對A330飛機上機載維護系統(tǒng)的特點的探討

北京飛機維修工程有限公司華北航線中心空客大隊 王 瑞

對A330飛機上機載維護系統(tǒng)的特點的探討

北京飛機維修工程有限公司華北航線中心空客大隊 王 瑞

空中客車A330系列飛機擁有多種機型，是目前國內外公認載客量較大的一個飛機系列。其從2005年引入我國以來，一直為我國國內和國際航線的發(fā)展提供至關重要的幫助作用。而為了能夠保障A330飛機的運行安全同時有效控制飛機檢修維護成本，在A330飛機上均安裝了機載維護系統(tǒng)。本文將在此背景下，通過重點分析研究A330飛機上機載維護系統(tǒng)的具體特點，希望能夠幫助人們加深瑞機載維護系統(tǒng)的理解與認知。

A330飛機；機載維護系統(tǒng)；功能特點

引言

自從機載維護系統(tǒng)出現(xiàn)以來，其已經經過了三段式發(fā)展，從一開始的模擬式機載維護系統(tǒng)發(fā)展至后期的數(shù)字式和分布式機載維護系統(tǒng)，再到現(xiàn)如今同時兼?zhèn)湓\斷和隔離故障、監(jiān)管控制飛機發(fā)動機狀態(tài)等各項功能的集中式機載維護系統(tǒng)，其在飛機上的廣泛普及使用為飛機長時間的安全、高質量運行發(fā)揮了重要作用?；诖耍疚膶⑦x擇A330系列飛機，對其上機載維護系統(tǒng)的特點進行探究。

一、飛機機載維護系統(tǒng)及其功能特點

A330飛機上的機載維護系統(tǒng)，其實是其他若干系統(tǒng)的組合在一起的一個集合系統(tǒng)，其系統(tǒng)組成要素包括電子式中央警告系統(tǒng)、用于專門記錄飛行數(shù)據(jù)的數(shù)字式系統(tǒng)、中央維護系統(tǒng)以及用于監(jiān)督管控飛機實時狀態(tài)的系統(tǒng)[1]。而通過整合其他系統(tǒng)使得機載維護系統(tǒng)具有極強的綜合性，圖1展示的就是當前應用在A330飛機上的機載維護系統(tǒng)示意圖：

圖1 A330飛機上機載維護系統(tǒng)

在正常狀態(tài)下A330飛機上機載維護系統(tǒng)中，由電子式中央警告監(jiān)控系統(tǒng)負責對飛機當中的各項參數(shù)進行持續(xù)顯示，而機載維護系統(tǒng)當中的狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)與專門用于記錄飛行數(shù)據(jù)的數(shù)字式系統(tǒng)則一直負責對飛機的各系統(tǒng)參數(shù)進行持續(xù)記錄。如果飛機系統(tǒng)出現(xiàn)故障或是其他異常情況，此時的電子式中央警告監(jiān)控系統(tǒng)一方面將直接顯示出飛機的異常參數(shù)和異常功能，另一方面將自動發(fā)出相應警告。而此時飛機系統(tǒng)BITE將對相關異常信息數(shù)據(jù)進行采集，并直接轉化成故障報告反饋至中央維護系統(tǒng)處，其在進行相應記錄的同時顯示給飛機維護人員。此外，飛機警告計算機當中因出現(xiàn)系統(tǒng)故障和異常情況時發(fā)出的警告也會以駕駛艙效應報告形式，被逐一記錄在中央維護系統(tǒng)當中，并直接顯示給維護人員以提醒其注意。

在當前A330飛機中的部分型號飛機上已經安裝了通訊尋址報告系統(tǒng)，在這一系統(tǒng)當中，其采集得到有關飛機及發(fā)動機狀態(tài)的參數(shù)，將統(tǒng)一轉化成數(shù)據(jù)鏈的形式反饋至地面維護基地，使得地面維護基地可以對飛機以及發(fā)動機進行遠程實時監(jiān)控，隨時判斷其是否存在故障問題以及具體的故障情況。而在眼下部分已經安裝了多功能磁盤驅動組件的A330飛機上，支持下載由各系統(tǒng)記錄生成的數(shù)據(jù)報告，使得飛機維護人員通過利用普通的計算機即可完成對相關故障信息數(shù)據(jù)和報告的分析研究，由此對故障問題進行深入準確地診斷[2]。

