赵本山的座驾CRJ200反推系统故障

楼外山 · 发表于 2011-7-9 16:43:51

CRJ200飞机反推系统电磁控制逻辑及常见故障浅析

CRJ200飞机反推系统是一个电控气动的系统。28VDC ESS BUS通过CB4-B7和CB4-B5跳开关提供控制电源，14th引气给反推系统的核心组件PDU（PNEUMATIC DRIVE UNIT：气动驱动组件）提供动力。
反推系统组成及原理如下图所示，提供正常收放、非正常放出时的自动回收及应急回收、空中非正常放出时的油门锁定等功能。

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图1  CRJ200飞机反推系统组成及原理

一．系统组成

1.1  指令输入部分

指令输入部分包括14th引气开关、反推预位电门、反推指令电门、应急回收电门。

1.1.1  14th引气开关

14th引气为PDU提供气动力，因此操作反推之前，必须保证14th引气关断活门为开。

1.1.2  反推预位电门

反推预位电门在ARM位时，提供电源给展开电路使之处于预位状态。

1.1.3  反推指令电门

反推指令电门是安装在油门杆上的双极开关。当反推杆抬升到20°时展开指令电门闭合，当反推杆回收到收回位置时收回指令电门闭合。
展开指令电门闭合且其它条件符合时，展开继电器工作，预位电磁线圈和展开电磁线圈通电。
展开指令电门闭合也会使防冰切断继电器工作，自动切断大翼和整流罩防冰，以提供充足的空气压力用于反推操作。
回收指令电门闭合时，若反推不在回收位置（无论指令放出或非正常放出），预位电磁线圈和回收电磁线圈通电。

1.1.4  应急回收电门

应急回收电门闭合（中央操纵台上EMER STOW/UNLK电门灯按下）时，电源将直接提供给预位电磁线圈和回收电磁线圈，使PDU驱动反推装置到回收位置，该过程不受系统的任何微动电门故障的限制。

1.2 反馈信号部分

反馈信号部分包括：
回收微动电门（STOWED SW）：反推装置未在回收位置时电门闭合；
展开微动电门（DEPLOYED SW）：反推装置在展开位置时电门闭合；
油门锁定微动电门（THROTTLE LOCKOUT SW）：反推装置移动超过回收位置1.2inch时电门闭合，若其它条件也满足时油门锁定电磁线圈通电；
PDU软轴锁定电门和制动指示电门：软轴开锁和反推开锁时各自电门闭合。
当反推装置在回收位置时，上述5个微动电门均断开；当反推在运动过程中，除展开微动电门断开外，其它4个微动电门均闭合；当反推在展开位置时，除PDU制动指示电门断开外，其它4个微动电门均闭合。

1.3 电磁控制部分（参考SSM78-30-00，EIN均以左发为例）

电磁控制部分包括7个继电器：展开继电器1K1KE（DEPLOY RELAY）、WOW继电器1K2KE、防冰切断继电器1K3KE、2个5S延时继电器1K4KE和1K6KE、机轮加速继电器1K5KE（SPIN UP RELAY）、油门锁定/回收控制继电器1K7KE（THROTTLE LOCKOUT/STOW CONTROL RELAY）
5个电磁线圈：预位电磁线圈（ARMING SOLENOID）、展开电磁线圈（DEPLOY SOL）、回收电磁线圈（STOW SOL）、油门锁定电磁线圈（THROTTLE LOCKOUT SOL 发动机油门控制盒内）、全反推锁定电磁线圈（THROTTLE LOCK SOL 驾驶舱油门杆组件内），前3者均在反推PDU内。
注：符号“*”表示逻辑关系“与”，“+”表示逻辑关系“或”。

