波音737-300飛機(jī)自動駕駛系統(tǒng)故障研究

聞超

摘? ?要：波音737-300型民航客機(jī)是當(dāng)前最常見的機(jī)型之一，在具體的運(yùn)行過程中，除起落過程以及出現(xiàn)突發(fā)情況之時，飛行員通常會采用自動駕駛技術(shù)降低勞動強(qiáng)度，但是該飛機(jī)的自動駕駛系統(tǒng)會由于一些客觀因素的存在而出現(xiàn)故障，需要通過合理的方法將其解決，才可以防止自動駕駛系統(tǒng)存在問題，導(dǎo)致飛機(jī)出現(xiàn)安全隱患。文章對該機(jī)型自動駕駛系統(tǒng)故障的成因及排除方法進(jìn)行研究。

關(guān)鍵詞：波音737-300;飛機(jī);自動駕駛技術(shù)

波音737-300型客機(jī)存在主副自動駕駛技術(shù)兩個體系，在實(shí)際的飛行過程中，要求這兩個系統(tǒng)處于安全穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)，才可以讓搭載的冗余系統(tǒng)正常運(yùn)行。對于其中存在的一些傳感器、通信信道以及被控對象，考慮到飛機(jī)的自重以及后續(xù)的系統(tǒng)復(fù)雜度，不會在其中設(shè)置冗余系統(tǒng)。在分析和明確自動駕駛技術(shù)故障時，要對這3項(xiàng)內(nèi)容進(jìn)行探討，找到故障成因。

1? ? 波音737-300飛機(jī)自動駕駛系統(tǒng)故障類型

1.1? 傳感器故障

波音737-300型客機(jī)存在大量的傳感器，包括飛機(jī)外表的傳感器和飛機(jī)內(nèi)部的傳感器。作為自動駕駛技術(shù)的一個組成部分，當(dāng)傳感器出現(xiàn)故障時，一方面，飛機(jī)無法獲得傳感器傳遞的信號，另一方面，若傳感器完全失效，則會失去應(yīng)用價值，不產(chǎn)生電平信號，飛機(jī)的自動駕駛系統(tǒng)就無法正常運(yùn)行。

1.2? 通信信道故障

當(dāng)飛行員采用自動駕駛技術(shù)飛行時，所有的通信信道都要處于正常穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)，要根據(jù)傳感器獲得的數(shù)據(jù)指令，由自動駕駛系統(tǒng)控制中樞向相應(yīng)的被控設(shè)備提供相關(guān)的控制指令。在通信信道的建設(shè)過程中，通常會通過弱點(diǎn)電纜，將該電力信息參數(shù)和數(shù)據(jù)控制中樞采用接頭的模式連接，讓最終獲得的結(jié)果科學(xué)、有序，從實(shí)際的作用效果來看，一些情況下，通信信道系統(tǒng)會出現(xiàn)嚴(yán)重的故障，導(dǎo)致某一構(gòu)件乃至整個子系統(tǒng)無法投入運(yùn)行[1]。

1.3? 被控對象故障

飛機(jī)控制系統(tǒng)的最終控制對象為其中存在的各類硬件設(shè)備，如在高度控制以及姿態(tài)控制中，會通過襟翼、尾翼相關(guān)參數(shù)的調(diào)整，維持飛機(jī)的飛行航線，但是在一些情況下，這類硬件設(shè)施由于故障而無法接受有效的控制。在飛機(jī)各類硬件設(shè)備的運(yùn)行過程中，會在系統(tǒng)的運(yùn)行階段配置一個被控信號的接收器，以實(shí)現(xiàn)針對各類信息的有效收集和使用，當(dāng)該接收器無法正常穩(wěn)定運(yùn)行時，相關(guān)的被控對象則無法正常投入運(yùn)行。

