A320飛機(jī)FD接通狀態(tài)指示故障分析

萬胤全

摘要：在現(xiàn)代飛機(jī)中，飛行指引系統(tǒng)對(duì)飛機(jī)的起飛、著陸、航向保持飛行狀態(tài)和航線飛行等方面有著十分重要的作用。它為飛行員提供飛機(jī)的姿態(tài)指令信號(hào)，從而確保飛機(jī)的安全飛行，提高了飛機(jī)飛行的效率和減輕飛行員在飛行中的負(fù)擔(dān)。據(jù)此，針對(duì)一起空客A320系列飛機(jī)FD接通指示故障進(jìn)行淺析，希望可以對(duì)飛行指引系統(tǒng)故障的識(shí)別、隔離、排除等提供一定的參考。

關(guān)鍵詞：飛行指引；線路故障；DMC；PDF；FMGC

中圖分類號(hào)：TB文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：16723198（2015）26027102

1背景

AMECO成都分公司空客機(jī)隊(duì)A320系列B-6362飛機(jī)，機(jī)組曾反映副駕PFD的FMA上顯示FD無法接通指示故障。排故人員校準(zhǔn)慣導(dǎo)組件，對(duì)比左右PFD的FMA指示后發(fā)現(xiàn)：正駕PFD FMA飛行指引顯示為“1FD2”，副駕PFD FMA飛行指引顯示為“1FD1”。通過電源復(fù)位、更換FMGC、ADIRU、DMC以及PFD等部件后，故障依舊。最終參照ASM系統(tǒng)圖和AWM線路圖，通過線路測(cè)量發(fā)現(xiàn)為線路斷路所致。

2系統(tǒng)原理

2.1FD系統(tǒng)工作原理

飛行指引系統(tǒng)通過接收各種機(jī)載設(shè)備，如大氣數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)、導(dǎo)航系統(tǒng)等的輸出信號(hào)，并根據(jù)FCU上所選擇的制導(dǎo)方式和目標(biāo)，通過飛行管理系統(tǒng)的飛行指引計(jì)算模塊綜合處理后，向駕駛員提供不間斷的飛行姿態(tài)、航道以及航向、下滑等導(dǎo)航位置信息，并顯示在PFD上。同時(shí)，將飛機(jī)的實(shí)際飛行路線與目標(biāo)路線進(jìn)行對(duì)比，得出進(jìn)入目標(biāo)路徑所需要的操控量，在指引儀上直接顯示操控要求的俯仰和滾轉(zhuǎn)指令，幫助飛行員精確的控制飛機(jī)沿著給定階段的飛行軌跡飛行，使飛機(jī)準(zhǔn)確的切入或保持在預(yù)定的航跡上，并在FMA上顯示出FD相應(yīng)的接通狀態(tài)。FD系統(tǒng)工作原理如圖1所示。

圖1飛行指引系統(tǒng)工作原理2.2FD控制邏輯

飛行指引相關(guān)的控制和通訊信號(hào)顯示到PFD的處理和傳遞過程，主要是通過FMGC數(shù)據(jù)計(jì)算和FCU的設(shè)置后，把信號(hào)傳遞到DMC，經(jīng)過DMC的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，從而發(fā)送至兩部PFD，飛行指引符號(hào)顯示在兩個(gè)PFD上，飛行指引儀FD的接通狀態(tài)顯示在FMA上。

FMGC中FD的控制邏輯是：一般情況下，1號(hào)PFD上的符號(hào)由1號(hào)飛行制導(dǎo)（FG）驅(qū)動(dòng)，2號(hào)PFD上的符號(hào)由2號(hào)飛行制導(dǎo)（FG）驅(qū)動(dòng)。如果一部自動(dòng)駕駛儀接通，相應(yīng)的FMGC為主機(jī)，并控制飛行方式；如果兩部自動(dòng)駕駛儀接通，第一部FMGC為主機(jī)；如果沒有自動(dòng)駕駛儀接通，F(xiàn)D1按鈕在接通位，第一部FMGC即為主機(jī)；FD1按鈕在關(guān)位，F(xiàn)D2按鈕在開位，F(xiàn)MGC2即為主機(jī)。

