DA42NG 飛機(jī)起落架指示和告警系統(tǒng)原理及典型故障分析

秦 逸

（中國民用航空飛行學(xué)院，四川 廣漢618300）

1 DA42NG 起落架系統(tǒng)的組成

DA42NG 飛機(jī)為前三點式可收放起落架系統(tǒng)，組成如圖1 所示，主要包括以下幾部分：

操作部分：收放手柄、應(yīng)急放手柄。

作動部分：主起落架、前起落架。

指示和告警部分：1個不安全燈（紅色）、3個綠色起落架收放到位指示燈（分別指示1個前起落架和2個主起落架）、起落架警告靜音按鈕、指示燈測試按鈕、警告音響、G1000NXi 顯示“CHECK GEAR”警告字符。

控制部分：液壓系統(tǒng)、控制電路。

圖1 DA42NG 起落架系統(tǒng)

2 起落架指示和警告系統(tǒng)原理

如圖2 所示，DA42NG 飛機(jī)通過L1、L2 和L3 三個綠色位置指示燈的狀態(tài)反映前起落架及左、右主起落架的收放狀況。當(dāng)飛機(jī)在空中時，將操縱起落架收放手柄置于“DOWN”位時，飛機(jī)起落架開始放下，RELAY 繼電器吸合，接通觸點87，此時起落架放下電門（位置鎖定電門）S1、S12、S3、S5 均接通觸點NC。在收放過程中，L4 不安全警告燈燃亮，3個起落架位置指示燈保持熄滅狀態(tài)。當(dāng)前起落架放下到位并被鎖定時，S1 和S12 電門觸發(fā)，接通觸點NO，此時給前起落架指示燈地信號，電路接通，位置燈L1 燃亮，表明前起落架放到位并被鎖定。同理，當(dāng)左起落架放下到位并被鎖定時，S3 電門觸發(fā)，位置燈L2 燃亮；當(dāng)右起落架放下到位并被鎖定時，S5 電門觸發(fā)，位置燈L3 燃亮。當(dāng)三個起落架均收放到位后，起落架不安全警告燈熄滅。如圖2 所示，三個起落架指示電路是一個并聯(lián)關(guān)系，當(dāng)S1、S12、S3、S5 四個電門任意一個電門未被觸發(fā)，即任意一個電門接通觸點NC 時，均會給不安全警告燈地信號，不安全警告燈L4 燃亮且該電門所連電路的起落架位置燈不亮，蜂鳴器鳴響，在G1000NXi 系統(tǒng)顯示器上顯示黃色“CHECK GEAR”警告字符且座艙揚(yáng)聲器發(fā)出“CHECK GEAR”音響警告。

當(dāng)飛機(jī)在空中，操縱起落架收放手柄置于“UP”位且起落架處于完全收上狀態(tài)時，RELAY 繼電器未被激發(fā)，繼電器接通觸點87A，此時不安全警告燈L4 的狀態(tài)只與三個起落架收上電門S2、S4、S6 的狀況有關(guān)，任意一個起落架未收上到位均會使不安全警告燈L4 的燃亮。

圖2 起落架指示和警告電路圖（地面承重狀態(tài)）

在DA42NG 飛機(jī)處于不安全著陸構(gòu)型（即起落架未完全放下鎖定時），若將襟翼置于“LDG”著陸位或任一油門桿置于低油門位時，地信號會經(jīng)S1、S12、S3、S5 中的任意一個電門傳給“GEAR WARNING”蜂鳴器負(fù)極端，使起落架蜂鳴器鳴響；同時該地信號也會經(jīng)由31320A22 導(dǎo)線傳給G1000NXi 系統(tǒng)，由G1000 NXi 系統(tǒng)在顯示器上顯示黃色“CHECK GEAR”警戒字符，并由座艙揚(yáng)聲器產(chǎn)生“CHECK GEAR”音響警告。

