737NG飛機(jī)AP B LNAV航路左右偏擺故障研究

摘 要：該故障研究主要闡述三方面內(nèi)容，一是導(dǎo)致該故障發(fā)生的原因，二是按代碼排故走過的彎路，三是研究波音飛機(jī)機(jī)械系統(tǒng)失效導(dǎo)致電子故障的可能性和常見現(xiàn)象。最后的排故研究總結(jié)值得思考。

關(guān)鍵詞：737NG；水平導(dǎo)航；機(jī)械磨損；左右偏擺

1歷史故障現(xiàn)象

1.1 2017年7月8日，B-5365自動(dòng)駕駛B接通LNAV方式時(shí)，在航路左右0.3海里來回?cái)[動(dòng)。

1.2 2017年7月12日，故障再現(xiàn)，時(shí)間原因SD保留。ZH9624機(jī)組反饋：爬升、下降各有一段使用A/PB，LNAV接通，飛機(jī)在直飛航線附近左右晃動(dòng)，最大偏差0.5海里，自動(dòng)駕駛沒有脫開，實(shí)際導(dǎo)航精度0.06海里。

1.3 2017年7月13日，航后執(zhí)行DFCS全程測試有自動(dòng)駕駛B通道AIL POS SEN-2 J1B-K13，J13，H13代碼。

2故障現(xiàn)象與排故所需原理知識

2.1 LNAV（Lateral Navigation）及水平導(dǎo)航，在水平導(dǎo)航模式下FCC計(jì)算出副翼運(yùn)動(dòng)的指令信號給到自動(dòng)駕駛副翼作動(dòng)筒，作動(dòng)筒通過機(jī)械輸出信號一直到副翼。由副翼位置傳感器反饋信號給FCC形成閉環(huán)控制。詳細(xì)控制環(huán)路見下圖。

2.2當(dāng)副翼位置傳感器反饋的信號與FCC的預(yù)期反饋信號不一致時(shí)，F(xiàn)CC會(huì)給出故障代碼AIL POS SEN-2 J1B-K13，J13，H13。該代碼FIM認(rèn)為在地面測試中，F(xiàn)CC接收到的副翼位置傳感器反饋信號是錯(cuò)誤的。下圖為FCC閉環(huán)控制的SSM。

2.3于是FIM給出了可能故障的部件分別是副翼位置傳感器，F(xiàn)CC和兩者間的線路如下圖所示。然而這次排故在隔離了FIM的所有可能部件后，故障依舊，代碼依舊。

3排故過程總結(jié)分析

一.7月8日，機(jī)組反映故障后，航后做DFCS測試無代碼，于是判斷故障本機(jī)對串FCCA和FCCB。此次排故由于沒有代碼，且水平導(dǎo)航模式下導(dǎo)致飛機(jī)因橫滾不穩(wěn)定在航路上擺動(dòng)的原因很多（如FMC的導(dǎo)航信號來源、副翼位置傳感器、4號9號擾流板位置傳感器、副翼A/P作動(dòng)筒、偏航阻尼系統(tǒng)等）。因此對串發(fā)出控制指令的FCC。

二.7月13號，故障再現(xiàn)，故障現(xiàn)象穩(wěn)定，機(jī)組描述清晰。航后DFCS測試有AIL POS SEN-2 J1B-K13，J13，H13代碼。首先依據(jù)代碼通過FIM得知可能部件是副翼位置傳感器、FCCB和之間的線束。FCC已經(jīng)串過，于是按照正常思路接下來就該更換副翼位置傳感器，做量線檢查。但完成后故障依舊，代碼依舊。這時(shí)工作者可能認(rèn)為問題出現(xiàn)在DFCS測試或者副翼位置傳感器的調(diào)節(jié)上。這兩項(xiàng)工作花費(fèi)了大量的時(shí)間。于是故障繼續(xù)保留.

