LE TRANSIT灯又亮。
7．给前缘系统收上液压保险放气后，前缘工作正常，说明收上保险作动。

二、现象疑点
虽然根据BOEING的FTD737NG-27-02007和服务信函737-SL-27-148，P/N：381800-1001/1003的缝翼作动器内部部件（包括释压活门、O型封圈）问题引起作动器内漏曾导致过多例液压保险作动，引起前缘锁死。初看到该故障现象以后，还是不禁会发现以下疑点：

1．是否由于1号缝翼位置不正确，导致了UCM（非指令作动）活门作动将液压油路锁死？该如何证实
2．前缘收上保险作动，为什么会导致前缘无法放出
3．为什么备用系统能够将前缘放出
4．襟翼5度时，P2板LE EXTEND绿灯亮，意味着什么

三、系统原理分析
1. 系统液压油路如附图1所示，在正常放出前缘时，B系统的液压压力经过单向活门、放出保险、前缘释压活门到前缘控制活门，此时控制活门处于伸出位或全伸出位置，作动器的伸出或全伸出端得到压力，使前缘放出。
2. 在正常收上前缘时，B系统的液压压力经过单向活门、收上保险、UCM关断活门进入作动器的收上端，使前缘收上。此时，由于前缘控制活门处于收上位，使得缝翼作动器的EXTEND和FULL EXTEND油路和B系统回游路旁通。
3. 因此，从附图1的油路分析，如果前缘释压活门，自动缝翼活门，缝翼控制活门出现内漏，将会导致放出保险作动，不会导致收上保险作动。因此故障应出现在放襟翼时，而不是收上时。
4. 前缘释压活门和UCM活门是两个完全相同的活门，可以互换，它们的作用也基本相同，分别防止前缘放出和收上的非指令动作。
5. 前缘释压活门弹簧保持在开位，当飞机在空中，襟翼手柄收上、所有的前缘襟翼收上、至少7块前缘缝翼收上时，前缘释压活门的电磁活门作动，使前缘放出油路与B系统回油相通，防止缝翼控制活门非指令动作时将前缘放出。当备用襟翼电门ARM位，飞机落地，襟翼手柄不在收上位，中的任一个条件出现时，释压活门即会断电复位。
6. UCM活门弹簧保持在开位，当FSEU送出UCM信号后，活门会打开，旁通前缘作动器的收上压力。前缘作动器会锁死。
7. UCM（非指令动作）是指前缘运动偏离指定位置，比如当襟翼10度时，前缘缝翼应在全伸出位置，如果此时收襟翼手柄到5度，缝翼运动从全伸出到半伸出应该停住，如果此时缝翼还继续运动，那么将会产生一个非指令动作的信号。这个功能是FSEU中的一个UCM逻辑来判断的。
8. 当FSEU送出UCM的锁定信号之后，UCM活门将锁定在开位，P2板的LE TRANSIT灯也会锁定常亮。只有在地面复位才能解锁。因此隔离故障是否是UCM造成的锁死可以通过地面断电来判断，如地面断电后仍不能复位，则说明不是UCM作动导致前缘锁死。
9. 但遗憾的是，2647落地后，因没有经验，不知道断电隔离的方法，断电与液压保险同时进行，错过了这个机会。但是，因为UCM作动会锁定LE TRANSIT灯常亮，所以判断LE TRANSIT灯也是一个好方法。当时断电前用备用系统将前缘放到半伸出位后，将襟翼手柄放1度时，LE EXTEND灯亮，说明当时并没有由于UCM锁死，10度以后LE TRANSIT再亮，说明这是由于前缘与后援襟翼构型不匹配。
10. 缝翼作动器的结构图如附图2所示，作动器分内外两个作动筒。在正常情况下，收上油路有压力，将SYSTEM BLOCKING VALVE推向右边。当伸出时，伸出管路供压，压力油经过LOCK STUD到LOCK PISTON的油腔，推动PISTON伸出开锁，开锁后，油又经过LOCK STUD处的油路进入内筒活塞左侧。这时，虽然收放两路均有压力，但因放出端作动面积较大，所以作用力将内筒推出，形成半伸出。
11. 当全伸出油路供压时，压力作用在外筒上，将外筒整个推出，形成全伸出。
12. 收上时，由于前缘控制活门先将全伸出油路旁通到回油，所以收上压力先将外筒推回，形成半伸出。之后前缘控制活门作动将伸出油路旁通，收上压力再将内筒收回并上锁。
13. 当B系统压力失效或收上液压保险作动导致作动器的收上端没有压力时，SYSTEM BLOCKING VALVE在弹簧力的作用下向左移动，堵住作动器内的收上和伸出以及全伸出油路，导致作动器锁死，既不能收也不能放。
14. 在锁死情况下，如果备用系统工作，图2左侧的STANBY BLOCKING VALVE向左移动，使得作动器内的收上油路与伸出和全伸出油路连通，这时，由于伸出与全伸出的作动面积较大使得缝翼全伸出。也就是说虽然SYSTEM BLOKCING VALVE使缝翼锁死，备用系统不受影响，仍能将缝翼全伸出。

四、排故总结
结合如上分析和故障现象，我们能够得到以下结论：
1. 根据BOEING的FTD737NG-27-02007和服务信函737-SL-27-148，该类故障在737NG机队中已经出现多例，通常都是由于系统部件内漏造成系统液压保险锁死，进而导致前缘系统的锁定。而其中又多是由于件号为381800-1001/1003的缝翼作动器内部部件（包括释压活门、O型封圈）问题引起作动器内漏造成的，而锁定前缘系统。
2. 根据现场的描述，落地后1号缝翼与其它缝翼位置有差别，说明1号缝翼作动器有内漏，导致内部流量损失，作动速度较正常变慢并且无法达到指令位置。
3. 起飞后飞行员由1度到0度收襟翼时，由于1号缝翼作动器内漏导致前缘收上液压保险作动，切断收上液压油路，使作动器停留在中间位置（参见附图1）。此时由于收上液压油路没有压力，作动器中的BLOCK VLV复位切断了伸出/全伸出油路，从而使伸出油路也被切断（参考附图1.）。
4. 在排故过程中，给前缘收上液压保险放气后，系统收放正常。更换了作动位置与其它缝翼不平齐的1号缝翼作动器，系统恢复正常。
5. 这例返航事件也提醒我们在今后的维护过程中一定要注意对平时襟翼收放过程中要留意前缘作动器的收放状况，如发现有作动时间比其它明显偏长，反应明显较慢的应及时采取措施或者更换。

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[27飞行操纵] 前缘锁定故障的排故分析