A330 飛機(jī)上機(jī)載維護(hù)系統(tǒng)的特點(diǎn)分析

徐亞軍

（中國(guó)民用航空飛行學(xué)院航空工程學(xué)院 四川 廣漢 618307）

0 前言

機(jī)載維修設(shè)備的發(fā)展經(jīng)歷了從無(wú)到有，從模擬式到數(shù)字式，從分布式到集中式的發(fā)展，到下載已經(jīng)發(fā)展成為集故障診斷，故障隔離與飛機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)監(jiān)控于一體的機(jī)載維護(hù)系統(tǒng)（Onboard Maintenance System——OMS）。

1 機(jī)載維護(hù)系統(tǒng)的功能特點(diǎn)

機(jī)載維護(hù)系統(tǒng)是由電子式中央警告監(jiān)控系統(tǒng)（Electronic Centralized Aircraft Monitoring system ——ECAM），數(shù)字式飛行數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng) （the Digital Flight Data Recording System（DFDRS）） 飛機(jī)狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng) （Aircraft Condition Monitering System——ACMS） 和中央維護(hù)系統(tǒng)組合而成的一個(gè)綜合系統(tǒng)。 如圖1 所示。

圖1 機(jī)載維護(hù)系統(tǒng)的功能特點(diǎn)

正常使用時(shí)，ECAM 長(zhǎng)期顯示飛機(jī)的正常參數(shù)，飛機(jī)狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)和DFDRS 長(zhǎng)期記錄飛機(jī)系統(tǒng)參數(shù)。 當(dāng)探測(cè)到飛機(jī)系統(tǒng)有不正常的情況時(shí)，ECAM 顯示不正常的參數(shù)或功能以及相關(guān)的警告， 中央維護(hù)系統(tǒng)記錄由各系統(tǒng)的BITE 探測(cè)到的故障信息，以故障報(bào)告的形式顯示給維護(hù)人員。 中央維護(hù)系統(tǒng)記錄還記錄由飛行警告計(jì)算機(jī)（Flight Warning Computer——FWC）產(chǎn)生的各種警告，以駕駛艙效應(yīng)報(bào)告的形式顯示給維護(hù)人員。

如果飛機(jī)上安裝有飛機(jī)通訊尋址報(bào)告系統(tǒng)（Aircraft Communication Addressing Reporting System——ACARS），ACARS 可以將CMS 形成的維護(hù)報(bào)告和由ACMS 系統(tǒng)形成的飛機(jī)狀態(tài)參數(shù)和發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)參數(shù)以數(shù)據(jù)鏈的形式發(fā)送到地面維護(hù)基地，形成飛機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)的遠(yuǎn)程故障實(shí)時(shí)監(jiān)控診斷系統(tǒng)。 如果飛機(jī)上安裝有多功能磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)組件，則中央維護(hù)系統(tǒng)形成的報(bào)告和飛機(jī)狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控到的飛機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)可以下載下來(lái)，在普通計(jì)算機(jī)對(duì)特定的故障進(jìn)行進(jìn)一步的分析和研究，或研究故障的發(fā)展趨勢(shì)。

2 機(jī)載維護(hù)系統(tǒng)和不同類型的飛機(jī)系統(tǒng)的連接特點(diǎn)

機(jī)載維護(hù)系統(tǒng)的核心是中央維護(hù)系統(tǒng)（CMS），中心維護(hù)系統(tǒng)（CMS）通過(guò)中央維護(hù)計(jì)算機(jī)（Central Maintenance Computer——CMC）和飛機(jī)各系統(tǒng)的BITE 連接。在機(jī)載維護(hù)系統(tǒng)中，根據(jù)飛機(jī)各系統(tǒng)的能力，將飛機(jī)系統(tǒng)分為一類系統(tǒng)，二類系統(tǒng)和三類系統(tǒng)，CMC 與這三類系統(tǒng)與CMC 之間采取了不同的連接方式。 如圖2 所示。

飛機(jī)上的大多數(shù)系統(tǒng)都是一類系統(tǒng)。 一類系統(tǒng)可以存儲(chǔ)最后64 個(gè)飛行航段中發(fā)生的故障。一類系統(tǒng)與CMCs 之間的連接是雙向的， 通過(guò)ARINC429 輸出總線與CMC1 和CMC2連接, 向它們發(fā)送BITE 數(shù)據(jù)， 通過(guò)ARINC429 輸入總線和CMC1 連接，接收由CMC1 每隔120 毫秒發(fā)送的航段等信息。這樣的連接方式使維修人員自愛(ài)地面時(shí)能夠?qū)σ活愊到y(tǒng)及其組成部件作地面深度維修和交互式測(cè)試。

