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      淺析波音737NG飛機(jī)后緣襟翼扭斜及不對(duì)稱保護(hù)系統(tǒng)

      2020-09-10 07:22:44周志凱
      內(nèi)燃機(jī)與配件 2020年11期

      周志凱

      摘要:波音737NG飛機(jī)維護(hù)工作中,時(shí)常會(huì)遇到與后緣襟翼相關(guān)的測(cè)試、換件和排故工作。而后緣襟翼系統(tǒng)的控制,驅(qū)動(dòng),保護(hù),指示各個(gè)部分都有相應(yīng)的子系統(tǒng),比較復(fù)雜,很難將這些部分簡(jiǎn)單扼要的串聯(lián)起來(lái)。而最常做的后緣襟翼扭斜及不對(duì)稱保護(hù)功能測(cè)試的原理,同時(shí)涉及后緣襟翼位置指示,控制,驅(qū)動(dòng),活門(mén)以及相應(yīng)的傳感器等多個(gè)部件。本文主要以后緣襟翼扭斜及不對(duì)稱保護(hù)作為切入點(diǎn),對(duì)后緣襟翼的部件和工作原理進(jìn)行簡(jiǎn)要的分析和說(shuō)明。

      關(guān)鍵詞:FSEU;后緣襟翼;扭斜;不對(duì)稱

      1? 基本概述

      所謂后緣襟翼扭斜及不對(duì)稱保護(hù)系統(tǒng)包含兩種保護(hù)功能,從字面上不難理解,第一種是襟翼扭斜的保護(hù)功能,第二種是襟翼不對(duì)稱的保護(hù)功能。在收放后緣襟翼時(shí),一旦出現(xiàn)扭斜或不對(duì)稱過(guò)大的情況,若繼續(xù)收放后緣襟翼,將造成部件的損傷并對(duì)操縱造成影響,甚至直接影響飛行安全。

      所以,針對(duì)這種情況的保護(hù)功能,就顯得尤為重要。實(shí)現(xiàn)該功能的控制部件為襟縫翼電子組件,簡(jiǎn)稱FSEU。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),F(xiàn)SEU從相應(yīng)傳感器獲得信號(hào)來(lái)比對(duì),從而判斷后緣是否出現(xiàn)扭斜或不對(duì)稱過(guò)大的情況。一旦判斷為扭斜或不對(duì)稱過(guò)大,表現(xiàn)為扭斜超過(guò)一定角度或兩側(cè)襟翼相差一定單位,立即發(fā)出指令,作動(dòng)后緣襟翼旁通活門(mén),使其將液壓油路旁通,從而切斷后緣收放的動(dòng)力,避免扭斜或不對(duì)稱過(guò)大進(jìn)一步惡化,對(duì)飛機(jī)結(jié)構(gòu)造成損傷。

      2? 后緣襟翼扭斜及不對(duì)稱保護(hù)系統(tǒng)的部件介紹

      2.1 后緣襟翼及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(圖1)

      后緣襟翼在機(jī)身左右兩側(cè),對(duì)稱分布,一般稱為左后襟翼和右后襟翼,用以區(qū)別同側(cè)的前緣襟翼。正常情況下,后緣驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)桿,同時(shí)驅(qū)動(dòng)左右兩側(cè)后緣襟翼,使兩側(cè)保持同步運(yùn)動(dòng)。

      而就一側(cè)的后緣襟翼而言,又包含內(nèi)側(cè)襟翼和外側(cè)襟翼。那么后緣襟翼由左往右,可以簡(jiǎn)單劃分為左外側(cè),左內(nèi)側(cè),右內(nèi)側(cè),右外側(cè)四個(gè)區(qū)域。為保持每個(gè)區(qū)域后緣運(yùn)動(dòng)平衡,在其內(nèi)外側(cè)都有一套傳動(dòng)機(jī)構(gòu)同步工作。所以,從左至右,一共有1#至8#,共8套傳動(dòng)機(jī)構(gòu)同步運(yùn)動(dòng)。其目的,就是保證后緣各處襟翼運(yùn)動(dòng)的平衡和同步。

      一旦出現(xiàn)左右后緣運(yùn)動(dòng)不同步,這種情況,就稱為后緣不對(duì)稱。而出現(xiàn)內(nèi)側(cè)末端與外側(cè)末端沒(méi)有對(duì)正的情況,就稱為后緣扭斜。