2? ? 波音737-300飛機(jī)自動駕駛系統(tǒng)故障排除

2.1? 傳感器故障排除

在傳感器的故障排除中，一方面要根據(jù)該傳感器的運(yùn)行原理和搭載空間確定故障，另一方面在地面檢測過程中，要精準(zhǔn)分析該傳感器當(dāng)前的運(yùn)行狀態(tài)。例如在某航班的檢查階段，飛機(jī)的兩側(cè)襟翼上都會配置位置傳感器，其中左側(cè)襟翼的傳感器能夠正常運(yùn)行，其運(yùn)行中產(chǎn)生的誤差在允許范圍內(nèi)，但是右側(cè)襟翼的控制處于誤差超限狀態(tài)，在具體的控制過程中，該傳感器實(shí)際測試的最終參數(shù)未能實(shí)現(xiàn)各類信息的輸入，可以確定當(dāng)前右側(cè)襟翼的控制系統(tǒng)存在問題，經(jīng)過后續(xù)的審查，可以確定相關(guān)的硬件設(shè)施、通信信道運(yùn)行正常，則可確定是傳感器的故障導(dǎo)致了這一問題，在后續(xù)的系統(tǒng)運(yùn)維過程中，采用更換傳感器的方式解決問題。

2.2? 通信信道故障排除

通信信號故障的成因多是在長期的運(yùn)行過程中，飛機(jī)中的相關(guān)線路長期承受振動，導(dǎo)致和接頭區(qū)域的連接強(qiáng)度下降，或者通信信道的線纜出現(xiàn)破損。在具體的檢查階段，要根據(jù)該通信線纜的接頭和線纜本身進(jìn)行全面的檢查，在接頭的檢查工作中，可以采用替換的線纜或者專業(yè)的測試設(shè)備，將該設(shè)備和線纜接頭連接，同時，檢測線纜接頭區(qū)域的線纜傳輸信號在一段距離的電平量，若發(fā)現(xiàn)該電纜信號不存在減弱問題，則可確定當(dāng)前該線纜的接頭區(qū)域以及被連接的接口不存在問題，最終確定問題的成因在于線纜本身[2]。在后續(xù)的故障排除中，若發(fā)現(xiàn)該電纜的前端和后端之間信息傳輸?shù)恼`差過大，則該電纜需要全面更換，而在更換過程中要根據(jù)其作用表現(xiàn)和具體的型號參數(shù)，按照已經(jīng)制定的工作要求完成任務(wù)。

2.3? 被控對象故障排除

在被控對象的故障排除階段，要分析是否有其他的故障類型導(dǎo)致被控對象無法正常運(yùn)行，在確定不存在相關(guān)缺陷時，則需要采用另一套工作模式，針對相關(guān)指令的接收裝置以及機(jī)械設(shè)備進(jìn)行全面的檢查。例如在某架飛機(jī)的具體檢查階段，在發(fā)出控制指令之后，被控對象未做出相應(yīng)的動作。經(jīng)過進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，通信信息的整個流傳渠道不存在缺陷，相關(guān)通信線纜也能夠?qū)⒅醒肟刂葡到y(tǒng)發(fā)出的指令傳遞給被控對象，但是在被控信息的接收裝置輸出端的檢查中，發(fā)現(xiàn)其電平信號僅為5 V，而正常運(yùn)行狀態(tài)下為45 V，則可確定輸出端的信號接收裝置存在嚴(yán)重的運(yùn)行問題，需要對該部件進(jìn)行替換。需要注意的是，在該問題解決之后，需要落實(shí)針對機(jī)械設(shè)備的檢查工作。

3? ? 結(jié)語

在波音737-300型客機(jī)的日常運(yùn)行過程中，自動駕駛系統(tǒng)的常見故障包括傳感器故障、信道故障以及被控對象故障3種。在故障的排除階段，需要進(jìn)行全面的檢查，分析傳感器本身是否存在問題;檢查通信電線前端和后端的電壓降，分析是否有信道故障;檢查信號收集裝置和機(jī)械設(shè)備的作用表現(xiàn)參數(shù)，分析是否有被控對象故障。

[參考文獻(xiàn)]

[1]吳海榮，劉仁志.飛機(jī)配平系統(tǒng)研究[J].飛機(jī)設(shè)計(jì)，2019（2）：29-31.

[2]顏巍，黃靈恩.民用飛機(jī)失速尾旋（螺旋）事故[J].民用飛機(jī)設(shè)計(jì)與研究，2019（1）：63-68.