圖2 CMC 與不同類型飛機(jī)系統(tǒng)之間的連接特點(diǎn)

二類系統(tǒng)只記憶最后航段的故障， 二類系統(tǒng)通過(guò)ARINC429 輸出總線與CMC1 和CMC2 連接， 向它們發(fā)送BITE數(shù)據(jù)，CMC1 和CMC2 則通過(guò)離散信號(hào)向二類系統(tǒng)發(fā)送起始系統(tǒng)測(cè)試的請(qǐng)求。

三類系統(tǒng)是簡(jiǎn)單系統(tǒng)， 與CMCs 之間僅通過(guò)兩個(gè)離散信號(hào)連接。 該類系統(tǒng)不能記憶故障信息，輸入的離散信號(hào)用于啟動(dòng)系統(tǒng)的測(cè)試或?qū)ο到y(tǒng)進(jìn)行復(fù)位，輸出的離散信號(hào)用于顯示系統(tǒng)正?；虿徽！?/p>

3 CMC 對(duì)內(nèi)部故障和外部故障的處理特點(diǎn)

每個(gè)BITE 能夠區(qū)分內(nèi)部故障和外部故障。 內(nèi)部故障發(fā)生在系統(tǒng)內(nèi)部， 外部故障是指本系統(tǒng)以外的組件發(fā)生的故障，但是，該組件的故障對(duì)本系統(tǒng)的工作產(chǎn)生了影響。 比如，迎角傳感器屬于大氣數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成部件， 若該組件故障，對(duì)大氣數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)來(lái)說(shuō)來(lái)說(shuō)就是內(nèi)部故障。 大氣數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)將CMC 發(fā)送內(nèi)部故障的信息。 由于該組件故障后會(huì)影響到系統(tǒng)A，系統(tǒng)B 和系統(tǒng)C 工作，所以，對(duì)系統(tǒng)A，系統(tǒng)B 和系統(tǒng)C 來(lái)說(shuō)該故障就是外部故障。 所以，系統(tǒng)A，系統(tǒng)B 和系統(tǒng)C 將向CMC 發(fā)送一個(gè)外部故障的信息。 如圖3所示。 這樣處理的目的是能夠?qū)⒐收蠚w到相應(yīng)的系統(tǒng)，便于在地面進(jìn)行深度維修和系統(tǒng)測(cè)試時(shí)準(zhǔn)確地找到對(duì)應(yīng)的工卡。

圖3 內(nèi)部故障和外部故障

4 CMC 對(duì)不同威脅程度故障的處理特點(diǎn)

根據(jù)系統(tǒng)的功能和故障對(duì)飛行安全的影響程度， CMC將故障分為一級(jí)故障，二級(jí)故障和三級(jí)故障。

一級(jí)故障是最嚴(yán)重的故障，該類故障對(duì)飛機(jī)目前的運(yùn)行有直接影響， 要求根據(jù)最低設(shè)備清單 （the Minimum Equipment List （MEL）.）立刻對(duì)故障進(jìn)行維修。 一級(jí)故障發(fā)生時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)/警告顯示器（Engine/Warning Display——EWD）上有警告信息， 主飛行顯示器和/或?qū)Ш斤@示器上和/或系統(tǒng)顯示器上警告旗。 駕駛艙內(nèi)有警告。

二級(jí)故障（Class 2 failures），該類故障不會(huì)對(duì)飛機(jī)目前的運(yùn)行產(chǎn)生影響，但是，如果該故障再次發(fā)生，將會(huì)對(duì)飛機(jī)運(yùn)行產(chǎn)生影響。 這類故障會(huì)在地面時(shí)，通過(guò)ECAM 報(bào)告出來(lái)。

三級(jí)故障，該類故障對(duì)飛行安全沒(méi)有影響，在下一次定檢之前都可以不進(jìn)行維修。 這類故障不會(huì)顯示給飛行機(jī)組，它們可以無(wú)時(shí)間限制的保留下來(lái)。

5 系統(tǒng)BITE 的報(bào)告的特點(diǎn)

BITE 的報(bào)告只能在地面上才能獲得。這些報(bào)告會(huì)為維護(hù)操作提供一些補(bǔ)充的數(shù)據(jù)。 報(bào)告的類別是依照系統(tǒng)的類型和各個(gè)系統(tǒng)的維護(hù)需求的不同來(lái)劃分的。 這些報(bào)告都可以被打印出來(lái)，或者傳輸?shù)酱疟P(pán)上。

