王曉航
飛機(jī)水平安定面是控制飛機(jī)俯仰姿態(tài)的重要部件,通過調(diào)整水平安定面的安裝角度可以配合升降舵對飛機(jī)進(jìn)行俯仰操縱并使飛機(jī)在俯仰方向保持靜穩(wěn)定性。下面我結(jié)合一起非典型故障的排除,介紹一下飛機(jī)安定面配平的原理及排故思路,希望能給廣大同行帶來啟發(fā)。
一、故障現(xiàn)象及排除過程
2016年4月7日,BXXXX飛機(jī)機(jī)組反映起飛上升過程中,安定面對人工電動配平輸入無反應(yīng),檢查自動駕駛配平工作正常。飛機(jī)落地后,復(fù)位安定面配平系統(tǒng)電源,主電配平恢復(fù)正常。為判斷故障,更換安定面配平馬達(dá)M1659和安定面配平控制繼電器R64。
2016年4月10日,BXXXX飛機(jī)故障重現(xiàn),清潔配平馬達(dá)電插頭,地面測試正常。
2016年4月11日,飛機(jī)出現(xiàn)了同樣的故障現(xiàn)象:安定面主電配平仍然時好時壞。再次更換安定面配平馬達(dá)M1659,故障現(xiàn)象依舊。但測試安定面配平馬達(dá)的時候發(fā)現(xiàn):安定面主電配平好的時候,偶爾會因為接通液壓泵的時候發(fā)現(xiàn)主電配平又失效。最后更換安定面配平互鎖繼電器R850,系統(tǒng)工作正常。
二、系統(tǒng)簡介
安定面采用蝸輪蝸桿傳動機(jī)構(gòu)來控制安定面的位置,只要轉(zhuǎn)動蝸桿,即可使蝸輪螺帽與安定面前沿連接在一起,從而帶動安定面上、下改變其迎角。從而改變飛機(jī)縱向力矩,使作用于飛機(jī)機(jī)體上的合力矩為零,以達(dá)到飛機(jī)縱向配平效果。通過鋼鎖人工轉(zhuǎn)動或安定面配平馬達(dá)均可使蝸桿轉(zhuǎn)動。按照輸入的不同,安定面的配平方式有三種:人工配平、主電配平、自動駕駛配平。安定面主電配平工作原理如下:
參見WDM27-41-01:作動機(jī)長或正駕駛?cè)我庖粋€駕駛盤上的安定面配平電門(S134、S135),28VDC的安定面配平控制信號經(jīng)過機(jī)長或正駕駛的桿電門組件(M1983、M1201)、安定面配平切斷電門(S272),后分成兩路信號:一路28VDC使安定面配平控制繼電器(S64)的吸合,使來自2號轉(zhuǎn)換匯流條的三相115VAC電源到達(dá)安定面配平馬達(dá),同時斷開自動駕駛安定面配平;另外一路28VDC則經(jīng)過襟翼收上電門(S245)、安定面配平互鎖繼電器(R850),然后分成三路,分別經(jīng)過安定面主電配平低頭限制電門S844、安定面低頭限制電門S145、安定面抬頭限制電門S144,到達(dá)安定面配平馬達(dá),B737-700飛機(jī)的安定面配平馬達(dá)是一個無刷直流電機(jī),此類電機(jī)作動需要的交流勵磁信號和直流控制信號,最后安定面配平馬達(dá)以115VAC信號作為勵磁信號、以28VDC信號作為直流控制信號,來驅(qū)動安定面的無刷直流馬達(dá)作動,從而作動蝸桿以及安定面運動。
三、故障過程分析
(1)安定面只有主電配平不工作,人工配平以及自動駕駛配平工作正常,從而可以排除此故障不是由于機(jī)械原因造成;也不是除安定面配平馬達(dá)以外,和自動駕駛有關(guān)的安定面配平部件故障所致,因為雖然自動駕駛配平和主電配平都用的是一個配平馬達(dá),但是查看線路手冊可以發(fā)現(xiàn)配平馬達(dá)內(nèi)部的控制信號是完全不同的兩路,分別用來接收安定面自動駕駛配平和安定面主電配平來的信號,驅(qū)動馬達(dá)作動,所以不能排除配平馬達(dá)是否故障。
