波音737NG 空速管加溫故障分析

■ 白斌 李立崢/北京飛機(jī)維修工程有限公司

1 故障背景

一架波音737NG 飛機(jī)在飛行高度29000ft 時(shí)PFD 出現(xiàn)左右空速不一致信息，機(jī)組選擇備降。落地后從機(jī)組處了解到，巡航29000ft 左右，左空速下降至140 節(jié)左右，左右空速不一致，當(dāng)飛機(jī)下降至25000ft 后左空速指示正常。這種情況一般是由加溫系統(tǒng)或大氣系統(tǒng)故障引起，結(jié)合機(jī)組描述，加溫故障的可能性更大。

2 空速管加溫指示與原理

空速管探頭防結(jié)冰系統(tǒng)可以防止空速管探頭因結(jié)冰而產(chǎn)生錯(cuò)誤的空氣數(shù)據(jù)信號(hào)。通過(guò)P5 頭頂面板上的窗口/空速管熱模塊控制探頭的加溫，當(dāng)一個(gè)空速管探頭加溫失效后，由主警告顯示和P5-9 窗/空速管加溫面板向飛行機(jī)組提供警告。P5-9 窗/空速管加溫控制面板如圖1 所示。

飛機(jī)上共有5 個(gè)空速管，分別是左側(cè)機(jī)長(zhǎng)空速管、右側(cè)上部副駕駛空速管、右側(cè)下部備用空速管、左側(cè)升降舵感覺(jué)系統(tǒng)空速管和右側(cè)升降舵感覺(jué)系統(tǒng)空速管，件號(hào)都是0851HT-1。圖1 中有兩個(gè)系統(tǒng)指示燈組，一個(gè)用于A 系統(tǒng)，一個(gè)用于B 系統(tǒng)。當(dāng)探測(cè)到空速管沒(méi)有熱量時(shí)，空速管不加溫，對(duì)應(yīng)的指示燈點(diǎn)亮，給機(jī)組以警示。

圖1 P5-9窗/空速管加溫控制面板

2.1 加熱原理

加溫原理如圖2 所示，空速管加溫系統(tǒng)使用115V 交流和28V 直流電源，當(dāng)電門在ON 位時(shí)，空速管加溫，加溫面板指示燈熄滅，多在地面測(cè)試時(shí)使用。當(dāng)電門在AUTO 位時(shí)，任一發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)都會(huì)自動(dòng)向空速管加溫系統(tǒng)提供電源。繼電器通電，開(kāi)關(guān)吸合，空速管開(kāi)始加熱，加溫面板指示燈熄滅。

2.2 空速管加溫指示

圖2 中指示系統(tǒng)使用28V 直流電源。駕駛艙空速管加溫控制面板通過(guò)互感線圈，監(jiān)控空速管內(nèi)部加熱器電流，當(dāng)電流超出正常范圍時(shí)給出報(bào)警，點(diǎn)亮相應(yīng)的空速管加溫?zé)簟?/p>

圖2 加溫原理圖

每個(gè)空速管探頭在P5-9 面板都有一個(gè)指示燈，提醒機(jī)組發(fā)生加溫故障的具體空速管。

駕駛艙指示信息包括：當(dāng)相關(guān)的空速管探頭有熱量時(shí)，相應(yīng)空速管指示燈熄滅；當(dāng)相關(guān)的空速管探頭沒(méi)有熱量時(shí)，相應(yīng)空速管指示燈點(diǎn)亮。

3 故障原因分析

本次故障中，機(jī)組反映波音737 飛機(jī)在29000ft 時(shí)出現(xiàn)空速不一致，下降至25000ft 后空速指示正常。經(jīng)后續(xù)測(cè)試和分析，當(dāng)飛行高度為29000ft 時(shí)，外界溫度為-42℃，由于空速管加熱能力衰減嚴(yán)重，影響了空速管的性能，導(dǎo)致錯(cuò)誤的大氣數(shù)據(jù)被輸送到飛機(jī)系統(tǒng)。當(dāng)飛機(jī)下降至25000ft 后，外界溫度為-35℃，空速管加熱能力滿足要求，空速管功能恢復(fù)正常，空速不一致信息消失。在此期間空速管一直有加熱，所以P5-9 窗/空速管加溫控制面板相應(yīng)故障燈不會(huì)點(diǎn)亮，即不會(huì)報(bào)警。根據(jù)FIM進(jìn)行排故，首先確定該空速管本體是否正常、空速管管道是否有異物，然后模擬當(dāng)時(shí)高度，并對(duì)空速管管道做滲漏測(cè)試，最后檢查空速管線路是否存在問(wèn)題，直到排除故障。具體過(guò)程如下：

