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如今,我们每个机务人在工作岗位上都面临着较大航班正常运行和安全考核双重压力,有时甚至还要责任追究。在这种环境下使我们时刻保持高度紧张,增加了工作负担。在岗时谨小慎微,小心翼翼的做着每一项工作,下班时还不停的回想一天的工作有没有遗漏。上班时遇到飞机故障直接等技术值班工程师开出排故方案,一步一步按方案执行。技术值班工程师就是按手册把相关的部件和控制组件逐个更换直到故障消失为止。事后大家也很少回顾、总结排故过程和分析故障的根源。只因上班时的忙忙碌碌,下班时也疲惫不堪,那还能指望他们去学习业务提升自我。这也难怪我们每天打开机务各平台和公众号后总是不变的头版页面,看来大家都很辛苦。这里根据自身经历撰写了一篇排故小作,希望能够给每天打开公众号的人提提神,而不是再次失望。
这里收录的虽然都是737CL飞机的故障,但我在筛选故障时,考虑到与737NG飞机融汇贯通,所选故障内容均是两种飞机构型完全一致的部分。这样,我们可以完全把它们当作发生在737NG飞机上的故障。另外,为了便于大家阅读,每个故障我都把繁多的相关联的系统图和线路图简化到一张图上,这样就免去大家来回参照图纸的麻烦。
我们在飞机维护工作中都会遇到一些棘手的故障,这些故障我们仅仅依靠维护手册已经无从下手,原因当然是多方面的,这些故障分析起来的确有一定难度,需要我们花费很多时间和精力。这里,我举几个这方面的例子来进行回顾分析。希望能够对大家今后的工作有所裨益。
故障一:B2539飞机机组反映客舱右侧最后5排座椅顶部“FASTEN SEAT BELT”和“NO SMOKING”灯在滑行和空中时闪亮。航后检查测试,按压阅读灯(READING LIGHTS)电门,阅读灯不亮;在驾驶舱把两电门“SEAT BELT”和“NO SMOKING”放ON位时,”SEAT BELT”和“NO SMOKING”灯均不亮,这时再按压这5排座椅上的任一阅读灯(READING LIGHT)电门,阅读灯会亮但亮度非常弱,而这5排所有“FASTEN SEAT BELT”和“NO SMOKING”灯均亮,而且亮度比正常时亮很多。经细致的测量、分析和检查后,发现这5排“PASS READING LT”、“FASTEN SEAT BELTS”和“NO SMOKING”灯的共同接地桩GD956-AC上的压紧螺帽松动,造成对地接触不良。这个故障显现出来的现象有些怪异,我将做一全面分析。我们从线路图33-23-22 可以看到这5排灯的接地端先汇集到接线块SM828,然后由SM828通过接地端子GD956-AC接地。因为这5排座椅上方各灯的安装构型都是一样的,我们就取一排,把线路图33-23-22 sheet1,33-23-21,33-23-12的5组灯中一组集中绘制如下图一。
从图中我们可以看出,在正常情况下,“PASS READING LT”灯由28VAC BUS2供电,而“FASTEN SEAT BELTS”和“NO SMOKING”由 28VAC XFR BUS 1 供电,电压都是相电压。在接地桩GD956-AC上压紧螺帽松动后,最后5排“PASS READING LT”灯与“FASTEN SEAT BELTS”和“NO SMOKING”灯经SM828相连在一起的共同接地点已经不再接地。这时出现的情况是每排座椅上方相互并联的3个“FASTEN SEAT BELTS”和2个“NO SMOKING”灯,也就是这5个并联的灯与“PASS READING LT”灯串联跨接在电源 28VAC BUS2 和 28VAC XFR BUS 1之间,承受的是两线间的线电压,电压值为48.5伏(28VX√3=48.5V),相对而言,“PASS READING LT”电阻较小(实测每个为3.6欧),而“FASTEN SEAT BELTS”和“NO SMOKING”灯泡阻值较大(实测每个为72欧)。5个灯并联后阻值为14.4 (72/5)。这样当我们按压任一“PASS READING LT”灯电门时,阅读灯承受的电压为【48.5/(14.4+3.6)×3.6=9.7伏,而“FASTEN SEAT BELTS”和“NO SMOKING”灯泡上的电压为48.5-9.7=38.8伏。这与我们实际观察和测量结果是一致的,也是我们看到“FASTEN SEAT BELT”和“NO SMOKING”灯亮度比正常时亮了很多,而相应阅读灯(PASS READING LT)亮度确很弱的原因。重新紧固GD956AC-AC上的螺帽后,各灯情况恢复正常。
