A320飛機停留剎車系統(tǒng)故障排故分析

摘要：以A320飛機停留剎車系統(tǒng)典型故障為例，闡述了A320飛機停留剎車系統(tǒng)和備用剎車系統(tǒng)的原理以及故障的隔離與分析。

關鍵詞：停留剎車控制活門；停留剎車控制電門；操作測試；功能故障

Keywords： parking brake control valve；parking brake control switch；operational test；functional failure

1 故障案例

某航空公司一架空客A320飛機在地面出現(xiàn)停留剎車系統(tǒng)故障。故障現(xiàn)象是：在設置停留剎車后，三針剎車壓力指示器上兩側剎車壓力指示為零，駕駛艙ECAM上未顯示停留剎車“PARK BRK”提示信息，前輪轉彎限動盒的停留剎車指示燈不亮。經排故隔離確定原因為停留剎車控制活門故障，更換活門并預防性更換停留剎車控制電門后測試正常，故障排除，飛機放行。

2 系統(tǒng)原理

停留剎車系統(tǒng)從剎車儲壓器或黃液壓系統(tǒng)獲得液壓壓力，來自儲壓器或黃液壓系統(tǒng)的液壓壓力通過壓力傳感器3068GN轉成電信號送到駕駛艙三針剎車壓力指示器60GG（上表ACCU 指示）。停留剎車系統(tǒng)的主要部件是停留剎車控制電門73GG和停留剎車控制活門102GG。當在駕駛艙將停留剎車控制電門設置到ON位后，停留剎車控制活門的正常和備用電動馬達分別從不同電源匯流條獲得28V直流電，雙馬達工作，打開活門實現(xiàn)剎車液壓壓力供應。單個馬達也可打開停留剎車控制活門，經活門調節(jié)后的約2100psi剎車壓力經往復活門和安全活門（液壓保險）到達機輪剎車組件的備用剎車（黃系統(tǒng)）作動筒就能實現(xiàn)剎車制動。兩個往復活門分別對應左右主起落架機輪剎車，功用是將停留剎車系統(tǒng)和備用剎車系統(tǒng)的油路相互隔離，并將來自停留剎車系統(tǒng)或備用剎車系統(tǒng)的剎車壓力送往機輪剎車。設置停留剎車后，位于機輪剎車組件上游的兩個剎車壓力傳感器101GG和100GG分別將左右主起落架機輪剎車的剎車壓力轉成電信號，送到三針剎車壓力指示器（左右表指示分別對應兩側剎車壓力），前輪轉彎限動盒5GC上的停留剎車指示燈點亮，且駕駛艙ECAM會顯示停留剎車信息，以提示飛機處于停留剎車狀態(tài)。將停留剎車控制電門設置到OFF位后，馬達工作使停留剎車控制活門關閉，切斷剎車壓力供應并實現(xiàn)系統(tǒng)回油。

當正常剎車系統(tǒng)故障或綠液壓系統(tǒng)低壓時，備用剎車系統(tǒng)自動處于可用狀態(tài)，備用剎車系統(tǒng)的液壓壓力來自黃液壓系統(tǒng)。當備用剎車系統(tǒng)工作時，備用剎車控制組件ABCU獲得剎車腳蹬傳感器的剎車指令輸入后，使備用剎車選擇活門通電打開以接通液壓系統(tǒng)液壓壓力供應，并控制備用伺服活門輸出合適的剎車壓力，從備用伺服活門輸出的剎車壓力經過往復活門和安全活門到達機輪剎車組件的備用剎車作動筒，實現(xiàn)剎車制動。剎車壓力傳感器101GG和100GG將左右主起落架機輪剎車的備用剎車液壓壓力轉成電信號，送到三針剎車壓力指示器，停留剎車系統(tǒng)和備用剎車系統(tǒng)共用這兩個傳感器。

3 故障隔離與分析

參考圖1排故邏輯圖和圖2停留剎車系統(tǒng)原理圖進行排故隔離和分析。

首先執(zhí)行測試（圖1/測試1）：接通黃液壓系統(tǒng)電動泵來供壓，在三針剎車壓力指示器上觀察儲壓器ACCU壓力指示是否正常，然后將停留剎車控制電門設置到ON位，檢查所有機輪剎車組件的備用剎車作動筒是否伸出。實際測試結果為：三針剎車壓力指示器ACCU壓力指示正常（位于綠區(qū)約3000psi），所有剎車組件的備用剎車作動筒未伸出。根據(jù)測試結果可以明確，在由電動泵代替剎車儲壓器供壓、可確保液壓供壓正常的情況下卻無剎車壓力到達機輪剎車組件，說明故障原因與液壓供壓無關，需設法找到剎車壓力不能到達剎車組件的原因。

之后，執(zhí)行備用剎車系統(tǒng)操作測試。執(zhí)行測試時要將停留剎車控制電門手柄設置到OFF位來解除停留剎車，而后接通黃液壓系統(tǒng)電動泵。在完全踩下正駕駛或副駕駛側腳蹬后，發(fā)現(xiàn)三針剎車壓力指示器的左右表盤可指示正確的剎車壓力，檢查所有剎車組件，黃系統(tǒng)作動筒能夠正常伸出。根據(jù)這一測試結果，一方面可以確定三針剎車壓力指示器和剎車壓力傳感器功能正常，即“設置停留剎車后三針剎車壓力指示器上剎車壓力指示為零”的原因與剎車壓力指示系統(tǒng)無關；另一方面也證實了所有剎車組件和位于往復活門下游的兩個安全活門功能正常（事實上也不可能同時出現(xiàn)故障）。

