737NG飛機空速不一致故障排故淺析

弓正

【摘? 要】空速是計算飛行器空氣動力的必要參數(shù)，也是飛行器飛行過程中的一個重要參數(shù)。波音737NG飛機的空速由大氣數(shù)據(jù)系統(tǒng)計算而來，空速的計算是否準確直接關(guān)系到飛機的飛行安全。本文從波音737NG飛機大氣數(shù)據(jù)系統(tǒng)組成及工作原理出發(fā)，深入細致的分析了可能造成空速不一致故障的原因，并總結(jié)了相應(yīng)的排故思路及經(jīng)驗。

【關(guān)鍵詞】飛機維修;空速;大氣數(shù)據(jù)系統(tǒng)

引言

飛機的空速由機載的大氣數(shù)據(jù)系統(tǒng)計算得來，不僅作為重要的飛行參數(shù)之一，還會被其他許多機載系統(tǒng)所使用，故而，空速的準確性對飛行安全十分重要。正常情況下，機長側(cè)及副駕側(cè)所計算及顯示的空速應(yīng)保持一致，如果在飛行過程中出現(xiàn)兩側(cè)空速不一致故障，導致機組出現(xiàn)判斷錯誤或其他機載系統(tǒng)計算錯誤，可能會導致空難的發(fā)生。飛機運行過程中，受機載設(shè)備性能下降、突發(fā)故障、環(huán)境影響等情況影響，均有可能導致發(fā)生空速不一致故障，如何快速排除故障則十分重要。

1 波音737NG飛機大氣數(shù)據(jù)系統(tǒng)原理簡介

波音737NG飛機大氣數(shù)據(jù)系統(tǒng)系統(tǒng)通過分布在機頭左右的3個皮托管和6個靜壓孔獲得大氣壓力數(shù)據(jù)。其中分別有兩種氣壓：飛機周圍的氣壓稱之為靜壓，飛機前部皮托管感受到的流動氣壓稱之為全壓，全壓是靜壓和動壓的代數(shù)和。空速與動壓成比例關(guān)系，但是動壓卻不容易直接測量，根據(jù)全壓是靜壓和動壓的代數(shù)和，只需測量出全壓及靜壓即可求得動壓，再通過公式換算便可計算出飛機的指示空速。兩個主用皮托管連接到兩個全壓ADM，兩對靜壓孔連接到兩個靜壓ADM，ADM負責將氣壓信號轉(zhuǎn)變成電信號，再通過ARINC-429總線送到ADIRU（大氣數(shù)據(jù)慣性基準組件）計算機以計算所需參數(shù)。

波音737NG飛機安裝了兩套主用空速測量、指示系統(tǒng)，分別由ADIRU L 和ADIRU R接收左右兩套全壓、靜壓信號以及AOA、TAT、加溫邏輯信號，計算出空速以及對空速進行各類修正，最終通過CDS系統(tǒng)顯示在機長與副駕側(cè)的PFD上。當機長與副駕側(cè)PFD上空速指示相差大于5節(jié)且持續(xù)時間超過5秒，則PFD速度帶的底部會出現(xiàn)一個IAS DISAGREE（空速不一致）琥珀色警告。另外左右發(fā)動機兩部EEC需要獲取ADIRU計算的全壓數(shù)字信號來進行發(fā)動機各種指令參數(shù)計算，如果來自左右ADIRU的全壓信號不一致，則會導致EEC進入備用模式。

波音737NG飛機備用皮托管和靜壓孔與備用儀表及客艙壓差指示器直接相連，不經(jīng)過ADM的轉(zhuǎn)換，直接提供備用參數(shù)指示。整套系統(tǒng)還有5個排水接頭，每一套皮托管管路和每一套靜壓管路均有一個排水接頭。排水接頭位于各條管路的最低點，便于收集及排出管路中的余水，避免對管路壓力造成影響。

2 造成空速不一致故障的原因總結(jié)

2.1 皮托管加溫故障導致

由于皮托管的設(shè)計缺陷或性能衰退，皮托管內(nèi)部的加溫電阻和殼體可能發(fā)生不正常搭接，加溫電阻獲得的加溫電流不夠，導致皮托管加溫溫度不夠，在水汽條件下產(chǎn)生結(jié)冰現(xiàn)象堵塞皮托管。但由于加溫電流滿足要求，不會點亮駕駛艙P5板的皮托管不加溫警告燈。

排故方法：按照FIM手冊測量皮托管加溫電阻，如果阻值超標，直接更換皮托管。

故障特點：高空穿云時出現(xiàn)故障較多，顯示為空速少指，地面加溫故障可以復現(xiàn)。

2.2 皮托管全壓管路堵塞導致

由于皮托管和硬管之間的連接軟管彎曲角度不正常，導致水汽在軟管內(nèi)積存，低溫情況下結(jié)冰導致管路堵塞;或者其他異物通過皮托管前部開口進入管路內(nèi)部導致管路堵塞。

排故方法：按照皮托管的安裝手冊檢查連接軟管的安裝方向及角度，如果軟管安裝角度不正確，需要按照皮托管的接頭種類調(diào)整軟管安裝角度。如發(fā)現(xiàn)皮托管有鳥擊或者其他異物撞擊的情況，需要更換皮托管和全壓ADM，并且參照手冊使用氮氣沖洗全壓管路。

