淺談空客多功能控制顯示單元(MCDU)功能原理及維修

徐京祥　尹聰　張愛儉

摘要：多功能控制顯示單元（MCDU）位于飛機駕駛艙內(nèi)，用于處理飛機飛行管理計算系統(tǒng)（FMCS），輔助數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（ADAS）以及中央故障顯示系統(tǒng)（CFDS）的數(shù)據(jù)。本文介紹了空客飛機上安裝的MCDU的功能原理，以及常見故障的維修方法。

關鍵詞： 空客;MCDU;CRT;

一、多功能控制顯示單元（MCDU）的主要功能

在飛行管理計算系統(tǒng)中，控制顯示單元提供兩個主要功能：

·機組和飛行管理計算機的控制和顯示接口

·備用模式下可以作為導航和指引系統(tǒng)

在中央故障顯示系統(tǒng)（CFDS）系統(tǒng)中，控制顯示單元作為飛機上自測設備（BITE）的控制和顯示接口，也可用于啟動自測試。

（1）MCDU同A320，A330/A340的自動飛行系統(tǒng)相連接。每架飛機上大約有3臺MCDU，其中一臺MCDU是備用的。

（2）MCDU為機組人員和自動飛行系統(tǒng)的FMS子系統(tǒng)，以及其他五個ARINC 429/739飛機通信系統(tǒng)提供接口。MCDU當作為和通信系統(tǒng)的接口時，其作用為一個轉(zhuǎn)儲終端。在ARINC 739協(xié)議下，每次為一個系統(tǒng)服務。

（3）在航前，機組人員輸入飛行計劃航路信息，并將初始化性能參數(shù)鍵入MCDU中。下面的參數(shù)是通過字母鍵鍵入的：

· 飛機全重

· 燃油量

· 巡航高度

（4）在航線中，機組人員可以審查下列飛行參數(shù)：

· 飛行計劃完成度

· 燃油使用量

· 航路點順序

· 待飛時間信息

（5）在一般操作中，MCDU同本側(cè)的FMS通信。若MCDU故障，另外一臺MCDU可以和異側(cè)的FMS通信。飛行員可以使用MCDU查看飛行計劃和FMS的性能參數(shù)，同樣飛行員可以通過MCDU將飛行數(shù)據(jù)錄入FMS中。

（6）MCDU同樣可以作為同側(cè)FMS無線電調(diào)諧導航的接口。若MCDU發(fā)生故障，飛行員可以通過RMP直接調(diào)諧無線電。

二、MCDU的結(jié)構(gòu)組成及原理

MCDU中包含下列電路板

（1）低壓電源板A1

低壓電源板是一種開關電源組件，為MCDU提供直流電源。它將115V，400Hz飛機交流電源變換為低壓直流電。電源模塊同樣含有監(jiān)控器，提供兩個狀態(tài)信號，重置和電源關斷信號。

（2）處理器/存儲器板A2

MCDU的處理單元是SDP-185型。包含一個64K非易失性UVPROM（可擴展至128K），用于程序存儲。還包括一個2K的EEPROM，用于自檢故障記錄。易失性COMS RAM為16K，可擴展至32K容量。

（3）離散I/O板A3

離散輸入輸出電路板處理離散數(shù)據(jù)和鍵盤輸入輸出。這個組件包括七個接地/斷開離散輸出，六個接地/斷開離散輸入，指示燈驅(qū)動以及鍵盤按鍵接口。

（4）ARINC I/O板A4

ARINC輸入輸出板在處理器和接收機/發(fā)射機之間提供接口，以降低處理器工作負擔。此板從接收機上接收ARINC429數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)導向RAM，合適時中斷處理器操作。它同樣是數(shù)據(jù)總線仲裁器和監(jiān)控器。

（5）字符發(fā)生器板A6

本組件包含一個基于PROM的順序器，它將RAM中的顯示緩存轉(zhuǎn)換為偏轉(zhuǎn)和視頻信號。處理器向字符發(fā)生器提供一個起始地址，并啟動順序器。順序器按順序處理每個字符編碼并產(chǎn)生字符。