总结这个故障情况,首先有两个故障现象,第一,这三组灯在滑行和空中时闪亮,从故障结果分析看是由于接地桩压紧螺帽松动后,飞机的抖动而引起接地不稳定造成。当然,仅从这一现象来分析故障是较为困难的。第二个故障现象是在检查测试时才出现的,即将P5板“FASTEN SEAT BELTS”和“NO SMOKING”电门置OFF位时,按压这5排任一“READING LT SW”时相应灯都不会亮,而将P5板“FASTEN SEAT BELTS”和“NO SMOKING”电门置电门置ON 位时,按压上述任一“READING LT SW”电门时,出现该“READING LTS”灯与5排“FASTEN SEAT BELTS”和“NO SMOKING”灯同时亮的情况,并且各灯的明暗强度已和正常时不一样。第二个故障现象可谓是本故障真实而稳定的体现。根据此现象进行分析并结合各灯两端电压和线路对地电阻测量,我们最终发现接地点处故障,并予以排除。
故障二:2009年3月20日,B-2910飞机航后关闭电瓶电门后,发现APU灭火瓶爆炸帽测试灯亮,接通电瓶电门后灭。测试线路正常,排故到早上未果,按MEL26-7保留APU。3月21日航后检查为P8-47安定面配平及驾驶舱门锁组件上自动开锁灯(L9002)3#接线柱内部对壳体(地)不完全短路,航材无该组件。由于关电瓶后爆炸帽灯一直不灭,航后将P18板上热电瓶汇流条跳开关拔出。3月22日更换P8-47上两个灯组件(L9002,L9001)后,故障排除。
以上就是整个故障的排故过程,为了对故障有一个更明晰的了解,同时更加直观和便于分析,我们将系统图26-20-03 page 102;33-18-21 page 101;33-18-36 page 102.1 sheet 1,sheet 2;52-50-00 page 101.1的相关部分综合简化为图二。
先看一下正常状况下的系统工作情况,在做APU爆炸帽测试时,将P8-1发动机和APU火警控制面板上的测试电门S1扳到1位和2位,三极管Q导通,L11APU灭火瓶测试灯亮,28V DC由 28V DC HOT BAT BUS→C452跳开关→Q/R1→R2→S1→M1146爆炸帽,由于R1(Q发射结)、R2的降压,到达M1146上的电压远低于28V ,不足以让爆炸帽爆破而释放灭火瓶。当APU出现火警,这时我们可以在驾驶舱P8-1板上直接左右扳动APU火警电门S10或者在主轮舱右后壁板上拉下APU远控火警手柄接通电门S16并扳动APU灭火瓶释放电门S15,使 28V DC HOT BAT BUS电直接加到爆炸帽M1146上,爆炸帽爆破,灭火瓶被释放。
接下来我们看一下P8-47板上L9002(L2)门自动开锁灯上的a点出现不完全接地短路时的情况。实际测量得到的a点接地电阻是12KΩ,我们从图中可以看出三极管Q的基极经此电阻R0接地而工作导通,L11由28V DC HOT BAT BUS供电,灯亮。这就是我们看到的未接通电瓶电门也未扳动P8-1上的S1电门,灯L11就一直保持亮的故障原因。而当接通电瓶电门后,如图,来自电瓶电门的28V DC BAT BUS上的电压经
→不完全接地电阻R0→地。由于灯L9002(L2)上两个并联的灯电阻远小于R0,28V或16V DC电压几乎全部被分压到R0上,即a点电位值被抬高至接近28V或16V DC。这样三极管Q的基极电位被抬高接近发射极28V HOT BAT BUS的电压,三极管Q处于截止状态,L11APU灭火瓶测试灯灭。这就是我们接通电瓶电门后灯又熄灭的原因所在。了解了故障根源,也就知道如何排故了。在更换L9002(L2)门自动开锁灯组件后故障排除。
上面分析了正常情况以及a点对地不完全短路情况。下面我们假设如果a点完全对地短路,即R0=0时,情况会是怎样?结合上面的分析我们可以看出,此时无论断开还是接通电瓶电门,L11APU灭火瓶爆炸帽测试电门灯都一直保持亮,因为三极管一直处于工作导通状态。在接通电瓶电门后,不论驾驶舱门锁是锁定还是开锁状态,L9002(L2)门自动开锁灯都将一直保持常亮。
故障三: 2008年3月30日,B-2910飞机执行CZ3893航班。上客后,APU自动停车,用地面电、气源车启动大发。后检查发现,APU控制盒上的保险电门跳出,复位后启动APU成功。但加电、气负载后,APU又自动停车,且控制盒上保险电门又跳出。更换APU控制盒后测试,现象依旧。3月31日,再次检查发现,把两个空调组件放在高流量位时,APU自动停车,APU盒上的跳开关跳出。更换空调控制面板后,启动APU正常。
结合飞机系统图手册(SSM)49-01-00 PAGE 101,49-04-00 PAGE 101,80-11-00 PAGE 105,21-62-03 PAGE 101相关APU正常运行、供气、启用空调相关的线路,我们可以得到综合图三。