2.3FD顯示邏輯

一旦接通電源，F(xiàn)D會(huì)自動(dòng)接通并且通過電源測(cè)試。假設(shè)FD的顯示通道分別為X，Y。X和Y將FD的接通狀態(tài)顯示在正、副駕的PFD，X和Y可以是“1”、“2”和“—”。

“—”表示PFD上，無FD接通；

“1”表示FD1接通；

“2”表示FD2接通。

PFD顯示1FD2表示FD1接通正駕駛，F(xiàn)D2接通副駕駛，如圖2所示。當(dāng)某一部飛行指引儀接通時(shí)，相應(yīng)的按鈕綠條燈亮，如圖3所示，意味著FD符號(hào)能顯示在相關(guān)的PFD上。

圖2FD1、2接通指示圖3FD接通按鈕指示比如在地面時(shí)，當(dāng)校準(zhǔn)慣導(dǎo)系統(tǒng)后，按下正駕相應(yīng)的FD接通按鈕時(shí)，左PFD上的指令桿相應(yīng)的出現(xiàn)，指令桿包括兩個(gè)獨(dú)立的指令桿，它們都以飛機(jī)姿態(tài)符號(hào)或者飛行航跡矢量（FPV）作為基準(zhǔn)：水平指令桿指示俯仰指令；垂直指令桿指示橫滾指令。正、副駕的FMA會(huì)同時(shí)監(jiān)控功能FD的接通狀態(tài)，此時(shí)顯示為“1FD-”。如圖4所示。

圖4正駕FD接通時(shí)在PFD上的顯示在地面時(shí)，當(dāng)校準(zhǔn)慣導(dǎo)系統(tǒng)后，兩部FD接通時(shí)，正、副駕PFD的FMA上都會(huì)出現(xiàn)“1FD2”字樣，此時(shí)為FD正常接通并可用的狀態(tài)，如圖5所示。

AP/FD模式?jīng)]接通，不會(huì)顯示制導(dǎo)指引符號(hào)；正、副駕FD信號(hào)源都來自第1部FMGC，此時(shí)顯示為“1FD1”；正、副駕FD信號(hào)源都來自第2部FMGC，此時(shí)顯示為“2FD2”。

圖5兩部FD正常接通時(shí)FMA的指示情況3故障隔離

通過了解飛行指引系統(tǒng)的工作原理和各部件功能，分析FD的指示信號(hào)來源和信號(hào)走向后，故障的來龍去脈逐漸清晰。從圖6的AWM線路圖中，可逐步分析出FD指示信號(hào)傳遞和控制邏輯。

圖6FD指示信號(hào)傳遞系統(tǒng)圖3.1FMGC和FCU故障隔離

空客A320系列飛機(jī)的FMGC的功能主要包括飛行管理（FM）、飛行制導(dǎo)（FG）以及故障隔離與探測(cè)系統(tǒng)（FIDS）等部分。飛行制導(dǎo)包括以下三個(gè)部分的功能：自動(dòng)駕駛（AP）、飛行指引（FD）和自動(dòng)推力（A＼T）。飛行指引幫助飛行員精確地沿著給定階段的飛行軌跡飛行，并根據(jù)FCU上所選擇的制導(dǎo)方式和目標(biāo)向飛行員提供制導(dǎo)指令，這些指令用特殊的符號(hào)（如十字指令桿）表示，顯示在兩個(gè)PFD上。

針對(duì)上述故障，為了隔離故障來源是否發(fā)生在FMGC內(nèi)部，我們通過轉(zhuǎn)換FPD指示的信號(hào)源，分別更換FMGC1，2隔離后發(fā)現(xiàn)，相應(yīng)的FMA指示并未發(fā)生轉(zhuǎn)換。由此可知，F(xiàn)MGC1，2無故障，且FMCS的信號(hào)有效地生成并傳遞至下游部件。

同時(shí)，為了驗(yàn)證故障是否為FCU內(nèi)部邏輯錯(cuò)誤導(dǎo)致，通過更換FCU部件后，上述故障也并未發(fā)生轉(zhuǎn)移，證實(shí)FMS系統(tǒng)無故障的判斷。

3.2DMC和PFD故障隔離

FMGC計(jì)算的AP/FD指令。通過DMC內(nèi)部做進(jìn)一步的信號(hào)處理，將各類型的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的數(shù)據(jù)格式，發(fā)送至各顯示部件，從而監(jiān)控并顯示出各系統(tǒng)的工作狀態(tài)。