3 典型故障分析

某DA42NG 飛機(jī)在降落過程中，該機(jī)放下起落架鎖好綠燈亮，放襟翼至著陸位后出現(xiàn)“CHECK GEAR”字符和語音警告，持續(xù)約10 秒，機(jī)組報塔臺并在五邊900m 收襟翼、收起落架執(zhí)行復(fù)飛，按程序檢查，斷路器正常，收油門至慢車有警告，放襟翼著陸位無警告。再次放下起落架，綠燈亮，字符和語音警告未再出現(xiàn)，收油門至慢車、放襟翼至著陸位均無警告，放下過程中，UNSAFE 紅燈不亮。機(jī)組保持起落架放下，并拉出應(yīng)急放起落架手柄，操縱飛機(jī)安全著陸。

3.1 故障的分析及驗證

地面檢查飛機(jī)發(fā)現(xiàn)“GEAR WRN/ELEV LIMIT”5A 斷路器彈出。

理論分析：從圖2 所示電路圖看出，當(dāng)該斷路器彈出時，飛機(jī)起落架警告電路（蜂鳴器和不安全警告指示燈）沒有電源輸入，無論怎么操作，起落架蜂鳴器均不會工作，并且在收放起落架過程中，不安全警告（UNSAFE）紅燈不會燃亮；而繼電器由于沒有控制電源輸入，繼電器不會工作，所以收上起落架后，放襟翼到著陸位進(jìn)行不安全著陸構(gòu)型檢查時，地信號不會傳給G1000NXi 系統(tǒng)，因而不會觸發(fā)“CHECK GEAR”的字符和音響警告。但是在該斷路器彈出的情況下，收上起落架后，進(jìn)行收油門至慢車的操作后S9或S10 電門閉合，地信號會經(jīng)由31320A22 導(dǎo)線傳給G1000NXi 系統(tǒng)，因此會觸發(fā)“CHECK GEAR”的字符和音響警告。

地面驗證：（1）頂升飛機(jī)，并連接外部電源，飛機(jī)起落架處于放下鎖定狀態(tài)時，三個綠色位置指示燈正常燃亮。（2）斷開“GEAR WRN/ELEV LIMIT”5A 斷路器，將兩個油門桿置于大功率位，收上起落架，三個綠色位置指示燈熄滅，過程中不安全警告燈不亮。（3）將襟翼放置著陸位，觀察發(fā)現(xiàn)，警告蜂鳴器不工作，顯示器上沒有警告字符，同時座艙揚(yáng)聲器未發(fā)出警告音。（4）完全收上襟翼，將左油門桿拉至慢車位，觀察發(fā)現(xiàn)警告蜂鳴器不工作，顯示器上出現(xiàn)黃色“CHECK GEAR”警告字符，且座艙揚(yáng)聲器發(fā)出“CHECK GEAR”的警告語音；將左油門桿置于大功率位，警告字符和警告語音消失。（5）對右油門桿進(jìn)行相同操作，與操作左油門桿現(xiàn)象一致。（6）同時將左右油門桿拉至慢車位，觀察發(fā)現(xiàn)警告蜂鳴器仍然不工作，顯示器上出現(xiàn)黃色“CHECK GEAR”警告字符，且座艙揚(yáng)聲器發(fā)出“CHECK GEAR”的警告語音；將左右油門桿同時置于大功率位，警告字符和警告語音消失。

圖3 升降舵限動電機(jī)工作電路圖

通過理論分析和地面驗證，表明“GEAR WRN/ELEV LIMIT”5A 斷路器在機(jī)組復(fù)飛后至少在放襟翼至著陸位檢查前已經(jīng)斷開。

機(jī)組表示在第一次空中放下起落架后，三個綠色位置指示燈正常燃亮，這表明三個起落架均處于放下并鎖定的狀態(tài)。從圖2 的電路圖中可以看出，此時S1、S12、S3 和S5四個電門都不會給起落架警告蜂鳴器和G1000NXi 系統(tǒng)提供地信號。而此時出現(xiàn)了“CHECK GEAR”的字符和音響警告，這說明，線路中可能出現(xiàn)一個額外的地信號觸發(fā)了G1000NXi 系統(tǒng)的字符及音響警告。對起落架警告系統(tǒng)電路導(dǎo)線進(jìn)行檢查，導(dǎo)線固定可靠，絕緣層無破損，未發(fā)現(xiàn)對地短路情況。