二、飛機機載維護系統(tǒng)的連接特點

在現(xiàn)階段A330飛機上機載維護系統(tǒng)當中，最為關鍵的重要的組成部分便是中央維護系統(tǒng)，其通過借助中央維護計算機，與各個飛機系統(tǒng)BITE進行有效連接。依照飛機系統(tǒng)能力的不同，目前的機載維護系統(tǒng)采用等級分類的方式將飛機系統(tǒng)依次分為一類、二類和三類系統(tǒng)。而不同類型的系統(tǒng)和中央維護系統(tǒng)的連接方式也大相徑庭。在一類系統(tǒng)當中，其可以完成飛行航段故障的準確存儲記錄，尤其是其與中央維護系統(tǒng)的雙向連接，使得CMC1、CMC2均可以有效連接至ARINC429輸出總線處，并以120毫秒為時間間隔為其傳輸航段等BITE數(shù)據(jù)，利用此種方式維護人員在地面處便可以對一類系統(tǒng)中各組成部件進行維修測試。二類系統(tǒng)只對航段末故障進行存儲記憶，但與一類系統(tǒng)相同的是，CMC1、CMC2也同樣連接至ARINC429輸出總線并進行BITE數(shù)據(jù)的傳輸。而相比之下三類系統(tǒng)則要簡單得多，其主要是利用兩個離散信號和中央維護系統(tǒng)進行連接，其輸入和輸出的離散信號將分別進行系統(tǒng)啟動測試與復位以及對系統(tǒng)正常與否的有效顯示，并不負責對故障信息進行存儲記憶。

三、中央維護系統(tǒng)的故障處理特點

（一）內外故障

BITE具有區(qū)別故障的功能，其可以根據(jù)故障發(fā)生的位置區(qū)域判斷其為內部故障或外部故障。一般認為在系統(tǒng)內部發(fā)生的故障為內部故障，反之則為外部故障。以迎角傳感器故障為例，其作為大氣數(shù)據(jù)計算機系統(tǒng)內部的重要部件之一，當其出現(xiàn)異?；蚬收蠁栴}時，從大氣數(shù)據(jù)計算機的角度來看則屬于出現(xiàn)了內部故障。此時其通過將故障信息傳輸至中央維護系統(tǒng)，向其發(fā)出故障診斷與維修的請求。而對其他的系統(tǒng)而言，當迎角傳感器出現(xiàn)異常時則代表出現(xiàn)了外部故障，因此系統(tǒng)A、B、C等將會直接向中央維護系統(tǒng)傳輸外部故障信息。通過根據(jù)系統(tǒng)對故障進行相應歸類，能夠使得地面上的飛機維護人員可以用最短的時間快速精確地鎖定工卡，從而有效完成后期飛機故障組件和系統(tǒng)的深度維修測試[3]。下圖展示的就是A330飛機上的內部和外部故障示意圖：

圖2 A330飛機上的內部與外部故障圖

（二）故障等級

根據(jù)前文的分析可知現(xiàn)階段A330飛機上的機載維護系統(tǒng)將飛機系統(tǒng)依次分為了一類、二類和三類系統(tǒng)，而同樣利用此種等級分類的原理，中央處理系統(tǒng)還立足于系統(tǒng)自身功能以及故障的威脅程度，將對飛機安全飛行影響最大的故障設定為一級故障，對飛機安全飛行暫時無影響，但故障二次出現(xiàn)則會影響飛機安全飛行的故障設定為二級故障；將幾乎不會影響飛機安全飛行的故障設定為三級故障。在一級故障當中，考慮到其對飛機安全飛行的威脅性最大，直接影響著飛機的正常運行，因此一旦飛機發(fā)生一級故障必須結合最低設備清單立刻處理和維修故障。在A330飛機上，當出現(xiàn)一級故障下發(fā)動機和警告顯示器將根據(jù)采集到的故障數(shù)據(jù)立刻顯示出警告信息，同時在主飛行以及導航顯示器或與之相對應的系統(tǒng)顯示器上將直接顯示出警告旗，并將其傳輸至駕駛艙內，提醒駕駛人員和機組人員的注意。而雖然二級故障在發(fā)生時通常不會立刻影響到飛機的正常運行，但如果再次出現(xiàn)該故障，則同樣會影響到飛機的正常運行。在A330飛機中如果發(fā)生二級故障，則會直接通過電子式中央警告監(jiān)控系統(tǒng)生成的報告在地面上進行直接顯示。與一級故障和二級故障相比，三級故障對飛機安全運行的威脅最低，即使不對三級故障進行維修檢查，也幾乎不會對其飛行產生實質性影響，因此飛行機組處不會顯示三級故障信息。如果故障影響非常小，對飛機的影響幾乎可以忽略不計，則也可以一直保留此類故障。

四、系統(tǒng)BITE的具體報告特點

（一）一類系統(tǒng)

