李聯(lián)濤 孟衛(wèi)鋒 史永杰
摘要:以一架CRJ-900飛機副翼/方向舵配平指示異常故障為例,分析了CRJ-900飛機副翼/方向舵配平的組成、部件功能、原理以及故障解除方法。
關(guān)鍵詞:CRJ-900飛機;副翼/方向舵;配平位置指示
Keywords:CRL-900 aircraft;aileron/rudder;balance position indicator
1 故障描述
一架CRJ-900飛機航前起飛滑行時,速度50多節(jié),ED1顯示“CONFIG RUDDER”和“CONFIG AILERON”警告信息并伴隨“CONFIG TRIM”語音警告,機組中斷起飛后信息消失,滑行中速度40多節(jié)時信息再次出現(xiàn),隨后消失(QAR數(shù)據(jù)有記錄),無MDC故障記錄,飛機滑回。
2 系統(tǒng)原理
2.1 副翼配平系統(tǒng)
副翼配平系統(tǒng)的作用是減小空氣動力負載影響,緩減飛行員的體力消耗。
1)副翼配平作動筒
副翼配平作動筒安裝在主輪艙內(nèi)的兩個后鋼索扇形盤之間,由推桿和曲柄連接到人工感應(yīng)和定中機構(gòu)的滾筒臂上(見圖1)。
2)副翼/方向舵配平控制面板
副翼/方向舵配平控制面板安裝在駕駛艙中央操縱臺上,有兩個配平電門,分別控制副翼配平和方向舵配平(見圖2)。副翼配平電門是彈頂、雙觸發(fā)、中立斷開電門。為了操作副翼配平作動筒,兩個電門必須同時扳到同一方向。副翼配平選擇為左機翼下(LWD)或右機翼下(RWD)。
3)配平操作
操作副翼配平電門向副翼配平作動筒提供28VDC和一根地線,之后副翼配平作動筒移動人工感應(yīng)和定中機構(gòu)的滾筒。配平作動筒可以使左右的前后扇形盤移動,通過副翼扭矩管,無論是正駕還是副駕的手輪都能移動。副翼配平機構(gòu)給EICAS飛行概要頁和狀態(tài)頁提供配平位置。作動筒有一個內(nèi)部的限制電門和位置電門向EICAS提供信號。當飛機在地面時,副翼配平作動筒位置大于1°、左右發(fā)動機轉(zhuǎn)速大于70%,且無反推指令時將出現(xiàn)“CONFIG TRIM”警告信息和“CONFIG TRIM”語音警告。
2.2 方向舵配平系統(tǒng)
1)方向舵配平作動筒
方向舵配平作動筒安裝在垂直安定面中間翼梁底部(見圖3),支架固定在垂直安定面中間翼梁上。作動筒桿端由雙頭搖臂和杠桿機構(gòu)連接到偏航阻尼器上。方向舵作動筒自帶28VDC馬達,由副翼/方向舵配平控制面板上的電門操縱。方向舵配平作動筒包括一個內(nèi)部限制電門、一個位置電位計和一個電動馬達。
2)副翼/方向舵配平控制面板
副翼/方向舵配平控制面板安裝在駕駛艙中央操縱臺上。一個瞬時轉(zhuǎn)動電門操縱方向舵配平作動筒。電門位置分布為機頭向左(NL)和機頭向右(NR)。
3)配平操作
來自方向舵配平電門的配平指令使電動配平作動筒伸縮。配平作動筒的指令通過偏航阻尼器作動筒傳送到方向舵。作動筒有內(nèi)部限制電門和向EICAS發(fā)送位置信號的電位計。方向舵位置數(shù)據(jù)提供給 EICAS飛行概要頁和狀態(tài)頁。在地面,當方向舵作動筒位置大于1°,左右發(fā)動機轉(zhuǎn)速大于70%且無反推指令時,將會出現(xiàn)“CONFIG RUDDER”警告信息和“CONFIG TRIM”語音警告。
3 故障分析
“CONFIG RUDDER” 和“CONFIG AILERON”警告信息并伴隨“CONFIG TRIM”語音警告時,維修人員會對EICAS上的副翼和方向舵位置指示感到疑惑。正常情況下副翼/方向舵配平是由人工撥動配平電門向副翼/方向舵配平作動筒提供指令的。當人工沒有撥動配平電門時,副翼和方向舵不應(yīng)該有任何位置上的移動,因此也不會提供EICAS位置上的異常指示。此時飛行員沒有采取任何措施,EICAS上的指示卻出現(xiàn)異常。
3.1 副翼方向舵配平指示原理
電位計傳送位置信號用于提供EICAS狀態(tài)頁和飛行控制概要頁上的配平比例指示。位置電位計是利用電壓信號來解算位置信號,電壓信號范圍為0~5V。對于副翼配平比例來說,電壓0V表示左機翼向下位(LWD),電壓2.5V表示中立位,電壓5V表示右機翼向下(RWD)。對于方向舵配平比例來說,電壓0V表示方向舵在左配平最大位,電壓2.5V表示方向舵在中立位,電壓5V表示方向舵在右配平最大位。
圖4為副翼/方向舵控制線路圖,從圖中可以看出:
1)黑色部分:副翼/方向舵配平控制面板在整個系統(tǒng)中提供電信號驅(qū)動作動筒中的馬達作動,并沒有直接提供一個位置信號給DCU用于位置顯示。
2)藍色部分:作動筒馬達驅(qū)動位置電位計工作,電位計中滑動變阻器阻值改變。電源組件提供電源,由于滑動變阻器阻值改變,整個電路中的電流會改變。
3)灰色部分:根據(jù)變化的電流反饋給DCU,DCU處理電流信號為副翼/方向舵配平位置信號。
3.2 可能的故障原因
當位置電位計故障導(dǎo)致電壓默認在0V時,EICAS的指示就會錯誤顯示副翼在左機翼向下位置、方向舵在左配平最大位置,但是實際配平并沒有任何移動,舵面仍然保持在之前的位置不變。
當副翼/方向舵配平指示系統(tǒng)電源部分故障時,同樣會導(dǎo)致位置電位計的電壓變?yōu)?V。副翼和方向舵在EICAS上的指示也會如上述顯示在LWD和左配平最大位。