飛控系統(tǒng)故障排解實(shí)施方案分析及應(yīng)用

崔鋒

摘 要：飛機(jī)飛控系統(tǒng)故障在民用飛機(jī)試飛期間時(shí)有發(fā)生，快速有效的定位故障原因?qū)υ囷w的時(shí)效性尤為重要，而安全可靠的故障排解方案又直接影響故障定位的準(zhǔn)確度。本文結(jié)合某型飛機(jī)的排故經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)出一套切實(shí)有效的排故方案，并給出實(shí)例，該方案是對(duì)后續(xù)型號(hào)飛控系統(tǒng)排故工作具有一定的參考價(jià)值。

關(guān)鍵詞：飛控系統(tǒng) 故障排解

中圖分類號(hào)：TP273 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-9082（2017）06-0-02

引言

民機(jī)試飛驗(yàn)證是項(xiàng)目投產(chǎn)前的重點(diǎn)工作，而在前期飛控系統(tǒng)由于自身穩(wěn)定性以及和機(jī)上其它系統(tǒng)的交聯(lián)匹配性，會(huì)導(dǎo)致試飛過程中時(shí)有出現(xiàn)飛控系統(tǒng)故障，而正常的飛控系統(tǒng)作為民機(jī)試飛的先決條件，保障飛控系統(tǒng)的正常和及時(shí)合理有效排解系統(tǒng)故障，對(duì)試飛工作順利快速推進(jìn)尤為重要。

本文基于某型飛機(jī)試驗(yàn)試飛經(jīng)驗(yàn)，提出一套有效的故障排解實(shí)施方案，并給出案例分析，表明該排故方案能夠快速有效的解決飛控系統(tǒng)故障的定位，保障試飛工作的時(shí)效性。

一、飛控系統(tǒng)故障定位和排解方案簡述

當(dāng)試飛中出現(xiàn)飛控系統(tǒng)故障，故障定位和排解方案實(shí)施步驟如下：

1.首先需要確認(rèn)故障出現(xiàn)時(shí)的飛機(jī)狀態(tài)，包括飛機(jī)源狀態(tài)，進(jìn)行了哪些工作或操作；

2.采集所有相關(guān)的故障信息和監(jiān)控信息，有必要進(jìn)行再次故障復(fù)現(xiàn)；

3.查看所有故障信息，并結(jié)合故障出現(xiàn)的時(shí)機(jī)，基于系統(tǒng)架構(gòu)和原理，分析所有可能的原因，并針對(duì)每個(gè)原因找出對(duì)應(yīng)的設(shè)備，梳理故障樹；

4.根據(jù)故障樹，結(jié)合機(jī)上操作的難易度和故障定位設(shè)備的可能性，排出排故次序，并預(yù)想每次排解后可能的狀況，每種狀況又對(duì)應(yīng)何種結(jié)論，依次進(jìn)行最終定位并解決故障。

二、案例分析和排故方案運(yùn)用

1.案例描述

某型飛機(jī)在試飛過程中曾經(jīng)出現(xiàn)左副翼報(bào)故，經(jīng)地面檢查，確認(rèn)如下CMS

信息觸發(fā)：

P-ACE 3-1 LOB Ail PCU Press Exc Interface

P-ACE 3-1 LOB Ail PCU Retract Press Interface

P-ACE 3-1 LOB Ail PCU Extend Press Interface

P-ACE 3-1 LOB Ail PCU SOV Interface

P-ACE 3-1

Ail LOB PCU

P-ACE 5-1 LIB Ail PCU Press Exc Interface

P-ACE 5-1 LIB Ail PCU Retract Press Interface

P-ACE 5-1 LIB Ail PCU Extend Press Interface

P-ACE 5-1 LIB Ail PCU SOV Interface

P-ACE 5-1

Pil LIB PCU

上述信息直接顯示，左側(cè)副翼兩個(gè)作動(dòng)器進(jìn)油壓、出油壓及作動(dòng)器激勵(lì)接口數(shù)據(jù)異常，后通過地面長時(shí)間的試驗(yàn)復(fù)現(xiàn)了該故障。

2.原因分析

根據(jù)上述現(xiàn)象分析，故障復(fù)現(xiàn)極其困難，并非穩(wěn)定出現(xiàn)，地面檢查，出現(xiàn)該故障時(shí)觸發(fā)了系統(tǒng)力紛爭(zhēng)監(jiān)控器。根據(jù)飛控系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理，分析導(dǎo)致該故障的可能原因如圖1所示。