三.7月17號，再次回歸FIM，發(fā)現(xiàn)是因?yàn)楦币砦恢脗鞲衅鞣答伝谾CCB的信號不正確而產(chǎn)生的代碼。而這時(shí)副翼位置傳感器已經(jīng)更換，F(xiàn)CC已經(jīng)對串，線路已經(jīng)檢查。那么原因就只能是輸入到副翼位置傳感器的信號就已經(jīng)不正確了。由于DFCS全程測試并沒有AIL ACT-2 （J1B-J15， H15， G15）這個(gè)代碼，說明至少A/P副翼作動(dòng)筒本體上的LVDT傳感器反饋的信號是正確的。于是終于可以將故障隔離在作動(dòng)筒輸出到位置傳感器輸入這一段當(dāng)中。而這一段就是機(jī)械連桿。航后飛機(jī)落地，檢查發(fā)現(xiàn)自駕B副翼作動(dòng)筒輸出搖臂上的一顆剪切鉚釘斷裂。該飛機(jī)搖臂卻可輕微晃動(dòng)。斷裂的剪切鉚釘如下圖所示。

4故障原因總結(jié)

綜上所述，這是一次由于A/PB副翼作動(dòng)筒輸出搖臂上一顆剪切鉚釘斷裂導(dǎo)致的飛機(jī)在接通A/PB LNAV時(shí)在直飛航路左右偏擺的故障。

由于鉚釘斷裂，導(dǎo)致在接通自駕B水平導(dǎo)航時(shí)，副翼作動(dòng)筒的輸出信號有少許正負(fù)空行程。這使得飛機(jī)在受擾后會(huì)偏離航道。為了回歸航道，自動(dòng)駕駛反向控制飛機(jī)克服副翼作動(dòng)筒輸出信號的空行程后，飛機(jī)又回向相反方向。由于空行程一直存在，故飛機(jī)無法趨穩(wěn)而是在航路左右漂移。

正是因?yàn)檫@種正負(fù)空行程的存在，使得副翼位置傳感器反饋的信號與正常反饋的信號不一致，于是地面測試時(shí)FCC認(rèn)為是副翼位置傳感器故障而給出了AIL POS SEN-2 J1B-K13，J13，H13的代碼。

由于剪切鉚釘只斷了一顆，所以這種正負(fù)空行程還很小，還不足以斷開自動(dòng)駕駛。這也導(dǎo)致了該故障比較隱蔽。

5結(jié)束語

1.由于沒有發(fā)現(xiàn)真正故障源，所以調(diào)節(jié)副翼位置傳感器必然會(huì)花費(fèi)很長時(shí)間，而且不會(huì)成功。原因就是當(dāng)在0度時(shí)調(diào)節(jié)位置傳感器調(diào)節(jié)桿使得DFCS測試在標(biāo)準(zhǔn)范圍后，由于空行程的存在，再測試時(shí)0度可能就由于機(jī)械空行程在另外一個(gè)位置。這種小范圍的輸入信號偏差極大地加重了工作者心中的疑惑。

2.建議以后737NG飛機(jī)類似故障，結(jié)合飛機(jī)如果是老舊飛機(jī)，出現(xiàn)機(jī)械磨損，機(jī)械污染，導(dǎo)致性能下降可能性較大。在更換副翼位置傳感器之前優(yōu)先檢查作動(dòng)筒到傳感器之間的機(jī)械連桿部分，潤滑副翼操作機(jī)械部分后再進(jìn)行量線、測試。原因是機(jī)械檢查部分比較簡單好做。

3.該故障雖然是屬于22章的電子故障，但如果電子排故人員熟悉27章機(jī)械部分會(huì)對排故有不小的幫助。因此737NG飛機(jī)是一個(gè)電子機(jī)械結(jié)合的產(chǎn)物。

參考文獻(xiàn)：

[1] 任仁良，張鐵純.渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)飛機(jī)結(jié)構(gòu)與系統(tǒng)[M].北京：兵器工業(yè)出版社，2006.11：222-223.

[2] Boeing Company.波音737-NG系列飛機(jī)AMM手冊[Z].

[3] Boeing Company.波音737-NG系列飛機(jī)FIM手冊[Z].

作者簡介：

郭鐳（1989-）男，廣西南寧，工程師，主要研究方向?yàn)楹骄€維護(hù).