一、故障起因
2006年11月国航B737-300 B-2573飞机在维修基地做1D检中,进行襟翼负荷限制系统测试期间,当将襟翼放下到40个单位后,按压襟翼负荷限制器测试电门(主电子设备舱内)时,发现P6-2电路跳开关板上FLAP LOAD RELIEF跳开关跳出。以后,只要襟翼至40个单位FLAP LOAD RELIEF跳开关就会跳出不能复位。此现象是一个典型的电路短路故障。为了弄清故障产生的原由,我们应对襟翼负荷限制器系统工作原理有所了解和认识。下面就系统的工作原理进行分析。
二、基本原理
B737-300飞机襟翼负荷限制器系统主要用于当飞机襟翼放下至40个单位,空速超过158-162节时,系统作用自动将襟翼收上到30个单位,以减小后缘襟翼承受过大的气动载荷,造成飞机结构的损伤。如图所示,襟翼负荷限制器电路原理图。
襟翼负荷限制器系统由后缘襟翼控制活门和电磁活门、两个空速电门(或一个ARINC429接收器和一个电源印刷电路板)、两个襟翼手柄40个单位电门、以及在某些飞机上装有一个襟翼负荷释放指示灯等。
当襟翼控制手柄置于40个单位,飞机离地时,襟翼负荷限制器系统就进入予位状态。当空速电门或ARINC429接收器感受到一个超过158-162节空速信号时,液压通过电磁活门使后缘襟翼活门衔接。衔接的电磁活门将后缘襟翼活门定位到30个单位。使得液压油流向液压马达。当空速降到153-157节以下时,电磁活门脱开衔接,控制活门定位到40个单位,襟翼重新回到40个单位。
襟翼负荷限制器系统提供自动收上后缘襟翼的功能以避免襟翼气动过载。通过来自全静压系统的空气压力使得系统工作在襟翼伸缩在30和40个单位之间。当空速增加到超限的气动载荷值时,空气压力作用空速电门或一台大气数据计算机发送空速数据信号到ARINC429接收器,在接收机内转换提供直流电信号去激励电磁活门作用液压活门工作,将襟翼从40个单位收上到30个单位,以及当空速减小到限制值以下时,使襟翼从30个单位放下到40个单位。带有襟翼负荷释放灯指示的飞机,当襟翼负荷限制系统工作时襟翼负荷释放灯会点亮。系统的空速感受部分有两种构型,一种是由两个空速电门串联组成的,直接感受辅助皮托管线来得空速压力作动电门工作在两种状态的电路;另一种是由两个印刷电路板(一个ARINC429接收器电路板,一个ARINC429接收器供电电路板)组成的,接收来自大气数据系统的空速数据信号,并把数据信号转换成直流激励信号的间接空速感受电路。国航B737-300有效号061、062、071—074和的飞机为前一种构型,其余为后一种购型。
三、排故及分析
根据WDM27-54-01所知,B-2573号飞机为带ARINC429接收器及电源的间接感受空速信号的襟翼负荷限制器电路。在空中,当ARINC429接收器感受到一个超过158-162节空速信号时,由接收器电路卡的8#钉输出一个高电平到电源板的8#钉,激发其内部的固态电门转换接通,电源板4#钉来得28V直流电压经过固态电门从电源板6#钉输出,通过襟翼手柄40个单位电门触点,供给襟翼负荷限制器电磁活门线圈激励工作,衔接电磁活门,将后缘襟翼控制活门定位到30个单位。后缘襟翼收上到30个单位。当ARINC429接收器感受的超速信号低于158-162节时,8#钉输出转变为低电平,电源板内的固态电门短开,切断了电磁活门的供电电源,后缘襟翼控制活门定位到40个单位,后缘襟翼放下到40个单位。
在地面,按压主电子设备舱内的襟翼负荷限制系统的测试电门,则可通过地面模拟襟翼负荷限制器系统的工作,来检验系统工作是否正常。通过线路分析,根据故障现象,进入故障隔离程序。分别脱开D3994和D2596插头,测量线路没有发现短路。拆下M1452和M1453电路卡检查重新安装后,通电测试故障仍然存在。脱开D3994插头测量46#孔到地电阻值约1.5Ω(襟翼手柄在40个单位)。脱开D4838J插头(主轮舱内),电阻值仍为1.5Ω,继续脱开D5150P插头(P8板下部地板以下),测量D5150P的10#钉到地电阻值仍为1.5Ω,最终我们将电路短路点锁定到D5150P的10#钉至D4838J的24#孔之间的W320-150-22导线。经过仔细检查最终发现该导线在客舱中部右侧侧壁板处磨破与飞机隔框搭地。修复后,测量电阻为∞,线路短路消除。恢复后,通电测试襟翼受柄置于40个单位时,襟翼只能放到30个单位。我们经分析认为,当襟翼手柄置于40个单位后,襟翼手柄电门40个单位触点此时已加有28V直流电压(正常情况下,触点上是没有直流电压的),并通过触点为襟翼负荷限制器电磁活门供电使其工作,驱动襟翼定位在30个单位位置。故在没有地面测试模拟信号(空速)输入时,襟翼负荷限制器系统始终工作,则襟翼仅能放到30个单位。由此可以判断,M1452 ARINC429接收器电源板内部电路损坏(即固态电门直通),直流28V DC OUT始终存在电压输出供电磁活门工作。更换M1452电路卡后测试工作正常。
四、总结经验
本例故障看似很简单,其实不然。按照排故的经验的惯性思维,往往是从判断组件或部附件是否存在故障入手,更换可能为故障的组件或部附件。如果现象依然,再检查线路。这类排故的方法仅适用于系统不工作或出现偏差,而对系统出现短路或断路就不能使用该方法了。否则,会扩大故障面,重复损坏组件或部附件。对于这类故障,我们应该首先分段检查线路,分析原理,确定故障点,并避免重复损坏组件或部附件。以该排故为例,如果没有查明故障原因或没有对其系统原理进行深入的分析,当在脱开了D3994和D2596插头,测量线路没有发现短路后,就误以为电路卡故障,而此时电路的短路仍然存在的情况下,更换电路卡,就会重复损坏电路卡。导致故障范围扩大,排故的难度加大。总之,如果出现电路短路的情况下,应慎重处理进行串件或换件。如果,发生了这个线路短路,在地面上又没有进行襟翼负荷限制器系统测试,那么该故障在地面是很难发现的。只有在空中,襟翼在40个单位,超速时,就会出现故障,导致襟翼负荷限制器系统失效,后缘襟翼不能卸载,可能引起飞机结构损伤。因此,在对相关线路进行了拆装后,都有必要完成襟翼负荷限制器系统测试,以确保系统工作正常。 |