首先，測(cè)量該空速管加熱元件內(nèi)部電阻正常（48.6Ω），空速管加熱元件接地電阻正常，空速管加熱元件絕緣電阻正常，說(shuō)明該空速管正常，無(wú)故障。對(duì)P5-9 窗/空速管加溫控制面板做加溫測(cè)試，所有指示均正常。

其次，對(duì)該空速管道進(jìn)行吹洗，無(wú)異物。對(duì)調(diào)左右ADIRU，測(cè)試無(wú)故障信息。模擬29000ft 高度，對(duì)空速管道做滲漏測(cè)試，無(wú)滲漏。

最后，檢查空速管加溫線路，發(fā)現(xiàn)空速管加溫插頭A 端接地、B 端接電源，空速管線路極性不是最佳構(gòu)型。在不是最佳構(gòu)型的情況下，空速管雖然有加熱但加熱能力將下降，使得P5-9 窗/空速管加溫控制面板無(wú)報(bào)警，相應(yīng)的故障燈不點(diǎn)亮，從而誤導(dǎo)機(jī)組以為空速管其他部件故障。改裝空速管電極構(gòu)型，將空速管A 端接電源，B 端接地，安裝空速管，相關(guān)測(cè)試均正常。后續(xù)航班正常，未出現(xiàn)此類故障。

4 解決方案及措施

當(dāng)發(fā)現(xiàn)空速管線路極性不是首選構(gòu)型時(shí)，有兩種改裝方案。一種方法是換插釘改裝電氣極性構(gòu)型（見(jiàn)圖3），另一種方法是在距離電插頭3in 的位置剪斷導(dǎo)線，安裝接線片改變電氣極性構(gòu)型（見(jiàn)圖4）。兩種方法最終都需將空速管A端接電源、B 端接地。具體步驟為：

圖4 安裝接線片改變電氣極性構(gòu)型

1）測(cè)量空速管加熱元件內(nèi)部電阻。

2）測(cè)量空速管加熱元件接地電阻。

3）測(cè)量空速管加熱元件絕緣電阻。

4）檢查空速管電極構(gòu)型：

a.使用數(shù)字萬(wàn)用表確定D11294 電插頭的電極。將數(shù)字萬(wàn)用表的一個(gè)測(cè)試端插入待測(cè)的插頭插孔，另一個(gè)測(cè)試端與已知的飛機(jī)地如接地樁或飛機(jī)結(jié)構(gòu)裸露部分相接觸。如果電阻讀數(shù)為無(wú)限大，則為動(dòng)力線；如果讀數(shù)小于1Ω，則為地線。參考SWPM 20-64-15 作為可接受的程序，首選的連接方式為地線裝于靠近插頭連接片的插孔（后插孔）內(nèi)，電源線應(yīng)在另一個(gè)插孔（前插孔）內(nèi)。

b.確保D11294 插頭B 側(cè)插孔為接地端，且導(dǎo)線終端安裝正確。

5）如果發(fā)現(xiàn)電極構(gòu)型不是首選的連接方式，則應(yīng)改裝電氣連接。按照?qǐng)D3 改裝電極構(gòu)型；從D11294 電插頭剪斷3in 導(dǎo)線，重新安裝拼接頭。

圖3 換插釘改裝電氣極性構(gòu)型

執(zhí)行本方案重新配置皮托管探頭防冰加溫線路，其中前銷釘A 接電源，后銷釘B 接地，可以減少不顯示故障信息的皮托管探頭加熱器部分失效情況的發(fā)生，保證空速管加溫性能，為飛機(jī)提供準(zhǔn)確信息，保障飛行安全。

5 結(jié)論

本文詳細(xì)介紹了空速管加溫原理和加溫指示，針對(duì)波音737NG 飛機(jī)空速管線路極性非最佳構(gòu)型引起的加溫故障，分析了故障原因，提出解決方案及措施，為解決同類故障提出了新的思路。