為了隔離出故障源是否來自顯示系統(tǒng)部件，通過先后更換DMC和PFD后，故障并未發(fā)生變化，從而排除了DMC的數(shù)據(jù)處理存在問題和PFD的顯示故障。

3.3線路故障隔離

與故障相關(guān)的部件原因被排除以后，通過對(duì)線路的進(jìn)一步隔離，證實(shí)了線路故障這一判斷。下面，我們簡單的來看看線路故障的隔離情況。

由圖7線路圖可知，與副駕FD2的FMA指示故障相關(guān)的信號(hào)線主要有兩條：第一條是從FCU到FMGC2的通訊線路；第二條是FCU、DMC和FMGC2的監(jiān)控信號(hào)線路。

圖7信號(hào)走向線路圖由FMGC2與FCU之間的通訊信號(hào)線路可知，通訊信號(hào)傳送線路中間僅有一個(gè)接頭，即接頭34VC的42號(hào)插釘。通過測(cè)量FCU的B插頭S號(hào)釘與FMGC2的B插頭14B插釘之間的通斷，結(jié)果顯示正常，從而排除了FCU與FMGC2之間通訊線路故障的可能。

由FCU、DMC和FMGC2的監(jiān)控信號(hào)線路可知，監(jiān)控信號(hào)的傳送線路中，涉及了接頭110VC的22號(hào)插釘和1842VT的34號(hào)接線樁P、G插釘。通過量線FCU的B插頭E號(hào)插釘與FMGC2的E插頭14D插釘之間的通斷，顯示正常。從而排除了FCU與FMGC2之間線路故障以及接頭110VC斷路的可能。

由圖8可知，F(xiàn)CU、FGMC2和DMC2通過1842VT的34號(hào)接線樁P、G、Y插釘相關(guān)聯(lián)。相應(yīng)的信號(hào)通過1842VT的34號(hào)接線樁Y插釘發(fā)送至DMC2。通過量線FMGC2的14D插頭Y插釘與DMC2的B插頭4F插釘之間的通斷情況，發(fā)現(xiàn)該線路斷路。此時(shí)，故障鎖定在了1842VT與DMC2之間的線路上。

通過進(jìn)一步的線路檢查發(fā)現(xiàn)，1842VT的34號(hào)接線樁Y插釘松脫，重新安裝該插釘后，檢查副駕PFD

的FMA上飛行指引狀態(tài)信號(hào)指示正常，副駕飛行指引接通指示的故障得以徹底排除。

圖81842VT與DMC2之間的信號(hào)傳遞線路4結(jié)語

本文主要討論空客A320飛機(jī)在航線維護(hù)中一起自動(dòng)飛行控制系統(tǒng)飛行指引的線路故障。由上述故障排除的情況來看，這是一起較為典型的線路故障案例。飛機(jī)的線路故障在隔離、處理上相對(duì)于其他部件故障的處理具有一定隱蔽性和難操作性。因此要徹底排除此類故障用時(shí)相對(duì)較長、出現(xiàn)誤換件的可能性也相對(duì)增大。

空客飛機(jī)電控系統(tǒng)線路復(fù)雜，隨著飛機(jī)服役年齡的增長，線路問題導(dǎo)致的故障概率也相對(duì)增高。因此，我們?cè)谄匠５墓收吓懦?，如何在最短的時(shí)間、以最小的維護(hù)成本發(fā)現(xiàn)并及時(shí)、正確解決問題，除了整體的、系統(tǒng)的深入了解相關(guān)知識(shí)外，還需要在實(shí)際排故工作中具備豐富的實(shí)踐基礎(chǔ)、合理的檢測(cè)判斷方法和深入的分析總結(jié)，這樣才能準(zhǔn)確定位，更快排除系統(tǒng)故障，不斷提高故障識(shí)別和排除的能力。

參考文獻(xiàn)

[1]AIRBUS A318＼A319＼A320＼A321 AIRCRAFT MAINTENANCE MANUAL（REV48）[Z].

[2]AIRBUS Single Aisle TECHNICAL TRAINING MANUAL[Z].