飛行增益計算機被燒壞的故障分析

沈春元

【摘要】 某航一架飛機出現(xiàn)了俯仰配平1號、2號接不通的故障，在排故過程中，先后更換了三部飛行增益計算機FAC和俯仰配平作動器。此故障造成當(dāng)天兩個航班的延誤。在事后對部件調(diào)查過程中，發(fā)現(xiàn)當(dāng)日拆自于同一架的這三部飛行增益計算機（FAC）損壞非常嚴(yán)重，部件的修理費用也相當(dāng)高。從部件修理報告中可以看到這三部FAC內(nèi)的俯仰配平指令卡（A16線路板）都被嚴(yán)重?zé)龎摹?/p>

【關(guān)鍵字】 飛機 FAC 繼電器

故障分析：

我們發(fā)現(xiàn)A16線路板的燒壞部位是在控制俯仰配平作動器離合的K3繼電器周圍。從線路上看，燒壞軌跡在配平銜接電門至俯仰配平作動器離合器線圈之間的線路上。推斷線路板是由外部因素引起線路過流而被燒壞的，而所涉及外部線路中的部件有俯仰配平扭矩限制器和俯仰配平作動器，由此我們懷疑在同一天中換下的俯仰配平作動器內(nèi)存在短路。隨后我們跟蹤同日拆下的作動器的修理情況并進(jìn)行了調(diào)查。

從俯仰配平作動器的檢查報告顯示，其損壞非常嚴(yán)重，檢查出的主要問題是離合器行程被電弧損壞，可以判斷作動器電路中的確存在跳火或短路的情況，由此得出結(jié)論：俯仰配平作動器內(nèi)短路造成這三部FAC內(nèi)的俯仰配平指令卡都被燒壞。

調(diào)查在空客A300機隊中，也曾多次發(fā)生過FAC被燒壞的情況，但實際在計算機內(nèi)部的燒壞部位并不相同，之前的一些燒壞事件還發(fā)生在FAC的偏航阻尼通道，而本次事件發(fā)生在FAC的俯仰配平通道。為此我們對兩個通道進(jìn)行了分析比較。

我們知道，飛行增益計算機FAC主要為了實現(xiàn)完成以下功能：偏航阻尼，俯仰配平，飛行包絡(luò)保護，機動速度估算和產(chǎn)生構(gòu)型數(shù)據(jù)。偏航阻尼的功能是用來實現(xiàn)荷蘭滾阻尼和轉(zhuǎn)彎協(xié)調(diào)。俯仰配平功能可以通過修正水平安定面的攻角保持飛機在俯仰軸上持久穩(wěn)定。

FAC/偏航阻尼通道：

早前發(fā)生的FAC計算機的偏航阻尼通道被燒壞的情況，是與偏航阻尼作動器有關(guān)的，原因是偏航阻尼作動器中的電子活門離合器線圈短路，導(dǎo)致FAC內(nèi)的A11線路板上的K3繼電器燒壞失效，K3繼電器控制偏航阻尼作動器離合的，當(dāng)時按照TSM程序排故更換了FAC，結(jié)果導(dǎo)致兩臺FAC被燒壞。

空客為此更改了TSM 排故程序以及包括對此的維修建議，以保護 FAC/偏航阻尼通道而不被損壞。更改后的TSM主要是：一旦偏航阻尼發(fā)生脫開故障，應(yīng)閱讀維護測試面板MTP上的顯示，如有“FAC1（2） FAILED AND YAW DAMPER ACTUATOR FAILED”信息，應(yīng)先拆下FAC1（2）在其后的插座上測量偏航阻尼作動器中的電子活門離合器線圈的電阻值在50在歐姆左右，如阻值與其不相符合，應(yīng)檢查線路或更換偏航阻尼作動器。最后再考慮更換FAC計算機。

同時，廠家也已改進(jìn)了硬件以提高了計算機的性能，包括改進(jìn)了繼電器，增加了過流保護功能。

FAC/俯仰配平通道：

而對于俯仰配平通道，我們發(fā)現(xiàn)相應(yīng)的TSM程序并沒有進(jìn)行修改。如通道的發(fā)生外部部件過流，就可能對FAC/俯仰配平通道造成損壞。

目前TSM程序的步驟是：在維護測試面板MTP上的顯示“FAC1（2） FAILED AND PICTH TRIM1（2）ACTUATOR FAILED”信息時，先更換FAC，如故障仍現(xiàn)，再更換俯仰配平作動器，最后是檢查和修理線路。

因此當(dāng)發(fā)生俯仰配平作動器內(nèi)部短路的故障按照TSM的排故程序先更換FAC后，就可能會導(dǎo)致多臺FAC被燒壞。這次事件就是因俯仰配平作動器內(nèi)離合器線圈短路跳火，而在排故過程中，更換或交換了FAC計算機，造成三部FAC俯仰配平通道的俯仰配平指令卡都被燒壞。

經(jīng)驗總結(jié)：

由此我們得出結(jié)論：空客目前相應(yīng)的TSM 排故程序不夠完善。按現(xiàn)行的程序排故，可能會對FAC計算機的俯仰配平通道造成損壞。另外，F(xiàn)AC計算機在由外部原因引起的過流等情況下，也沒有很好的保護措施。

可靠性管理部已將分析報告和得出的結(jié)論分別向空客和生產(chǎn)廠家進(jìn)行了反映，同時要求重新評估和完善TSM排故程序。2007年年底，在生產(chǎn)廠家給我們的調(diào)查報告中，報道了在2006年和2007年的兩年內(nèi)，涉及兩家航空公司3架飛機的15臺FAC計算機被損壞，這其中也包括本起事件的3部FAC，燒壞的15塊線路板嚴(yán)重?fù)p壞已不能修復(fù)。廠家也認(rèn)為根源在于外部線路過流，包括俯仰配平扭矩限制器和俯仰配平作動器存在短路。

另外，廠家推斷其他一些航空公司可能也存在與我們所反映的大量FAC被燒的相同情況?？湛凸こ谭矫嬉步o出了回復(fù)，空客已考慮修改TSM排故程序，目前正在分析評估中，相關(guān)的評估結(jié)果及修改方案給出后，將在2008年6月修訂TSM程序。

綜上所知，導(dǎo)致了如此多的FAC計算機損壞，原因是現(xiàn)行的空客TSM程序不夠完善。東航的三部FAC計算機被燒壞，僅更換單塊線路板的費用就要近一萬五千美元。使航空公司的飛機維修成本大為增加，帶來經(jīng)濟損失很大。因此，我們提醒維護人員，在空客給出結(jié)果之前的這段時間里，對于偏航阻尼/俯仰配平的故障，排故應(yīng)謹(jǐn)慎處理。在更換FAC計算機之前，可先考慮測量一下外部線路的電阻值。假如我們輕易更換或交換飛行增益計算機，將可能會造成FAC計算機再次損壞，給公司帶來更大的經(jīng)濟損失。