從地面出獲取的BITE報告，能夠有效幫助飛機維護人員為故障診斷和維護工作提供重要參考數(shù)據(jù)。而根據(jù)系統(tǒng)的不同類型，及其在維護需求方面表現(xiàn)出的不同，報告類型也具有多樣化的特點，通常分為紙質版和電子版兩種，即可以直接打印或傳輸至磁盤當中。而在一類系統(tǒng)中，BITE報告則被細分為基礎和選裝報告包括航段報告、地面掃描、地面報告、特殊數(shù)據(jù)等等。以航段報告為例，一類系統(tǒng)中的航段報告分為之前和最后兩種，前者則主要是在地面上現(xiàn)實出之前64個航段中的內部故障信息以及外部故障信息，譬如說故障等級信息、故障發(fā)生時間及具體故障名稱、飛機識別信息等等，之前航段報告相當于對之前飛行航段的最后總結報告。而后者則重點是在地面中對最后一次飛行中系統(tǒng)出現(xiàn)的內部故障與外部故障信息進行準確顯示，而顯示的故障信息和之前航段報告中的基本相同，也包括故障等級、ATA號等信息內容[4]。此外，在一類系統(tǒng)的BITE報告當中還涉及測試報告，即中央控制系統(tǒng)顯示器啟動系統(tǒng)的測試及最終測試結果的顯示。假如測試時間在60s以上，則在屏幕的正中央將會直接出現(xiàn)“TEST IN PROGRESS XXS”的顯示，以此提醒操作者其需要等待的時長。在測試出現(xiàn)異常或是故障問題的情況下，故障名稱、故障等級、ATA號等與故障有關的信息內容則將直接在屏幕中進行準確顯示。

（二）二類系統(tǒng)

二類系統(tǒng)和一類系統(tǒng)相比最大的不同之處在于其并不具備菜單模式，二類系統(tǒng)在中央控制系統(tǒng)顯示器當中所顯示的所有信息，無一例外均需要借助中央控制系統(tǒng)，因此其擁有的模式只是一種與菜單模式相類似的偽菜單模式。通過中央控制系統(tǒng)顯示器，操作人員在根據(jù)實際情況完成系統(tǒng)選擇之后，正處于工作狀態(tài)的中央控制系統(tǒng)，將會直接在顯示器當中顯示出操作人員選擇的系統(tǒng)的各項信息數(shù)據(jù)。但僅僅只從報告內容的角度來看，二類系統(tǒng)與一類系統(tǒng)之間并無明顯差別，在二類系統(tǒng)當中BITE報告顯示內容也主要集中在地面報告、最后航段報告、三級故障等方面。

（三）三類系統(tǒng)

在所有飛機系統(tǒng)當中，三類系統(tǒng)的功能最為簡單，其通常只擁有測試功能和復位功能。而與二類系統(tǒng)相同的是，在三類系統(tǒng)當中同樣也不具有菜單模式，也就是說BITE報告在中央控制系統(tǒng)顯示器上的顯示，同樣需要通過借助中央控制系統(tǒng)才能有效完成。與此同時值得注意的是，三類系統(tǒng)在功能的實現(xiàn)方式上具有一定的特殊性，不同于一類系統(tǒng)和二類系統(tǒng)，三類系統(tǒng)在實現(xiàn)測試功能或是復位功能時，所使用的所有數(shù)據(jù)均為已經全部完成測試功能或是復位功能之后，隨即產生的相關數(shù)據(jù)，這也意味著三類系統(tǒng)在實現(xiàn)測試功能或是復位功能的過程當中，其使用的數(shù)據(jù)不會記錄在BITE報告當中。一旦操作人員在中央控制系統(tǒng)顯示器上完成系統(tǒng)功能的選擇時候，處于工作狀態(tài)的中央控制系統(tǒng)將自動啟動測試或復位功能，并由此完成操作信息、故障信息的正確顯示。

五、結束語

總而言之，A330飛機上機載維護系統(tǒng)在完成數(shù)據(jù)采集的基礎之上，在對其進行分析處理之后可以科學診斷飛機故障，并以此判斷飛機發(fā)動機的實際工作狀態(tài)，這對于保障飛機正常安全飛行具有重要意義。而隨著科學技術水平的不斷發(fā)展，機載維護系統(tǒng)的功能也逐漸增多，其完善程度日漸提高，相信在日后A330飛機上機載維護系統(tǒng)還將得到更加廣泛使用，繼續(xù)為飛機監(jiān)管提供必要幫助。

[1]陳雯.飛機機載維護系統(tǒng)的設計考慮[J].民用飛機設計與研究,2015,(01):91-92+98.

[2]陳雯.BA123456789飛機機載維護系統(tǒng)的設計考慮[J].科技創(chuàng)新導報,2014,11(25):77-78.

[3]余匯.民用飛機新型機載維護系統(tǒng)功能研究[A].中國航空學會、中國航空研究院.2016第五屆民用飛機航電系統(tǒng)國際論壇論文集[C].中國航空學會、中國航空研究院,2016:4.

[4]徐亞軍.民航飛機上機載維護設備的發(fā)展[J].科技視界,2012,(20):231-233.

王瑞（1983—），男，河北玉田人，專科，畢業(yè)于北京理工大學，助理工程師，研究方向：AIRBUS空客飛機航空電子維修。