空客A320飛機(jī)數(shù)字式飛行數(shù)據(jù)記錄器故障分析

賀春金

摘要：對數(shù)字式飛行數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)常見部件的故障進(jìn)行分析，為快速排除相似故障提供參考，保證航班正常運(yùn)營和飛行安全。

關(guān)鍵詞：數(shù)字式飛行數(shù)據(jù)記錄器；故障；繼電器

Keywords：digital flight data recorder；fault；relay

1 故障現(xiàn)象

一架A320飛機(jī)執(zhí)行航班，第三段過站時機(jī)組反饋推出前掛拖把時出現(xiàn)數(shù)字式飛行數(shù)據(jù)記錄器（DFDR）故障，推出后故障消失。當(dāng)時接通DFDR電門測試出現(xiàn)故障，重置后故障消失，更換DFDR計算機(jī)后測試正常，但是飛到下一個目的地后DFDR故障再次出現(xiàn)。飛機(jī)停場排故。

排故中，接通DFDR電門，開始無警告，5min后出現(xiàn)RECORDER DFDR FAULT警告，測試有DFDR PLAYBACK（1TU）三級故障信息。拔出121VU的發(fā)動機(jī)滑油壓力跳開關(guān)（N40、N42）后，警告消失；閉合發(fā)動機(jī)滑油壓力跳開關(guān)，5min后警告再次出現(xiàn)。由于已經(jīng)更換過DFDR計算機(jī)，根據(jù)故障現(xiàn)象，判斷供電邏輯故障的可能性最大。由于時間緊迫，為徹底排除故障，決定同時更換繼電器6RK、12TU、13TU和二極管1162VD，之后測試正常，故障排除。

2 系統(tǒng)原理

DFDR的作用是記錄重要的飛行參數(shù)及其他一些系統(tǒng)數(shù)據(jù)，可循環(huán)記錄25個飛行小時的數(shù)據(jù)。飛行數(shù)據(jù)接口組件（FDIU）是DFDR的核心，由FDIU獲得并處理各種關(guān)鍵飛行參數(shù)和系統(tǒng)數(shù)據(jù)并提供給DFDR。DFDR的工作是自動的。駕駛艙頭頂板的記錄器控制面板上有一個地面控制按鈕（GND CTL），可人工向DFDR供電，用于飛機(jī)在地面和發(fā)動機(jī)啟動前的檢查，或者用于測試和維護(hù)。

DFDR的供電邏輯分為以下五種情況。

1）在地面，飛機(jī)電氣系統(tǒng)通電的5min內(nèi)，發(fā)動機(jī)不工作時，滑油壓力信號輸出一個接地信號，飛機(jī)一上電，電源通過繼電器8RK的常開觸點(diǎn)給DFDR計算機(jī)供電（見圖1中淺藍(lán)色線條）；同時，繼電器10RK通電計時（見圖1中深藍(lán)色線條）；5min后繼電器10RK延時閉合，使8RK通電吸合（見圖1中灰色線條），這樣DFDR就斷電了。

2）飛機(jī)在地面，當(dāng)任意一臺發(fā)動機(jī)啟動后，滑油壓力信號斷開接地信號（圖1中灰色線條斷路），電源通過繼電器8RK的常開觸點(diǎn)通電，給DFDR通電（見圖1中淺藍(lán)色線條）。

3）飛機(jī)在空中時，5QA1位置信號閉合（見圖2中深藍(lán)色線條），繼電器6RK吸合，電源通過6RK給DFDR供電（見圖2中淺藍(lán)色線條）。

4）在地面，第二臺發(fā)動機(jī)關(guān)車后的5min內(nèi)，通電邏輯與前述飛機(jī)在地面時相同，電氣系統(tǒng)與通電前5min剛上電時一樣。

5）在地面測試DFDR時，按下地面控制（GND CTL）按鈕，給DFDR供電。電門按入未釋放時，電門ON燈亮，12TU吸合（見圖3中深藍(lán)色線條）。隨后繼電器6RK吸合，電源給DFDR供電（見圖3中淺藍(lán)色線條）。

由于GND CTL按鈕的11TU是瞬時觸點(diǎn)，電門釋放后，供電由12TU、13TU及11TU的常開觸點(diǎn)保持，6RK繼續(xù)保持吸合，DFDR繼續(xù)有電，電門ON燈亮（見圖4）。

從上述5種邏輯的分析發(fā)現(xiàn)，202XP匯流條給DFDR供電分為兩種方式。第一種方式，地面上電后5min、任一臺發(fā)動機(jī)啟動、第二臺發(fā)動機(jī)關(guān)車后5min，都是通過8KR繼電器給DFDR供電；第二種方式，地面通過按下GND CTL按鈕人工控制、飛機(jī)在空中，這兩種情況是通過6RK繼電器給DFDR供電。