1.3.1  WOW继电器1K2KE、机轮加速继电器1K5KE

飞机在地面时，WOW继电器1K2KE工作；机轮转速超过16节时，机轮加速继电器1K5KE工作。

1.3.2  展开继电器1K1KE

当应急回收电门断开（未按下）*展开指令电门闭合*（飞机在地面上+油门杆小于3°*机轮转速超过16节）时，展开继电器1K1KE工作。

1.3.3  防冰切断继电器1K3KE

当应急回收电门断开*展开指令电门闭合时，防冰切断继电器1K3KE工作。

1.3.4  油门锁定/回收控制继电器1K7KE

取决于回收微动电门位置。当反推装置在回收位置，即回收微动电门在断开位置时，电源通过回收微动电门使1K7KE保持在释放位置；当回收微动电门在闭合位置时，电源通过回收微动电门使1K7KE工作，此时若其它条件也满足（机轮转速小于16节*飞机不在地面*油门锁定微动电门闭合），油门锁定电磁线圈通电。

1.3.5  5S延时继电器1K4KE和1K6KE

1K4KE作用：发出反推回收指令（反推杆放下）5S后，防冰切断继电器释放。
1K6KE作用：反推展开微动电门闭合（反推装置到达展开位置）5S后，油门杆组件内的全反推锁定电磁线圈通电工作以释放止动，允许反推杆操纵全反推到MFC上70度PLA位置。

1.3.6  预位电磁线圈

预位电磁线圈通电有3种情况：
①反推指令放出时：反推预位电门置ARM位*展开继电器1K1KE工作，28VDC ESS BUS通过CB4-B7给预位电磁线圈提供电源；
②反推指令回收或自动回收时：继电器1K7KE工作（回收微动电门闭合），28VDC ESS BUS通过CB4-B5给预位电磁线圈提供电源；
③反推应急回收时：应急回收电门闭合（按下），28VDC ESS BUS通过CB4-B7直接给预位电磁线圈提供电源。

1.3.7  展开电磁线圈

当反推预位电门置ARM位*展开指令电门闭合*展开继电器1K1KE工作时，28VDC ESS BUS通过CB4-B7给展开电磁线圈提供电源。

1.3.8  回收电磁线圈

当继电器1K7KE工作（回收微动电门闭合）*回收指令电门闭合 +应急回收电门闭合时，28VDC ESS BUS分别通过CB4-B5和CB4-B7给回收电磁线圈提供电源。

1.3.9  油门锁定电磁线圈

当继电器1K7KE工作（回收微动电门闭合）*机轮转速小于16节*飞机不在地面*油门锁定微动电门闭合时，28VDC ESS BUS通过CB4-B5给油门锁定电磁线圈提供电源。
油门锁定电磁线圈通电工作时，发动机油门控制盒内的锁定机构啮合，防止油门超过慢车位置。

1.3.10  全反推锁定电磁线圈

当反推预位电门置ARM位*展开微动电门闭合时，28VDC ESS BUS通过CB4-B7给全反推锁定电磁线圈提供电源。
全反推锁定电磁线圈通电工作时，油门杆组件内的锁定机构释放止动，允许反推杆操纵全反推到MFC上70度PLA位置。

1.4 机械部分

机械部分包括力矩箱、级联叶片、10个折流门、PDU、五个软轴、四个球形螺杆作动筒、反推杆、油门反推机械互锁、自动油门减速器（ATR）等。

1.4.1 力矩箱

力矩箱是支持反推装置元件的基本结构，它由4 个气动驱动的球形螺杆作动筒移动到展开和收回位置，在展开位置时反推负载通过力矩箱传递到机身上。在运动中四个主导轨和两个吊架导轨导引和支撑力矩箱，每一主导轨上的调整钉孔可用于反推装置的调整。

1.4.2 级联叶片和折流门

折流门铰接在力矩箱上并通过力矩箱的运动来机械驱动。当反推装置收回时，这些折流门与力矩箱内表面平齐。在展开期间，连杆转动折流门向外，折流门外缘相对于内核整流罩组件拉下，以阻挡从外涵道出来的风扇气流并将其导向级联叶片。