結合上述兩個測試結果和圖2綜合分析可知，剎車壓力指示系統(tǒng)正常，正常情況下設置停留剎車后液壓壓力應經過停留剎車控制活門、往復活門和安全活門到達機輪剎車組件。但實際情況卻非如此。鑒于構造簡單的往復活門的可靠性較高，且兩個活門同時故障的概率極低，初步判斷最可能出現(xiàn)故障的部件是停留剎車控制活門（存在功能故障不能正常打開）或停留剎車控制電門（不能使活門馬達得電工作）。

正常情況下將停留剎車控制電門手柄設置到ON位后，馬達工作使停留剎車控制活門打開，活門內部電路（見圖2）可向前輪轉彎限動盒5GC上的停留剎車指示燈提供接地信號，若直流勤務匯流條正常供電，則指示燈點亮以表明飛機處于停留剎車設置狀態(tài)。通過燈光按壓測試的方法能夠證實指示燈燈泡是否正常，此結果也可證明直流勤務匯流條供電是否正常。接著測量前輪轉彎限動盒5GC到停留剎車控制活門102GG之間線路（圖2中從5GC的A/A插釘?shù)?02GG的A/5插釘之間線路）和指示燈接地線路（圖2中活門102GG的A/4插釘接地線路）的導通性，測量結果也正常，說明停留剎車指示燈未亮的原因與停留剎車控制活門102GG未能正常打開有關（應是馬達不工作所致）。為進一步求證，在設置停留剎車后，繼續(xù)測量活門102GG內的停留剎車指示燈接地電路導通性（圖2中活門A/5插釘?shù)紸/4插釘之間線路，正常應為通路），若有條件也可與其他A320飛機進行電路的對比測量。此外，根據(jù)系統(tǒng)原理和對活門102GG內部電路的分析可知，無停留剎車提示信息問題的原因與活門102GG也有關系。應采取的排故措施為，通過停留剎車系統(tǒng)操作測試和相關電路測量工作來確認故障點（馬達不工作和活門102GG未打開），以確定故障原因是活門102GG還是電門73GG。

操作測試用于發(fā)現(xiàn)隱蔽故障，能夠驗證和確認系統(tǒng)和設備是否正常工作或能否執(zhí)行規(guī)定的功能，排故時可反復執(zhí)行操作測試來嘗試重現(xiàn)故障。停留剎車系統(tǒng)操作測試是空客MPD任務，通過分別拔下圖2所示跳開關70GG和71GG使停留剎車控制活門的正常馬達和備用馬達分別獨立工作，以確認活門工作和馬達功能的正常性。在測試過程中，設置停留剎車后，正常馬達得電單獨工作而活門102GG打開，三針剎車壓力指示器會顯示左右主起落架機輪剎車的剎車壓力，剎車組件的黃系統(tǒng)備用剎車作動筒伸出，駕駛艙ECAM顯示停留剎車提示信息，前輪轉彎限動盒上停留剎車指示燈點亮。當備用馬達單獨工作時，相比正常馬達的測試結果，停留剎車指示燈并不會點亮。當正常馬達單獨工作時，在活門102GG提供接地信號后，直流勤務匯流條可使指示燈點亮；而當備用馬達單獨工作時，直流熱匯流條由于電路設計原因并不能給停留剎車指示燈供電，因此，雖然備用馬達工作打開活門102GG使機輪剎車獲得剎車壓力并顯示停留剎車提示信息，但停留剎車指示燈并不能點亮。在排故執(zhí)行測試時應注意判別兩者的差異之處。

上述故障由于分別使用正常和備用馬達均不能通過停留剎車系統(tǒng)操作測試，因此判斷應是雙馬達不工作（馬達未能得電或馬達自身功能故障）而活門 102GG打不開所致。此時可采取進一步排故措施，將停留剎車控制電門73GG手柄設置到ON位后，參考圖2進行電路測量來確認活門102GG的A和B電插頭3號插釘處有無28V直流電。實際測量結果是：確定有28V直流電供給活門馬達且活門A和B電插頭2號插釘接地線路通路正常。由此可基本斷定停留剎車控制活門存在功能故障，需要更換?；诓考ぷ髟砗鸵酝收霞蘩韴蟾?，判斷是活門的電作動器（包括馬達和極限電門）故障。更換活門后應執(zhí)行停留剎車系統(tǒng)操作測試來驗證排故效果。如果電路測量確定沒有28V直流電供給活門102GG（活門馬達不能得電），則控制電門73GG存在故障可能性，若條件允許可與其他飛機對換電門來證實判斷。此外，還應參考圖2測量電門73GG到活門102GG之間供電線路的導通性和絕緣性。為徹底排故以確保飛機運行正?？煽?，除更換停留剎車控制活門外，考慮到停留剎車控制電門狀態(tài)不良引發(fā)上述故障的可能性，決定一并對停留剎車控制電門進行預防性更換。

4 結論

如果A320機型停留剎車控制活門完全失效（雙電動馬達故障），則飛機不允許放行。當飛機出現(xiàn)停留剎車系統(tǒng)的不放行故障時，應在了解具體故障現(xiàn)象、熟悉系統(tǒng)部件原理以及參閱維修手冊的基礎上進行故障診斷，通過有效排故隔離手段確定故障原因并做到徹底排故以保證維修質量，保障飛機運行的安全性與可靠性。

作者簡介

李春，工程師，主要負責機隊技術支援和對空支持，對外站飛機故障進行排故指導，以及可靠性項目分析等工作。