故障特點：穿云時出現(xiàn)故障，顯示為空速異常大幅度的擺動。

2.3 皮托管內(nèi)部故障導致

皮托管風蝕或者內(nèi)部故障導致皮托管出現(xiàn)機械損傷，導致全壓測量不準確。

排故方法：當檢查發(fā)現(xiàn)皮托管有損傷時需按照手冊要求測量皮托管進氣唇口的結(jié)構(gòu)損傷尺寸，如超標則更換。

故障特點：空速偏差量恒定。

2.4 全壓ADM故障導致

作為壓力信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號的中介，空速指示的各種故障現(xiàn)象也有可能是ADM在信號轉(zhuǎn)換時故障造成，且ADM穩(wěn)定性較差，其故障的可能性較高。由于ADM內(nèi)部的壓力傳感元件老化，導致其計算的全壓信號出現(xiàn)偏差。

排故方法：利用大氣數(shù)據(jù)測試設(shè)備校驗空速指示，利用三通管同時向左右全壓管路供氣，觀察空速上升、下降趨勢來分析ADM故障的可能性。

故障特點：地面不容易驗證到故障，ADM的修理可靠性偏低。

2.5 全壓管路漏氣導致

全壓管路大部分為軟管，隨著飛機運行及震動可能會與周圍結(jié)構(gòu)干涉及摩擦造成磨損漏氣，管路如果漏氣將直接導致全壓測量不準確。

排故方法：利用大氣數(shù)據(jù)測試設(shè)備校驗系統(tǒng)是否漏氣。

故障特點：由于管路連接簡單，管路漏氣可能性較低，如果存在漏氣，由于漏氣的部位一般存在于增壓區(qū)域，會由于增壓系統(tǒng)的工作造成空速指示忽高忽低。

2.6 迎角傳感器故障

迎角傳感器故障使得迎角信號出現(xiàn)偏差導致空速修正不正常，也可能會導致空速不一致出現(xiàn)。

排故方法：用手轉(zhuǎn)動迎角傳感器，感覺其轉(zhuǎn)動阻尼是否較大或不正常;利用QAR譯碼數(shù)據(jù)判斷AOA信號是否出現(xiàn)跳變。

故障特點：滑跑空速超過75節(jié)時出現(xiàn)。

2.7 總溫探頭故障

總溫探頭故障使得總溫信號出現(xiàn)偏差導致空速修正不正常，導致空速不一致出現(xiàn)。

排故方法：獲取EEC的故障歷史信息，核實是否有TAT不一致的信息出現(xiàn)。

故障特點：此類故障通常伴隨著EEC的故障信息出現(xiàn)以及會導致自動油門的故障信息出現(xiàn)。

2.8 ADIRU和DEU故障

如果是單純的空速指示不準確，這兩個計算機故障的可能性很小，因為它們都是數(shù)字信號傳輸計算，如測試無代碼則出錯的可能性較低。

3 波音737NG飛機空速不一致排故流程總結(jié)

當出現(xiàn)空速不一致故障時，應(yīng)嚴格參照FIM手冊及相關(guān)維修提示執(zhí)行故障隔離工作。完成ADIRU、CDS、EEC（查看是否存在與全、靜壓信號相關(guān)故障代碼）、A/T（查看是否存在與AOA信號相關(guān)故障代碼）等系統(tǒng)的自測，查看是否記錄了故障代碼。對故障代碼要注意甄別，通過代碼觸發(fā)時刻對應(yīng)的飛機狀態(tài)具體分析是否為有用信息。

目視檢查各皮托管、靜壓孔的外觀是否正常、是否有堵塞，檢查各管路的排水接頭中是否有水汽的存在，參照手冊使用15PSI左右的氮氣對全靜壓管路進行吹洗。

對大氣數(shù)據(jù)探頭加溫功能進行測試，按需測量皮托管加溫電阻阻值以及線路通斷性。

執(zhí)行大氣數(shù)據(jù)系統(tǒng)滲漏測試。將左右兩側(cè)迎角傳感器固定在同一個角度后再使用大氣數(shù)據(jù)測量設(shè)備對全靜壓管路進行滲漏測試?？紤]到三通氣管因接頭增多而漏氣可能性增加以及分出的管路長短不一可能影響壓力的平均分配，當需要左右（或與備用）對比測試時可使用兩個氣源接口分別連接，提高測試準確性。

若所有測試均未發(fā)現(xiàn)問題，可判斷故障依次更換ADM、皮托管、迎角傳感器、ADIRU等硬件。在拆裝皮托管及ADM時應(yīng)著重檢查其后部所連接的軟管是否存在彎折和磨損。

針對空速不一致故障，獲取詳細現(xiàn)象對準確排故至關(guān)重要。此類故障應(yīng)及時與機組溝通，詢問清楚故障發(fā)生的時刻、具體現(xiàn)象、故障發(fā)生時飛機的飛行狀態(tài)、左右空速與備用空速之間的大小關(guān)系、空速的變化趨勢、機組的操作、天氣情況等等，以便快速確定故障源。

結(jié)束語

空速不一致是飛機維修常見及典型的故障之一，其涉及的大氣數(shù)據(jù)系統(tǒng)看似簡單實則復雜，因其組成的部件眾多，且導致發(fā)生故障的原因也很多，如何能快速準確的判斷出可能性最高的故障原因十分考驗對大氣數(shù)據(jù)系統(tǒng)原理的掌握程度。排除空速不一致故障最重要的是對整個系統(tǒng)有清晰的認識和理解，再結(jié)合故障現(xiàn)象進行深入細致的分析，最終找出故障所在。

參考文獻：

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