1.4.3 气动驱动组件PDU

PDU由预位电磁线圈和展开/回收电磁线圈电控，利用14th引气来驱动其内的空气马达，空气马达通过5个软轴组件来驱动四个球形螺杆作动筒。
PDU上的软轴锁定装置（软轴锁）和反推制动装置（反推锁）保持反推装置在回收位置。可以人工松开软轴锁和反推锁，使用人工驱动转接器来人工收放反推，以便校装和排故。

1.4.4 软轴系统和球形螺杆作动筒

五个软轴将四个球形螺杆作动筒连接在一起形成一连续回路，以保持运动期间所需的同步。
四个球形螺杆作动筒驱动反推装置向前（回收）和向后（展开），当滑至回收位置时，球形螺杆作动筒的扣钩制动器用来制动反推装置（反推锁）。

1.4.5 反推杆、油门反推机械互锁、自动油门减速器（ATR）

反推展开和反推力控制由油门杆组件上的反推杆操纵。每一反推杆通常由一反推安全锁定装置保持在回收位置，可通过压下释放扳机释放。
只有当油门杆在慢车位时才可抬升反推杆，这是通过油门反推机械互锁实现的，使油门杆机械锁定于慢车位置。
当反推装置移动超过回收位置时，ATR通过机械联动，将油门移动到慢车位。

二．EICAS信息及指示

反推系统指示部分包括ED1、ED2上的告诫和咨询信息以及反推控制面板上的2个UNLK电门灯指示。

2.1  EICAS信息及其逻辑

注：符号“*”表示逻辑关系“与”，“+”表示逻辑关系“或”。

2.1.1 L(R) REV ARMED

ED2上，绿色咨询信息。
逻辑：反推预位电门在ARM位*14th引气活门打开

2.1.2 REV绿色图标

ED1上N1转速表上，绿色咨询信息。
逻辑：展开微动电门闭合（即反推完全展开）

2.1.3 REV琥珀色图标

ED1上N1转速表上，琥珀色告诫信息。
逻辑：四个微动电门的任何一个闭合*展开微动电门断开
注：四个微动电门指：回收微动电门、油门锁定微动电门、PDU软轴锁定电门和制动指示电门

2.1.4 L(R) REV UNLOCKED

ED1上，琥珀色告诫信息。
逻辑：四个微动电门的任何一个闭合*（反推没有预位+没有展开指令）
注：①反推没有预位与14th引气活门关闭，二者逻辑上等效。
②当反推预位且展开指令发出后，该信息被抑制。
③反推回收过程中，一个5S延时继电器阻止该信息出现。
④REV琥珀色图标出现时，L(R) REV UNLOCKED告诫信息不一定出现；但L(R) REV UNLOCKED告诫信息出现时，REV琥珀色图标一般会出现。

2.1.5 L(R) REV UNSAFE

ED1上，琥珀色告诫信息。
逻辑：反推预位电门在OFF位*反推锁定*展开指令有效
注：①反推没有预位与14th引气活门关闭，二者逻辑上等效。
②当四个微动电门均指示回收（即四个微动电门均断开）时，反推锁定。
③当反推预位或未锁定时，该信息被抑制。
④展开继电器1K1KE工作或5S延时继电器1K4KE工作时，展开指令有效。

2.2  UNLK电门灯指示

当L(R) REV UNLOCKED信息在ED1上显示时，相应侧的UNLK电门灯亮。
注：一旦UNLK灯电门被按下，相应侧反推的应急回收电路工作，ED1上L(R) REV UNLOCKED琥珀色信息、相应N1表上琥珀色REV图标以及UNLK电门灯亮将保持，即使反推装置处于回收位置。

三．反推操作

反推操作主要包括指令收放、非正常放出时的自动回收及应急回收、地面维护时的人工收放及校装、故障保留时的反推锁定等。

3.1 指令收放、非正常放出时的自动回收及应急回收

下表是反推工作时系统各单元的状态。
注：“1”——继电器工作、电磁线圈通电、电门闭合；
“0”——继电器释放、电磁线圈断电、电门断开；
“N/A”——逻辑上不涉及或不适用。
EICAS信息①——L(R) REV ARMED
      ②——REV绿色图标
      ③——REV琥珀色图标
      ④——L(R) REV UNLOCKED
      ⑤——L(R) REV UNSAFE
表1 反推工作时系统各单元状态