通過與機(jī)組的交流了解到，在發(fā)現(xiàn)“CHECK GEAR”的字符和音響警告時未聽到急促的蜂鳴聲。這一現(xiàn)象表明，在機(jī)組第一次發(fā)現(xiàn)“CHECK GEAR”的字符和音響警告前，“GEAR WRN/ELEV LIMIT”5A 斷路器已經(jīng)彈出。“GEAR WRN/ELEV LIMIT”斷路器不僅為DA42NG 飛機(jī)的起落架警告系統(tǒng)供電，同時還為升降舵止擋限動電機(jī)供電（如圖3所示），對該電路圖進(jìn)行分析，推測觸發(fā)G1000NXi 系統(tǒng)字符及音響警告的額外地信號大概率是由升降舵止擋限動電路提供的。

地面驗證：（1）拔出“GEAR WRN/ELEV LIMIT”斷路器，三個起落架都在放下鎖定狀態(tài)時，分別觸發(fā)S9 和S10低油門警告電門，檢查發(fā)現(xiàn)，警告蜂鳴器不工作，顯示器上出現(xiàn)黃色“CHECK GEAR”警告字符，且座艙揚(yáng)聲器發(fā)出“CHECK GEAR”的警告語音。（2）脫開圖示P2730 插頭，分別觸發(fā)S9 和S10 低油門警告電門，檢查發(fā)現(xiàn)，警告蜂鳴器不工作，無“CHECK GEAR”警告字符和警告語音。（3）連接P2730 插頭，并推入“GEAR WRN/ELEV LIMIT”斷路器，分別觸發(fā)S9 和S10 低油門警告電門，檢查發(fā)現(xiàn)，警告蜂鳴器不工作，無“CHECK GEAR”警告字符和警告語音。

通過地面驗證，當(dāng)起落架放下鎖定，“GEAR WRN/ELEV LIMIT”斷路器彈出時，在一定條件下（左右功率桿都處于慢車狀態(tài)或都處于大功率狀態(tài)時），若此時低油門警告電門S9 或S10 被觸發(fā)，會給G1000NXi 系統(tǒng)引入一個地信號會觸發(fā)“CHECK GEAR”警告字符和警告語音，給機(jī)組帶來了錯誤的告警信息。

3.2 故障排除

（1）地面對該斷路器進(jìn)行離位功能測試，斷路器功能正常。（2）對該斷路器所在電路進(jìn)行檢查，各導(dǎo)線外觀良好無破損，接線片固定牢固，無斷裂情況。（3）斷開各線路連接負(fù)載，使用兆歐表檢查導(dǎo)線絕緣性，未發(fā)現(xiàn)對地短路現(xiàn)象。（4）復(fù)位該斷路器并在地面對該機(jī)多次進(jìn)行起落架收放檢查，飛機(jī)起落架收放系統(tǒng)工作正常，起落架放下后鎖定功能正常，位置指示燈指示正常，起落架警告系統(tǒng)工作正常。

綜上所述，本次事件是由于“GEAR WRN/ELEV LIMIT”斷路器偶發(fā)瞬時過載彈出導(dǎo)致的，在起落架均放下鎖定后，著陸收油門時，系統(tǒng)通過低油門警告電門給G1000NXi系統(tǒng)引入一個地信號，觸發(fā)了“CHECK GEAR”警告字符和警告語音，給機(jī)組帶來了錯誤的告警信息。鑒于飛機(jī)起落架收放系統(tǒng)、放下鎖定指示燈以及起落架警告系統(tǒng)由不同的斷路器供電，在“GEAR WRN/ELEV LIMIT”斷路器彈出的情況下，不影響起落架正常收放和位置指示，將本次故障情況反饋給飛機(jī)廠家，要求廠家對此偶發(fā)故障做進(jìn)一步研究。