CE525飛行指引系統(tǒng)介紹及典型故障解析

柳昌齡 李勇君

摘 要：在現(xiàn)代飛機中，飛行指引系統(tǒng)對飛機的起飛、著陸、預選飛行高度和航向、保持飛行在狀態(tài)和航線飛行等方面起著十分重要的作用。本文介紹了CE525的飛行指引系統(tǒng)的組成、工作原理、維護建議等。

關鍵詞：CE525；飛行指引系統(tǒng)；故障診斷

飛行指引系統(tǒng)（FDS-Flight Director System）廣泛用于當前各種型號的飛機。它是一種半自動飛行儀表系統(tǒng)，是機上各種導航系統(tǒng)的終端處理及顯示系統(tǒng)[ 1 ]。它接收飛機上航向姿態(tài)系統(tǒng)、導航系統(tǒng)、大氣數(shù)據(jù)計算系統(tǒng)等設備輸出的信息，除向駕駛員提供連續(xù)的常規(guī)飛行姿態(tài)（俯仰、傾斜）、航向及航道、下滑等導航位置顯示外，還可給駕駛員提供經(jīng)過邏輯處理與綜合計算得到的操縱飛行所需的操縱指令，使駕駛員在巡航、著陸、進場飛行時，可依據(jù)指引儀表顯示的操縱指令，方便準確地操縱飛機，使飛機準確地切入或保持在希望的航跡上。而當飛行指引系統(tǒng)與自動飛行控制系統(tǒng)耦合，即飛行指引系統(tǒng)與自動飛行控制系統(tǒng)交聯(lián)使用時，利用飛行指引系統(tǒng)可以監(jiān)控自動飛行控制系統(tǒng)工作是否正常。飛行指引系統(tǒng)是夜間或復雜氣象條件下飛行的必備設備[ 2 ]。

一、CE525飛機飛行指引系統(tǒng)的特點和系統(tǒng)組成

（一）系統(tǒng)特點

CE525飛行指引系統(tǒng)（Flight Guidance System，F(xiàn)GS），提供兩套飛行指引儀（FD-Flight Director）、一套自動駕駛儀（AP-Autopilot）和一套偏航阻尼器（YD-Yaw Damper），并且具有自動俯仰配平功能[ 3 ]。

（二）系統(tǒng)組成

CE-525飛機的FGS飛行指引系統(tǒng)包括左右兩個MSP-85方式選擇板用于分別選擇對應一側的飛行指引儀FD的工作模式。左右兩個ADC-3000大氣數(shù)據(jù)計算機分別為對應一側的FD提供大氣數(shù)據(jù)。另外左右兩個AHC-3000分別為對應一側的FD提供飛機姿態(tài)和磁航向數(shù)據(jù)。

二、飛行指引和自駕的顯示

當FD工作時，在兩個PFD的EADI上將會顯示出粉紅色的八字形指令桿，如圖一所示。指令桿與EADI的飛機符號重合說明飛機已經(jīng)處于要求的姿態(tài)。如果指令桿與飛機符號不重合，則飛行員應按指令桿的指示操縱飛機，直到指令桿與飛機符號重合為止。

當只接通FD而沒有接通AP時，圖一中AP/YD/FD的位置會顯示綠色的字符FD，表明只是FD處于工作狀態(tài)。當接通AP時，綠色的字符AP將代替字符FD，表明AP處于接通狀態(tài)。AP接通時，F(xiàn)D所產(chǎn)生的指令直接由各個舵機來執(zhí)行，指令桿與飛機符號的相對位置關系可用來監(jiān)控AP是否工作正常。

三、CESSNA525飛行指引系統(tǒng)故障診斷

FGS的故障診斷系統(tǒng)與FGS融合在一起，無需外接設備，由FGC-3000執(zhí)行診斷功能，用MFD（多功能顯示）作為人機交互的輸入輸出裝置。需要提醒維護人員注意的是，有些CESSNA525飛機沒有選裝維護診斷計算機MDC，而FGC-3000內(nèi)部的故障代碼是存放在易失性存儲器中的，系統(tǒng)斷電后故障代碼會丟失，因此維修人員無法獲得故障的歷史信息，這對于分析和排除故障是不利的。當維修人員發(fā)現(xiàn)故障時，應該在斷電前用筆記下所有非零的6位故障代碼，以便后面對故障代碼進行分析。

（一）進入故障診斷系統(tǒng)

要進入FGS故障診斷系統(tǒng)，必須滿足兩個條件。第一，飛機必須停放在地面上。如果頂升飛機且沒有連接起落架測試盒并設置為地面狀態(tài)的話，是不可能進入故障診斷系統(tǒng)的。第二，必須將駕駛艙內(nèi)副駕駛方向舵腳蹬附近、中央操縱臺右側下方的維護頁面開關設置于接通位。滿足前述的兩個條件后，接通飛機電源和電子設備電源，在MFD上反復按壓FORMAT（顯示模式）行選鍵，直到出現(xiàn)MFD上顯示“MIANTENANCE ACCESS”（維護入口頁面）。此時，再按壓FCS行選鍵就進入FGS的維護診斷頁面。

（二）查看并記錄故障代碼

在report模式下，記錄所有非0故障代碼，并在塞斯納公司提供的《CJ1/CJ2航空電子系統(tǒng)診斷指南》中進行查閱，確定故障原因。記錄時應將0一并記下，因為他們是占位符。特別需要注意的是如果斷電，這些數(shù)據(jù)將會丟失，一定要在關閉電源前記下這些數(shù)據(jù)。

在報告模式下的故障信息遠不止前面說明的六種，還有許多不常用的參數(shù)，用來詳細地報告FGC內(nèi)部各種硬件如ARING 429收發(fā)器、舵機指令放大器、內(nèi)部存儲器等的故障情況，所有這些參數(shù)都羅列在《指南》當中。

（三）飛機排故實例

2012年一架CESSNA525飛機曾發(fā)生過一起自駕系統(tǒng)故障。機組反映，飛機在巡航和近進階段都出現(xiàn)了機頭突然上仰或下俯的動作。飛行員出于安全考慮，在飛機上仰或下俯動作時將自駕斷開，之后再將自駕接通時，自駕又能正常工作。在飛機返航后，機務人員進行了通電檢查，并未出現(xiàn)飛行機組反映的情況，只是在維護診斷系統(tǒng)中，發(fā)現(xiàn)了代碼為“008000”的故障。

根據(jù)該代碼，查閱《故障診斷指引手冊》，發(fā)現(xiàn)該故障代碼可能是偏航舵機故障造成。于是機務人員更換了偏航舵機，讓飛機參加試飛。但飛行機組仍反映該故障存在，表明飛機突然發(fā)生上仰或下俯的動作，并非由偏航舵機造成。綜合分析故障現(xiàn)象，應該是俯仰通道故障造成，與俯仰通道相關的件主要包括飛行指引計算機、APP85控制板、升降舵舵機、控制鋼索等。根據(jù)分析，首先是查看了控制鋼索是否有摩擦的情況，如果鋼索摩擦也可能造成該故障。在檢查鋼索時發(fā)現(xiàn)了兩處輕微摩擦，不一定會造成嚴重的飛機上仰或下俯的現(xiàn)象。然后又更換了升降舵舵機，再讓飛機參加試飛。通過試飛，該故障不再出現(xiàn)，因此該故障確定為升降舵舵機故障。

參考文獻：

[1] 何曉薇，許亞軍.航空電子設備.西南交通大學出版社，2004.

[2] 胡壽松.自動控制原理.科學出版社，2001.

[3] 李自俊.Cessna525飛機培訓教程.2011.