(2)根據(jù)上面介紹的安定面主電配平的原理,安定面配平馬達(dá)要作動必需要有兩路信號,即:115VAC勵磁信號和28VDC控制信號,所以問題就處在兩路信號有一路或者兩路故障,或者是安定面配平馬達(dá)內(nèi)部主電配平通道故障。
(3)115VAC勵磁信號的故障隔離:作動安定面配平電門,同時測量安定面配平馬達(dá)M1659前部的插頭D700的1、2、3號插釘和地10插釘,測量結(jié)果都是115VAC。說明從2號轉(zhuǎn)換匯流條來的115VAC可以正常到達(dá)安定面配平馬達(dá)內(nèi)部,作為它的勵磁信號,從而可以判斷115VAC勵磁信號是正常的。
(4)現(xiàn)在故障已經(jīng)隔離在28VDC信號這一路中了,這一路中包括的主要部件有:跳開關(guān)C207,兩個安定面配平電門S134、S135,兩個桿電門組件M1983、M1201,安定面配平切斷電門S272,襟翼收上電門S245,安定面配平互鎖繼電器R850,安定面主電配平低頭限制電門S844、安定面低頭限制電門S145、安定面抬頭限制電門S144以及有關(guān)的線路。
具體排故思路如下:
A.鑒于此故障的特點—復(fù)位跳開關(guān)主電配平可以恢復(fù)正常,基本排除了線路故障的可能性,因為線路故障一般不會在沒有機(jī)械震動的情況下重復(fù)出現(xiàn)故障。
B.因為分別作動兩個駕駛盤上的安定面配平電門S134、S135都沒有反應(yīng),兩個駕駛盤上的安定面配平電門同時故障的可能性很小,進(jìn)而也基本排除安定面配平電門故障的可能性。
C.作動P8板上的安定面配平超控電門S1,故障依舊,從而排除了兩個桿電門組件M1983、M1201故障的可能性。因為安定面配平超控電門置于超控位,即使28VDC控制信號直接通過安定面配平超控電門,到了安定面配平切斷電門S272,超控了兩個桿電門組件的作用。
D.在復(fù)位安定面配平系統(tǒng)電源,安定面主電配平工作正常的時候,作動安定面配平切斷電門S272,發(fā)現(xiàn)它可以正常的切斷安定面主電配平,同時因為此電門為那種機(jī)械兩個位置作動的電門,不可能和復(fù)位電源后系統(tǒng)恢復(fù)有關(guān),所以排除安定面配平切斷電門S272故障的可能性。
E.因為根據(jù)故障現(xiàn)象,現(xiàn)在是安定面主電配平向上也不能配,向下也不能配,所以可以排除襟翼收上電門S245、安定面主電配平低頭限制電門S844安定面低頭限制電門S145、安定面抬頭限制電門S144的故障性。因為襟翼收上電門S245的作用是在襟翼收上的時候給一個信號,使配平速度發(fā)生變化,襟翼收上時為低速配平,反之為高速配平;安定面低頭配平限制電門S844、安定面低頭限制電門S145、安定面抬頭限制電門S144的作用是給出不同狀態(tài)下安定面配平的極限限制,這些都不和此故障相關(guān)聯(lián)。
F.剩下的只有安定面配平互鎖繼電器R850了,如果安定面配平互鎖繼電器R850故障,繼電器銜接不穩(wěn)定可以導(dǎo)致安定面配平馬達(dá)的28VDC控制信號時有時無。如果繼電器老化,它產(chǎn)生的電磁力有可能剛好和彈簧力的大小差不多,于是電流的或大或小變會導(dǎo)致繼電器銜接的不穩(wěn)定。
(5)更換安定面配平互鎖繼電器R850,地面多次測試安定面配平系統(tǒng)工作正常。證實正是安定面配平互鎖繼電器R850故障導(dǎo)致安定面主電配平的28VDC勵磁信號不能到達(dá)安定面配平馬達(dá),從而導(dǎo)致安定面主電配平故障。