反推操作系统状态		指令展开		指令/自动回收		应急回收
反推操作系统状态		运动中	展开位	运动中	回收位	运动中	回收位
28VDC ESS BUS		CB4-B7	CB4-B7	CB4-B5	CB4-B5	CB4-B7	CB4-B7
14th引气		OPEN	OPEN	OPEN	OPEN	OPEN	OPEN
EMER STOW电门		断开	断开	断开	断开	闭合	闭合
预位电门		ARM	ARM	N/A	N/A	N/A	N/A
反推杆指令		展开	展开	回收	回收	N/A	N/A
七个继电器	1K1KE	1	1	0	0	0	0
	1K2KE+1K5KE	1	1	N/A	N/A	N/A	N/A
	1K3KE	1	1	0	0	N/A	N/A
	1K4KE	1	1	0	0	N/A	N/A
	1K6KE	0	1	N/A	N/A	N/A	N/A
	1K7KE	1	1	1	0	1	0
五个电磁线圈	预位SOL	1	1	1	0	1	1
	展开SOL	1	1	0	0	0	0
	回收SOL	0	0	1	0	1	1
	油门锁定SOL	0	0	0	0	0	0
	全反推锁定SOL	0	1	0	0	0	0
四个微动电门	STOWED SW	1	1	1	0	1	0
	软轴锁定SW	1	1	1	0	1	1
	反推制动SW	1	0	1	0	1	0
	油门锁定SW	1	1	1	0	1	0
DEPLOYED SW		0	1	0	0	0	0
EICAS信息		①③	①②	③（④）	无	③④	③④
备注		指令回收过程超过5S就会出现信息④，这是正常的；当反推预位且展开指令发出后，信息④被抑制。

3.2 人工收放及校装

人工释放软轴锁和反推锁，利用人工驱动转接器来操作反推至全展开和回收位置。
通过人工收放反推，将作动筒、滑轨组件、ATR系统、PDU导向活门、PDU软轴锁及反推锁、回收微动电门、展开微动电门、油门锁定微动电门等调节至正确位置。

3.3 反推保留及锁定

反推保留允许飞机在一个反推装置无法正确操作的特殊情况下放行，但必须锁定反推装置在全回收位且防止产生误操作。
为保证反推装置始终在回收位，必须将反推锁定销插入主导轨校装孔中以机械锁定反推装置，并断开PDU上的两个电插头P37EZ和P30EZ以防止意外向反推预位电磁线圈和展开电磁线圈供电。

四．常见故障及分析

反推系统常见故障现象为：收不上或放不出，ED1上出现REV UNLOCKED信息，琥珀色REV图标不变绿或不消失等。
下图为某航历年来反推系统常见故障原因统计，由图可知，反推系统故障的最常见原因为PDU故障和机械卡阻。
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图2 反推系统常见故障原因
故障原因大致可分为：指令或控制部分故障、PDU故障、机械部分卡阻、指示电门故障，其排故思路和处理措施如下：
① 收集和了解故障现象：与机组交接14th引气、EMER STOW电门、预位电门、反推杆指令位置，EICAS上显示五条信息中哪几条，油门杆解锁声响，反推装置运动过程气流的声响和感觉等。
② 地面详细检查和人工收放反推：回收位时反推包皮开缝是否过大，PDU软轴锁销是否卡死，人工收放是否卡阻、是否到位、到位时各微动电门指示逻辑是否正常（EICAS信息），润滑、校装或更换不正常部件。
③ 地面试车进行反推收放测试：若反推装置能作动但无法到达展开位或回收位，更换反推PDU再进行收放测试；若反推装置没有作动，指令或控制部分故障的可能性较大，通过量线隔离故障。