      2.2 襟縫翼電子組件FSEU

      FSEU安裝在E1-1架,用于監(jiān)控前后緣并提供控制功能。其功能主要包括:①后緣襟翼位置指示;②后緣襟翼負(fù)載釋壓;③后緣襟翼扭斜及不對(duì)稱探測(cè);④后緣非指令探測(cè);⑤前緣襟縫翼位置指示;⑥前緣巡航釋壓;⑦前緣非指令探測(cè);⑧自測(cè)試。

      2.3 后緣襟翼位置傳感器

      后緣襟翼左右兩側(cè)各有一個(gè)位置傳感器,分別安裝1#和8#傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的外側(cè)。它是一個(gè)無(wú)刷的,沒(méi)有止動(dòng),可以隨著襟翼傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)的組件。其信號(hào)分別提供給FSEU、FCC和SMYD。需要注意的是,其信號(hào)并不直接給位置指示器。

      2.4 后緣襟翼扭斜傳感器

      從1#到8#傳動(dòng)機(jī)構(gòu)上,都有一個(gè)扭斜傳感器。每側(cè)扭斜傳感器單獨(dú)供電,其本身相當(dāng)于一個(gè)28V400HZ的旋轉(zhuǎn)式變壓器,通過(guò)一個(gè)隨動(dòng)桿,來(lái)獲得該處的位置信號(hào)。隨著該處的位置變化,得到變化的電壓信號(hào),傳送給FSEU。

      2.5 后緣襟翼旁通活門(mén)

      后緣襟翼旁通活門(mén),是一個(gè)電控活門(mén),有兩個(gè)位置,即正常位和旁通位。有一個(gè)紅色手柄用于人工操控和位置指示。正常情況下,來(lái)自襟翼控制活門(mén)的液力會(huì)通過(guò)該旁通活門(mén)到達(dá)后緣的液壓馬達(dá)。當(dāng)需要其旁通時(shí),F(xiàn)SEU發(fā)出電信號(hào)通過(guò)活門(mén)上的電馬達(dá),來(lái)驅(qū)動(dòng)活門(mén)運(yùn)動(dòng)至旁通位置,使液壓同時(shí)連通下游液壓馬達(dá)兩側(cè),使其停止作動(dòng),從而切斷后緣的液壓動(dòng)力。一下情況發(fā)生時(shí),該活門(mén)會(huì)作動(dòng)。

      ①備用方式操作襟翼;②發(fā)生后緣扭斜;③發(fā)生后緣不對(duì)稱;④發(fā)生后緣非指令。

      2.6 后緣襟翼位置指示器

      后緣襟翼位置指示器,安裝在駕駛艙P(yáng)2板上,接受來(lái)自FSEU的后緣位置信號(hào)。有L和R兩個(gè)指針?lè)謩e指示與兩側(cè)后緣位置相對(duì)應(yīng)的解算角度。由于正常情況下,左右兩側(cè)后緣保持同步運(yùn)動(dòng)。L和R兩個(gè)指針位置保持一致,始終重合。

      當(dāng)不對(duì)稱情況發(fā)生時(shí),左右兩側(cè)后緣的運(yùn)動(dòng)不再同步,L和R兩個(gè)指針位置也不再重合,會(huì)分開(kāi)一定角度,像把打開(kāi)的剪刀。這種指示情況也被稱為剪刀差。如果差值超過(guò)9個(gè)解算度,會(huì)觸發(fā)不對(duì)稱保護(hù)。

      當(dāng)扭斜的情況發(fā)生并達(dá)到一定程度時(shí),會(huì)觸發(fā)扭斜保護(hù),F(xiàn)SEU會(huì)根據(jù)信號(hào)自動(dòng)判斷扭斜發(fā)生在左機(jī)翼還是右機(jī)翼,并依據(jù)此時(shí)后緣的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),使對(duì)應(yīng)側(cè)的指針向伸出或收回方向移動(dòng)15°的角度。這樣,在指示器上會(huì)看到L和R兩個(gè)指針出現(xiàn)15°的角度差。

      3? 扭斜及不對(duì)稱保護(hù)原理

      3.1 不對(duì)稱保護(hù)

