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)

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)：

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[2]波音公司737NG飛機(jī)SDS手冊(cè)，2020.

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