5.1 一類系統(tǒng)的BITE 報(bào)告的特點(diǎn)

一類系統(tǒng)的報(bào)告分為基本的和選裝的。 其基本的包含：最后航段報(bào)告、之前航段報(bào)告、地面報(bào)告、測(cè)試、航線可更換組件標(biāo)識(shí)符、排故數(shù)據(jù)和三級(jí)故障。 選裝的有地面掃描和特殊數(shù)據(jù)兩類。

最后航段報(bào)告的作用是在地面顯示在最后一次飛行中系統(tǒng)的內(nèi)部和外部數(shù)據(jù)故障數(shù)據(jù)。 在這些故障數(shù)據(jù)中包含了故障LRU 的名稱、故障發(fā)生的時(shí)間、故障的等級(jí)（一級(jí)或二級(jí)）以及ATA 號(hào)。

之前航段報(bào)告的作用是在地面顯示出在之前64 個(gè)航段中出現(xiàn)的內(nèi)部和外部故障的信息。 它是之前飛行的最后航段報(bào)告的總結(jié)。 這些故障信息同樣也包含了故障LRU 的名稱、故障發(fā)生時(shí)間、故障等級(jí)（一級(jí)或二級(jí)）、ATA 號(hào)以及航段號(hào)（1 到64）。 飛機(jī)識(shí)別信息也會(huì)包含在報(bào)告的開(kāi)頭。

排故數(shù)據(jù)是用來(lái)顯示故障的補(bǔ)充數(shù)據(jù)的。 該信息包含數(shù)據(jù)產(chǎn)生的日期和時(shí)間、故障出現(xiàn)時(shí)系統(tǒng)環(huán)境的快照、或計(jì)算機(jī)內(nèi)部參數(shù)、代碼生成的格式等（如飛機(jī)構(gòu)型、活門(mén)位置等）。

測(cè)試報(bào)告有兩個(gè)作用： 從MCDU 上開(kāi)啟系統(tǒng)的測(cè)試、在MCDU 上顯示測(cè)試結(jié)果。 如果測(cè)試時(shí)間超過(guò)1 秒鐘，那么在屏幕中央會(huì)顯示TEST IN PROGRESS XXS，以告訴操作者所需等待的最多時(shí)間。 如果測(cè)試有故障，那么包含故障LRU 名稱、ATA 號(hào)和故障等級(jí)的故障信息將會(huì)被顯示出來(lái)。

5.2 二類系統(tǒng)BITE 報(bào)告的特點(diǎn)

與一類系統(tǒng)不同， 二類系統(tǒng)是沒(méi)有菜單模式的， 其在MCDU 上的顯示是通過(guò)CMC 來(lái)實(shí)現(xiàn)的（偽菜單模式）。 在操作者在MCDU 上選著了系統(tǒng)以后， 工作的CMC 會(huì)將所選的系統(tǒng)的數(shù)據(jù)顯示在MCDU 上。二類系統(tǒng)的報(bào)告的內(nèi)容與一類報(bào)告是相同的。 這些系統(tǒng)也有如下的功能：最后航段與地面報(bào)告、三級(jí)故障、測(cè)試和航線可更換組件標(biāo)識(shí)符。

5.3 三類系統(tǒng)BITE 報(bào)告的特點(diǎn)

這類系統(tǒng)的功能只有測(cè)試和復(fù)位兩個(gè)。 對(duì)于該類系統(tǒng)也沒(méi)有菜單模式。 其在MCDU 上的顯示也是通過(guò)CMC 來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

該類系統(tǒng)的功能實(shí)現(xiàn)方式與一類和二類是不同的。 無(wú)論是測(cè)試還是復(fù)位，其使用的數(shù)據(jù)都是在執(zhí)行完測(cè)試或復(fù)位后隨即產(chǎn)生的。這些數(shù)據(jù)時(shí)不被BITE 記錄的。在操作者選著了功能后，工作CMC 會(huì)開(kāi)啟測(cè)試或復(fù)位功能，并在MCDU 上顯示出正確操作或故障的信息。

6 總結(jié)

現(xiàn)代飛機(jī)上機(jī)載維護(hù)系統(tǒng)的特點(diǎn)很多，功能也越來(lái)越強(qiáng)大和完善，正在向飛機(jī)監(jiān)控管理的方向發(fā)展。

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