（6）偏轉(zhuǎn)放大器板A7

偏轉(zhuǎn)放大器是一個電壓電流放大器。監(jiān)控偏轉(zhuǎn)電流以確定偏轉(zhuǎn)正確進行。監(jiān)控器保護CRT不受損壞，并能檢測到故障模式和偏轉(zhuǎn)線圈的線路斷裂。

（7）高壓電源板A8

高壓電源向CRT提供高壓和加熱器電壓。高壓電由30V轉(zhuǎn)換而來，轉(zhuǎn)換為：· +9 kV陽極電壓

· +1500到2300V聚焦電壓

· +300到+500V G2電壓

（8）陰極射線管組件A9

CRT是一個50度，靜電聚焦管，工作電壓9kV，提供4.16 X 3.50 in. 顯示屏，14行X24字符的顯示。偏轉(zhuǎn)線圈產(chǎn)生磁場偏轉(zhuǎn)電子流，有兩個輸入，一個用于橫向，一個用于縱向。

（9）鍵盤組件A10

鍵盤包括特殊功能鍵，行選鍵和字母數(shù)字鍵。這69個鍵按8X9矩陣排列。這些鍵盤和故障指示燈用低壓背光板照明。

（10）接口板A11和A12

接口板A11和A12，在MCDU組件之間提供接口，并對電源輸入進行濾波。

三、多功能控制顯示單元（MCDU）常見故障及修理

（1）亮度顯示暗

· ?CRT老化，無法修理，只能更換。

·調(diào)節(jié)G2電位計，對G2電壓進行升高。部件送修之后若亮度不夠，監(jiān)控G2電壓的同時，對G2電位計進行調(diào)節(jié)。G2電位計阻值一般在3.5KΩ 以下，適當將其調(diào)高至5KΩ以下，可以獲得較可觀的亮度。若仍未能改善顯示情況，則考慮更換CRT。注意如果G2電壓調(diào)整的過高，屏幕會出現(xiàn)陣列式的紅點。當G2電壓過低時，屏幕白色字體偏綠，G2電壓過高時，屏幕白色字體偏藍。

·偶爾會出現(xiàn)亮度調(diào)節(jié)電位計損壞導致的故障，這樣會導致G1電壓過低，使顯示暗，電位計有時會卡的過緊，電位計軸里面污垢較多，用酒精浸入，然后不停的轉(zhuǎn)動電位計，使污垢及時排出，可以改善過緊的情況。

（2）顯示過亮

G1腳在整流前會外接高壓泄漏檢測線，經(jīng)常圈在高壓包周圍，與高壓很接近，當外部環(huán)境潮濕，高壓帽出現(xiàn)打火時，G1腳首先串入高壓，整流管被擊穿，甚至濾波電容爆炸，由于G1電壓缺失，光柵就會高亮，并且關機有高亮點。采取的修理方法為更換高壓包。

（3）存儲器板內(nèi)存儲芯片故障

故障描述：存儲器芯片故障會導致黑屏。

修理方法：更換存儲器芯片

（4）CRT劃痕

故障描述：CRT玻璃組件易出現(xiàn)劃痕

修理方法：修理或更換CRT玻璃組件

（5）母板接線斷裂

故障描述：母板接線斷裂導致黑屏

修理方法：查找斷裂的連線，更換或修理。

四、 總結(jié)

通過本文對于空客多功能顯示單元（MCDU）的介紹，可以了解部件在飛機上的功能，部件的組成及原理，并熟悉CRT類顯示器部件的修理方法，便于進一步故障隔離和修理。

參考文件

[1] CMM 34-61-58. 2015年05月20日.第五版. HONEYWELL

[2]渦輪發(fā)動機飛機結(jié)構(gòu)與系統(tǒng)（AV）.2017年07月01日. 第二版（上冊）.張鵬

作者簡介：姓名：徐京祥，出生年月：1975.03，性別：男，民族：漢，籍貫：山東諸城市，學歷：大學，職稱：高工，研究方向：航空器附件維修

姓名：尹聰，出生年月：1986.11，性別：男，民族：漢，籍貫：山東省濟南市章丘區(qū)，學歷：大學，職稱：助理工程師，研究方向：航空器附件維修

姓名：張愛儉，出生年月：1987.10，性別：男，民族：漢，籍貫：山東省濟寧市，學歷：大學，職稱：中級工程師，研究方向：航空器附件維修