PA—44—180型飛機失速警告控制方式的改進研究

朱航　周彬

摘 要：本文首先簡介了PA-44-180型飛機的特點及失速狀態(tài)。之后通過對中飛院PA-44-180型飛機失速警告系統(tǒng)控制方式的研究，掌握其工作特點。并針對系統(tǒng)的設(shè)計缺陷，提出對其控制線路進行改進的可行方案。按照該方案對中飛院執(zhí)管的PA-44-180型飛機進行改進后明顯提高了失速警告系統(tǒng)可靠性，方便了機務(wù)日常維護工作，進而對保障該型飛機機群的安全運行有較大意義。

關(guān)鍵詞：PA-44-180型飛機 失速 控制方式

中圖分類號：V24 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）08（a）-0013-03

Abstract：In this paper， the characteristics and stall states of PA-44-180 aircraft are briefly introduced. through the research on the control mode of the PA-44-180 aircraft stall warning system， the work characteristics are mastered. Aiming at the design defects of the system， it puts forward a feasible plan to improve its control circuit. In accordance with the program， we improved the PA-44-180 aircraft， the reliability of stall warning systems have been improved. The daily maintenance of locomotive becomes convenient， and then it has great significance for ensuring the safe operation of the aircraft fleet.

Key Words：PA-44-180 aircraft； Stall； Control mode

目前我國民航事業(yè)處于飛速發(fā)展期，作為整個行業(yè)前端產(chǎn)業(yè)的飛行員培養(yǎng)面臨空前的機遇期。中飛院作為全球規(guī)模最大的飛行員培訓(xùn)基地，承受了極大的飛行訓(xùn)練量壓力及安全壓力。學(xué)院的輕型飛機作為主訓(xùn)機型在數(shù)量和飛行時間上都遠遠超過國內(nèi)其他通航公司。由于輕型飛機在設(shè)計、制造及設(shè)備配置方面有其自身特點，其安全余度相對大型客機有一定劣勢。中飛院的安全焦點也就必然集中在各輕型飛機上。在危及飛行安全的各因素中，失速一直被公認為是極危險的狀態(tài)。失速警告用于在飛機接近失速時向飛行員發(fā)出信號，在失速警告和失速之間提供一個安全余度。以便飛行員能及時操縱飛機，保證飛行安全。中國民航飛行學(xué)院運行的輕型飛機，其失速警告系統(tǒng)與大型運輸機相比，存在警告方式單一、系統(tǒng)可靠性較低、警告余度范圍較小等不足。

1 PA-44-180型飛機簡介

PA-44-180型飛機是由美國派泊飛機制造公司生產(chǎn)的雙發(fā)螺旋槳飛機。該型飛機為下直錐形機翼，左、右機翼上各安裝一臺萊康明公司生產(chǎn)的活塞發(fā)動機，使用Hartzell公司生產(chǎn)的二葉螺旋槳。尾翼由垂尾、方向舵和全動平尾組成。起落架為可收放前三點式起落架。

2 失速狀態(tài)簡介

失速狀態(tài)是民用飛機極其危險的飛行狀態(tài)。進入失速狀態(tài)后，飛機升力驟然下降、阻力急劇增大，飛機失去控制，自動進入滾轉(zhuǎn)或飄擺。如果無法及時改出，則可能導(dǎo)致機毀人亡的嚴重事故。近期，某PA-44-180型飛機的事故調(diào)查結(jié)果表明：該機就是由于進入失速狀態(tài)后失去控制而導(dǎo)致墜機。在出現(xiàn)失速狀態(tài)之前，失速警告系統(tǒng)能否可靠工作直接影響飛行員判斷。

大型民用客機主要在以下三種情況發(fā)出失速警告：大迎角失速、最低速度失速、激波失速。對于大型民用客機，典型的失速警告系統(tǒng)由輸入部件、兩部失速警告計算機、警告顯示組件、警告燈和抖桿馬達組成。具有可靠性高、功能全面等特點。而中國民航飛行學(xué)院運行的PA-44-180型飛機僅可能出現(xiàn)大迎角失速和最低速度失速。而其警告方式僅有電氣喇叭蜂鳴警告，不具有失速抖桿警告功能。由于警告系統(tǒng)沒有進行冗余設(shè)計，對其功能的維護就尤為重要。