3.故障排查

根據(jù)故障時(shí)捕捉到的數(shù)據(jù)，首先分析了駕駛艙模塊發(fā)出的指令、飛控系統(tǒng)

計(jì)算機(jī)發(fā)出的增益調(diào)節(jié)指令，結(jié)果表明故障瞬間系統(tǒng)指令均正常，可排除駕駛艙模塊和飛控計(jì)算機(jī)發(fā)出的指令異常的可能。

再通過對(duì)比左右副翼作動(dòng)器RAM位置數(shù)據(jù)及左右副翼舵面位置數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)左側(cè)副翼兩個(gè)通道RAM位置與副翼位置不能實(shí)現(xiàn)很好的同步，如圖2和圖3。同時(shí)，通過對(duì)比左右側(cè)副翼作動(dòng)器壓力數(shù)據(jù)可知，左側(cè)副翼力紛爭(zhēng)補(bǔ)償值明顯大于右側(cè)副翼。

圖1 力紛爭(zhēng)可能原因故障樹

圖2 左右側(cè)副翼零位時(shí)舵面位置參數(shù)

數(shù)據(jù)分析又排除了指令源故障的可能，包括駕駛艙模塊和飛控計(jì)算機(jī)輸出故障，綜合上述情況分析，可以認(rèn)為，左側(cè)副翼兩個(gè)P-ACE與作動(dòng)器回路中，存在一定的干擾源，影響了力紛爭(zhēng)補(bǔ)償算法，所以可以定位可能的故障源，包括：作動(dòng)器故障、P-ACE故障和線路故障。

因力紛爭(zhēng)問題的特殊性，同一舵面任意一通道故障，都可能引起該舵面力紛爭(zhēng)，故存在左側(cè)副翼兩個(gè)通道都發(fā)生故障的可能性。

三、排故方案實(shí)施及結(jié)果

1.排故方案實(shí)施步驟

根據(jù)設(shè)備更換的難易程度，及設(shè)備故障的可能性高低，采用先易后難的原則，按順序執(zhí)行如下排故工作：

1） 排查P-ACE3-1 和P-ACE5-1與作動(dòng)器之間的連接情況，包括線纜導(dǎo)通、插頭連接和插針情況；

2） 對(duì)3#P-ACE和5#P-ACE與其它PACE進(jìn)行對(duì)調(diào)；

3）分別依次更換左外和左內(nèi)作動(dòng)器。

上述任意一項(xiàng)排故工作完成后，均需進(jìn)行系統(tǒng)檢查，確認(rèn)故障是否消除，以決定排故工作是否仍需進(jìn)行下一步。

2.排查結(jié)果

1）地面線路排查時(shí)發(fā)現(xiàn)，P-ACE 5-1通道對(duì)應(yīng)作動(dòng)器電器接頭J2孔5針腳彎曲虛接觸（如圖4所示），未發(fā)現(xiàn)其他線路異常情況。

該針腳與P-ACE 5-1回油壓力針腳相鄰，其彎曲可能會(huì)對(duì)P-ACE 5-1回油壓產(chǎn)生影響，并導(dǎo)致力紛爭(zhēng)。

圖3 左右側(cè)副翼滿行程時(shí)舵面位置參數(shù)

圖4 左內(nèi)副翼作動(dòng)器電器接頭J2孔5針腳彎曲（見上圖紅圈區(qū)）

更換該作動(dòng)器后，系統(tǒng)檢查發(fā)現(xiàn)故障仍然存在，故可判斷故障源未清除完全。

2）將3#P-ACE和5#P-ACE分別與1#P-ACE和2#P-ACE對(duì)調(diào)，完成后檢查系統(tǒng)，發(fā)現(xiàn)3#P-ACE故障信息跟隨到1#P-ACE位置，故可判斷機(jī)上原3#P-ACE存在故障，對(duì)其進(jìn)行換新，完成后檢查系統(tǒng)恢復(fù)正常，故障清除，至此可判斷本次排故工作完成。

結(jié)論

飛控系統(tǒng)由于其與機(jī)上多個(gè)系統(tǒng)的綜合交聯(lián)特性，致使其出現(xiàn)故障的可能相較其它系統(tǒng)要高，故高效的排故方案和流程對(duì)系統(tǒng)恢復(fù)，以及支持型號(hào)項(xiàng)目進(jìn)程尤其重要。本文總結(jié)的排故實(shí)施方案經(jīng)過長期多次實(shí)踐，具有很高的執(zhí)行性，對(duì)后續(xù)工作或其它型號(hào)相關(guān)系統(tǒng)工作也具有一定的指導(dǎo)借鑒作用。