3 故障分析

排故時，拔出發(fā)動機(jī)滑油壓力跳開關(guān)（N40、N42），模擬發(fā)動機(jī)啟動構(gòu)型，警告消失，證明繼電器8RK和10RK及計算機(jī)DFDR無故障；則故障來源有可能是12TU、13TU、6RK和1162VD。

如果是6RK故障，6RK的B-4無法吸合，將直接導(dǎo)致DFDR按壓電門無法供電。

如果是12TU故障，將造成12TU的A-2無法吸合，導(dǎo)致6RK無法吸合，DFDR無法供電。

如果是1162VD故障，將導(dǎo)致12TU無法吸合，從而導(dǎo)致6RK無法吸合，DFDR無法供電。

如果是13TU線圈故障，將造成通電時A-2無法吸合，在A-1相連的情況下，12TU依然能夠吸合，不會出現(xiàn)DFDR故障。只有13TU一直失效在A-2相連的情況下，電門按入時，12TU無法通電，才會出現(xiàn)DFDR故障（見圖3）。

如果1162VD斷路或13TU失效在A-2相連的情況下，12TU無法吸合，則電門的ON燈不會亮。而當(dāng)時ON燈工作正常，因此判斷1162VD和13TU工作正常。故障應(yīng)該是來自于6RK不能吸合或12TU的A-2觸點(diǎn)不能吸合。

為了確定具體的故障件，飛機(jī)返回基地后試裝拆下的4個件。但發(fā)現(xiàn)12TU、13TU兩個繼電器的插釘有變形，因此未進(jìn)行12TU和13TU的測試。分別試裝6RK和1162VD，等待5min以上，故障均未出現(xiàn)，判斷6RK和1162VD無故障，故障源可能是12TU或13TU，由于這兩個件未裝機(jī)測試，只能用萬用表對這兩個繼電器進(jìn)行測量。

測量圖5中12TU各插釘之間的阻值：A-1之間為0.4Ω，A-2之間為無窮大，B-3之間為0.1Ω，B-4之間為無窮大，C-5之間為0.1Ω，C-6之間為無窮大，Z-X之間為335.2Ω。

測量圖5中13TU插釘之間阻值： A-1之間為0.1Ω，A-2之間為無窮大，X-Z之間為667Ω。

可見在不通電的情況下，12TU和13TU的觸點(diǎn)連接和線圈都是正常的。

根據(jù)上面的分析，認(rèn)為13TU的A-1相連，不會導(dǎo)致DFDR故障。因此判斷故障最有可能來自于12TU。

4 技術(shù)總結(jié)

最初機(jī)組反應(yīng)是在掛拖把時出現(xiàn)了DFDR警告，這可能給排故帶來了誤導(dǎo)，以為是插上前輪轉(zhuǎn)彎銷時出現(xiàn)了該故障。后續(xù)分析之前兩段航班的QAR譯碼，發(fā)現(xiàn)飛機(jī)推出前機(jī)組將DFDR電門放在了ON位，此時DFDR為故障狀態(tài)，持續(xù)1min后DFDR恢復(fù)正常，其中一次是在推飛機(jī)過程中恢復(fù)正常，另一次尚未推出就已經(jīng)恢復(fù)了正常。因此判定DFDR故障是在電門接通時就出現(xiàn)了，跟機(jī)務(wù)掛拖把無關(guān)，只是正好在掛拖把時機(jī)組接通了電門。應(yīng)該是繼電器自身性能衰退造成了此故障，1min后繼電器恢復(fù)工作，所以故障消失。第三段故障發(fā)生在飛機(jī)到達(dá)目的地后，繼電器功能徹底失效，所以DFDR故障無法消失。

排故過程使用了拔出發(fā)動機(jī)滑油壓力跳開關(guān)警告消失的方法，可以快速確定DFDR本身及8RK和10RK是否正常，給排故帶來了便利?？刂齐婇TON燈工作正常，可以判斷13TU和1162VD正常。另外，CVR和DFDR共用電門和繼電器12TU、13TU和1162VD，如果DFDR警告出現(xiàn)時進(jìn)行CVR測試有聲音，也可以確定電門和12TU、13TU繼電器及1162VD二極管是正常的。

排故時，首先應(yīng)對DFDR系統(tǒng)原理有一定的了解，才能根據(jù)故障現(xiàn)象有針對性地進(jìn)行隔離。對于機(jī)組反饋的現(xiàn)象，應(yīng)詳細(xì)詢問具體情況，再結(jié)合系統(tǒng)原理進(jìn)行分析，否則可能造成一定程度的誤導(dǎo)，使故障無法徹底排除。