      FSEU時(shí)刻監(jiān)控左右兩個(gè)后緣襟翼位置傳感器的信號(hào)。當(dāng)后緣襟翼在收放過(guò)程中出現(xiàn)不同步的情況時(shí),兩個(gè)位置傳感器的信號(hào)之間會(huì)存在較大差值,當(dāng)解算角度差值大于9°時(shí),F(xiàn)SEU判斷并啟動(dòng)不對(duì)稱保護(hù),發(fā)出信號(hào)并作動(dòng)后緣襟翼旁通活門(mén)運(yùn)動(dòng)到旁通位置,從而切斷驅(qū)動(dòng)后緣的液力,達(dá)到阻止后緣襟翼繼續(xù)運(yùn)動(dòng)的目的。之后,當(dāng)差值降低到7.5°以下時(shí),F(xiàn)SEU內(nèi)部的不對(duì)稱保護(hù)邏輯重置解除,F(xiàn)SEU發(fā)出信號(hào)并作動(dòng)后緣襟翼旁通活門(mén)運(yùn)動(dòng)到正常位置,從而恢復(fù)驅(qū)動(dòng)后緣的液力。在整個(gè)過(guò)程中,后緣襟翼位置指示器上的指針,始終指示后緣的實(shí)際位置。(圖2)

      3.2 扭斜保護(hù)

      同不對(duì)稱保護(hù)相比,扭斜保護(hù)相對(duì)復(fù)雜,F(xiàn)SEU要同時(shí)監(jiān)控8個(gè)扭斜傳感器的信號(hào),將對(duì)稱安裝的傳感器配對(duì),并對(duì)所配對(duì)的兩個(gè)傳感輸出的信號(hào)進(jìn)行比較。一旦差值達(dá)到一定程度,就會(huì)觸發(fā)扭斜保護(hù)。表1為傳感器配對(duì)和觸發(fā)保護(hù)的差值。當(dāng)差值重新小于13°時(shí),扭斜保護(hù)被重置。

      當(dāng)扭斜保護(hù)觸發(fā)時(shí),一方面,同不對(duì)稱保護(hù)一樣,F(xiàn)SEU會(huì)使后緣襟翼旁通活門(mén)旁通來(lái)阻止后緣繼續(xù)運(yùn)動(dòng);另一方面,F(xiàn)SEU會(huì)將扭斜傳感器的信號(hào)與相應(yīng)的襟翼位置傳感器的信號(hào)進(jìn)行比較,從而判斷是哪一側(cè)的后緣出現(xiàn)了扭斜的情況。以左側(cè)為例,如果扭斜傳感器的信號(hào)超過(guò)了位置傳感器的信號(hào),F(xiàn)SEU會(huì)發(fā)出信號(hào)到后緣襟翼位置指示器,使L指針向放出方向轉(zhuǎn)動(dòng)15°;反之,若扭斜傳感器的信號(hào)小于位置傳感器的信號(hào),后緣襟翼位置指示器上的L指針會(huì)向收上方向轉(zhuǎn)動(dòng)15°。這里可以看出,發(fā)生扭斜保護(hù)時(shí),后緣襟翼位置指示器上的指針,有一個(gè)會(huì)偏離后緣實(shí)際位置,使得兩個(gè)指針保持15°的剪刀差。那么,根據(jù)后緣的實(shí)際位置,和指示器上的指針指示,可以判斷是哪一邊的后緣發(fā)生了扭斜。

      當(dāng)差值重新小于13°時(shí),扭斜保護(hù)被重置。FSEU分別發(fā)出信號(hào),使后緣旁通活門(mén)回到正常位置,恢復(fù)后緣驅(qū)動(dòng)的液力;同時(shí)恢復(fù)輸出到后緣襟翼位置指示器的位置信號(hào),使指針指示后緣的實(shí)際位置(圖3)。

      4? 總結(jié)

      通過(guò)對(duì)后緣襟翼扭斜及不對(duì)稱保護(hù)的簡(jiǎn)要介紹,可以發(fā)現(xiàn),F(xiàn)SEU是實(shí)現(xiàn)后緣襟翼控制和保護(hù)功能的核心部件。它時(shí)刻監(jiān)控著各個(gè)傳感器所輸出的信號(hào),進(jìn)行計(jì)算比較。同時(shí),F(xiàn)SEU也控制著位置指示器的指示,為我們提供可視化的信息。而后緣旁通活門(mén)則作為最終的執(zhí)行部件,實(shí)現(xiàn)了電信號(hào)對(duì)后緣驅(qū)動(dòng)液力的控制功能。維護(hù)人員在日常維護(hù)中,需要對(duì)后緣襟翼扭斜及不對(duì)稱保護(hù)進(jìn)行原理上的分析,并根據(jù)具體的故障現(xiàn)象來(lái)對(duì)故障進(jìn)行徹底的排除。

      參考文獻(xiàn):

      [1]胡壽松.自動(dòng)控制原理[M].科學(xué)出版社,2018.

      [2]波音公司737NG飛機(jī)SDS手冊(cè),2020.

      [3]波音公司737NG飛機(jī)SSM手冊(cè),2020.

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