图中只给出了右空调系统相关的线路,因为在APU正常运行后,当APU引气电门S8接通,左空调组件电门S4或右空调组件电门S5放高流量位时,左右空调组件工作情况相同,这里就以右组件进行分析。接通S8,APU引气电磁线圈通电后打开引气活门,这时将S5电门放到高流量位。右组件流量控制和关断活门V19中的APU高流量方式线圈(APU HI-FLOW MODE)带电,右组件进入高流量模式。将S5电门放到离开高流量位置,APU高流量模式线圈被断电,并由放电二极管D将线圈中的自感电流释放掉。这是正常工作时情况。如果放电二极管被反向击穿,情况会怎样?这时如果接通APU引气电门S8,然后将S5电门放到高流量位后,来自28V DC电源直接经S5后,不再流经APU高流量模式控制线圈,而是经被反向击穿的放电二极管D→S8→地,相当于对地短路,必然引起B1(APU控制盒上的跳开关)跳出,APU燃油电磁活门关闭,使APU自动停车。到此也就解释前面提到的故障现象了,即地面空调组件(其实应当是放电二极管被反向击穿后的那一组件)电门放在高流量位时,APU自动停车。对此故障,后来我们查询了空调控制面板修理报告。报告中明确陈述:其内部一放电二极管被击穿。
故障四; 此故障从出现到排除历时20天之久,排故历程也可谓一波三折。故障最终在碰巧看到对地接线片断裂后被排除,当时大家都不知道怎么解释这接地片断会造成如此让人难受的交流声。我想我不能也随波逐流就这样放弃,我决定从能量的角度入手来分析和解释这故障。我们首先从排故经过说起:
2010年5月11日,B-2910飞机反映P5面板灯旋钮电门T31在旋转到中间位置时,有较大电流响声。如图4
办理了ND保留,并订购了该旋钮电门T31。5月12日更换旋钮电门后,故障现象依旧。车间人员认为所订电门质量不好所致,重新订购该电门。5月28日更换变压器T33,T34后故障依旧。5月30日检查发现T31调压变压器的接地线对地断路,发现其接地桩GD1018—AC处接线片断裂,更换接线片后工作正常。故障彻底排除。
尽管故障排除了,但是我们不禁要问,为什么调压器T31地线断路会造成电门旋钮转到中间区域位时产生较大的交流声?
我们先来看一下变压器交流声是如何产生的。变压器由铁芯和绕阻组成,在接通电源后,铁芯和绕阻均会产生交流声。首先,铁芯会由于磁化产生磁应力,并导致铁芯伸缩而产生振动。它使周围的空气也产生振动,就发出了噪音。也就是我们所说的交流声。随着电流的变大,铁芯磁应力增加,产生的交流声也增加。其次,我们再来分析绕阻,如图六。
若平行线圈中有电流流过,因线圈中的电流的每一小部分都是同方向的,因而线圈会相互吸引,产生一个力使整个线圈缩短。而当大小和方向都会发生周期性变化的交流电在从正变为负(或由负变为正)的过程中经过零点时,电流为零。线圈间的吸引力就没有了,线圈回复到放松状态。离开零点后,吸引力又产生。这样线圈缩短-恢复,不断重复就产生振动,发出了我们所说的交流声。
从上面的分析我们可以看出流过线圈绕组的电流强度和线圈本身匝数的多少会直接影响铁芯和线圈的振动能量,也就是交流声的大小,他们的乘积叫做安匝数,也叫磁动势,即F=NI。安匝数越大,产生的磁场越强,交流声也越大。
弄清楚了变压器和线圈绕组产生交流声的根源和影响交流声大小的主要因素后,我们再来分析为什么飞机上的T31调压变压器接地线断路后,变压器控制旋钮转到中间区域后会产生较大交流声。我们看系统图册33-12-01Page 101,将该图简化为图六,
图中我们可以看出T31是单绕组调压器,即主、次级有一部分绕组是共同的,因I1和I2同相,bc间绕阻只流过I1-I2的电流,即电流在bc段较小,基于此特点,变压器可以做得相对较小。
而当T31接地线断路后,也就是我们飞机上的故障情况,这时它其实已不再是一个变压器,而是一个串接在电路中对交流电产生阻抗作用的带铁芯的绕阻线圈,也就是电感元件。如图六,bc段已不再有电压和电流,只有ab段有电流,并且始终I1=I2,ab段对交流产生阻抗大小为XL= ωL=2πfL(Ω)其中,f为电流频率;L为电感,它和铁芯的材料还有线圈匝数有关,还和铁芯面积有直接关系。一般情况下磁导率大,电感大,线圈匝数越多电感越大。从图四看,滑动b点接近a点时,XL最小,流过绕组电流最大,但绕组中有电流流过的部分非常少,即匝数N接近零,这一点的磁动势F=NI也应非常小。当滑动点滑动到接近c点时,电感L最大,感抗XL也最大。流过绕组中的电流也最小,磁动势F=NI同样也非常小。滑动触点从a滑到c时,绕组匝数和电流的变化关系如图七。
从N和I的变化情况我们可以得出磁动势曲线F=NI的变化特性。我们可以看到当滑动点滑动到中间区域时,磁动势出现最大值。也就是振动能量的最大区域。这就是我们将调节旋钮调到中间区域时,能够听到较大电流声的根本原因。
以上四个故障可以说是排故中较难下手的故障。这类故障一般只会在运行了一定年限的飞机上出现。这些故障往往没有现成的排故资料可用,需要我们从原理上结合相关系统图来进行分析。这就对我们的排故能力提出了更高的要求。其实针对这类故障,我们首先应了解各系统的工作原理,然后充分利用系统图册深入分析,最终就能找到故障的根源。
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