3 PA-44-180型飛機失速警告系統(tǒng)原理

PA-44-180型飛機的失速警告系統(tǒng)的主要電氣原理如圖1所示。

其包含了以下五個主要部件。

（1）失速警告探測器。位于左機翼前緣，共有兩個，靠近翼尖一側(cè)為外側(cè)失速警告探測器，靠近機身一側(cè)為內(nèi)側(cè)失速警告探測器。探測器用于在飛行過程中當(dāng)襟翼處于不同位置時，分別感受飛機的臨界失速狀態(tài)，此時外界氣流作動相應(yīng)的失速警告葉片，為失速警告線路提供接地信號。

（2）襟翼位置電門。位于駕駛艙襟翼收放手柄底部蓋板內(nèi)，用于感受飛機襟翼的放置角度。當(dāng)襟翼放置于0°～10°時，襟翼位置電門的常閉觸點（NC）接通，由外側(cè)失速警告探測器提供失速信號；當(dāng)襟翼放置于25°～40°時，襟翼位置電門的常開觸點（NO）接通，由內(nèi)側(cè)失速警告探測器提供失速信號。

（3）空地電門。位于右起落架支柱上，用于為失速警告系統(tǒng)提供空地信號。當(dāng)飛機處于地面時，該電門處于斷開狀態(tài)，無論失速警告探測器如何動作，都不會觸發(fā)失速警告。當(dāng)飛機處于空中，該電門接通，由失速警告探測器提供失速警告的接地信號，以觸發(fā)失速警告喇叭的控制線路。

（4）失速警告喇叭。位于左儀表板中央后部處，在失速警告探測器提供接地信號后，可發(fā)出90Hz的音響警告。

（5）失速警告斷路器。位于右儀表板下部斷路器板上，為5A斷路器?？蔀槭倬嫦到y(tǒng)提供14V工作電源，同時也能提供負載保護。endprint

從圖2可知，其電氣工作原理為：飛機電源通過5A斷路器輸入至失速警告喇叭的正極，當(dāng)失速警告喇叭負極通過右起落架支柱電門S203、襟翼位置電門S331、及失速警告探測器S105或S107后接地，失速警告喇叭就工作，發(fā)出90Hz的音響警告。

4 系統(tǒng)改進方案

失速警告系統(tǒng)的線路原理簡單，但存在一定設(shè)計缺陷。

（1）S203空地電門的作用為：提供飛機是否在空中的信號。當(dāng)起落架離地，其減震支柱伸長后觸動該電門。維修過程中，只有將飛機頂升后，該電門才能接通，失速警告探測器的接地信號才能傳遞至警告喇叭。日常的航線檢查并未包含頂升飛機的工作，因此警告系統(tǒng)的功能測試只能在100h的定期檢修中完成。關(guān)乎飛行安全的重要警告系統(tǒng)檢查時間間隔過長。

（2）控制線路中加入的S203空地電門，其作用僅為在地面抑制警告音響。該功能對飛行安全無本質(zhì)影響。同時由于控制線路中加入了該電門，其可靠性卻相對降低，因為該電門的失效會直接導(dǎo)致警告系統(tǒng)失效。

參考TB20型飛機的失速警告系統(tǒng)，其未將空地電門加入控制線路。可將PA-44-180型飛機的失速警告線路進行改進。采用壓接方式將F1C號導(dǎo)線與F1D號導(dǎo)線短接，從而跳過S203空地電門。該項更改簡化了控制線路，提高了系統(tǒng)可靠性。在保持失速警告系統(tǒng)空中功能的前提下，增加了地面檢查的功能：即不需頂升飛機，通過人工觸發(fā)失速警告探測器，即可驗證整個系統(tǒng)的功能是否正常。改進后的PA-44-180型飛機失速警告系統(tǒng)，電氣線路原理如圖3所示。

5 結(jié)語

PA-44-180型飛機的失速警告系統(tǒng)，在電氣線路設(shè)計上存在一定缺陷。經(jīng)本文論證，可對其線路進行改進以提高系統(tǒng)可靠性。在完成該項改進后，對失速警告系統(tǒng)功能的日常維護檢查將更加便利，該重要警告系統(tǒng)功能更加可靠。在充分掌握航空器基礎(chǔ)線路原理的基礎(chǔ)上，對航空器進行能保證功能可靠性的改進可進一步保障飛行安全。本文論證的改進對保障整個PA-44-180飛機機群安全運行有較大意義。

參考文獻

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[3] PIPER AIRCRAFT，INC.PA-44-180 AIRPLANE MAINTENANCE MANUAL[Z].2014.endprint