波音787 飛機縫翼位置傳感器故障信息分析

高士杰/東方航空技術(shù)有限公司

1 故障描述

英國維珍航空波音787 飛機在倫敦飛往上海的過程中出現(xiàn)縫翼位置傳感器故障，信息為“SLAT POSN SENSORS”。放行人員按照MEL 保留該故障并放行飛機，回基地站進一步處理。

2 系統(tǒng)原理

2.1 前緣縫翼位置傳感器

波音787-9 飛機前緣縫翼一共有12塊，左右大翼各6 塊。

縫翼位置傳感器的作用是反饋縫翼位置信息，形成閉環(huán)控制，并提供故障監(jiān)控和駕駛艙指示?？p翼位置傳感器是旋轉(zhuǎn)可變差動變壓器（RVDT），共有兩個，分別位于左右大翼扭力連桿的盡頭、1 號和12 號縫翼作動筒外側(cè)，如圖1 所示。

縫翼位置傳感器是初級繞組固定、次級繞組旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)變壓器，每一個RVDT 都有一個雙通道的旋轉(zhuǎn)變壓器，通過變壓器內(nèi)部減速齒輪機構(gòu)將扭力傳動桿的旋轉(zhuǎn)變成小于360°的角度信號，再由互呈直角的正弦次級繞組和余弦次級繞組配合輸出模擬信號，得到唯一的角度值。

2.2 前緣縫翼位置傳感器的數(shù)據(jù)傳遞

如圖2 所示，縫翼位置傳感器得到由縫翼PDU（Power Drive Unit）驅(qū)動的扭力連桿旋轉(zhuǎn)輸入信號，經(jīng)過減速和計算，輸出模擬角度信號，傳遞給擾流板REU（Remote Electronics Units） 和擾流板EMCU（Electric Motor Control Unit），再由REU 和EMCU 轉(zhuǎn)變成數(shù)字信號后傳遞給FCE（Flight Control Electronics）。FCE 比較縫翼位置信號和控制手柄的指令信號，形成閉環(huán)控制和故障監(jiān)控。同時，F(xiàn)CE 還將縫翼位置信號傳遞給CCR（Common Core System），提供駕駛艙顯示。

2.3 縫翼位置傳感器故障現(xiàn)象

圖1 前緣縫翼位置傳感器

通常，縫翼位置傳感器故障出現(xiàn)兩種故障信息：“SLAT DRIVE”和“SLAT POSN SENSORS”。這是因為位置傳感器是雙通道的，單個傳感器任意通道的失效不會影響其功能，只會出現(xiàn)“SLAT POSN SENSORS”故障信息；只有單個傳感器的兩個通道都失效，才會顯示“SLAT DRIVE”故障信息，此時HLF（High Lift Function）會關(guān)斷縫翼驅(qū)動，影響縫翼操作。因此，MEL 要求“SLAT POSN SENSORS”可以保留，而“SLAT DRIVE”不能保留。

針 對 故 障 信 息“SLAT POSN SENSORS”，羅列出所有相關(guān)的維護信息代碼（見表1），將其區(qū)分為以下四 類：

1）縫翼位置傳感器單個通道校準不正確。

2）內(nèi)緣縫翼扭轉(zhuǎn)傳感器單個通道校準不正確（針對扭轉(zhuǎn)傳感器，本文不做討論）。

3）縫翼位置傳感器單個通道失 效。

4）左右縫翼位置傳感器位置信號不一致。

3 故障分析及排故處理

對 于 故 障 信 息“SLAT POSN SENSORS”的三種原因，可結(jié)合原理和線路依次分析排故過程。而在短停時間不足時，按MEL 辦理保留故障則是另一種處理方法。

3.1 縫翼位置傳感器單個通道校準不正確

針對維護信息代碼27-13271/2/3/4，以27-13271 為例說明。

檢查CMCF 內(nèi)的維護信息狀態(tài)，如顯示“ACTIVE”，則直接排故；如顯示“NOT ACTIVE”或“LATCH”，先使用CMCF 的GROUND TEST 功能，完 成“27 HIGH LIFT SYSTEM-LRU REPLACEMENT TEST-SLAT POSITION MAJOR RIG”。如果測試結(jié)果正常，不顯示維護信息代碼，則認為是瞬時故障；如果測試結(jié)果顯示維護信息，則按照信息內(nèi)容排故。

圖2 前緣縫翼位置傳感器系統(tǒng)簡圖

表1 故障代碼列表

表2 縫翼位置傳感器與擾流板REU/EMCU的連接

排故過程如下：1） 更換縫翼位置傳感器M2788011；2） 更換擾流板REU M2761101；3） 檢查縫翼位置傳感器和擾流板REU 之間的導(dǎo)線，脫開縫翼位置傳感器M2788011上的電插頭DM2788011P01 和1 號擾流板REU M2761101 上的電插頭DM2761101P02，按照表2 檢查導(dǎo)通性，如插頭DM2788011P01 的插釘1 和插頭DM2761101P02 的插釘8 之間的導(dǎo)線電阻。

其中，右側(cè)縫翼位置傳感器的B 通道比較特殊，連接到EMCU 11 號，而不是REU，如圖3 所示。

3.2 縫翼位置傳感器單個通道失效

針對維護信息代碼27-22621/2/3/4，以27-22621 為例說明。

圖3 前緣縫翼位置傳感器對應(yīng)線路

檢查CMCF 內(nèi)的維護信息狀態(tài)， 如顯示“ACTIVE”， 則直接排故； 如顯示“NOT ACTIVE” 或者“LATCH”， 先 使 用CMCF 的GROUND TEST 功能，完成“27 HIGH LIFT SYSTEM-SYSTEM TEST-SLATS PRIMARY FCM L 或C 或R”。 如果測試結(jié)果正常，不顯示維護信息代碼，則認為是瞬時故障；如果測試結(jié)果顯示維護信息，則按照信息內(nèi)容排 故。

排故過程如下：1）更換縫翼位置傳感器M2788011；2）更換擾流板REU M2761101；3）檢查導(dǎo)線，脫開縫翼位置傳感器M2788011 上的電插頭DM2788011P01 和1 號擾流板REU M2761101 上的電插頭DM2761101P02，按照表2 檢查導(dǎo)通性。

3.3 左右縫翼位置傳感器位置信號不一致

針對維護信息代碼27-23055，使用CMCF的GROUND TEST功能，完成“27 HIGH LIFT SYSTEM-SYSTEM TESTSLATS PRIMARY FCM L 或C 或R”?？梢允褂貌煌腇CM 完成相同的測試。如果測試結(jié)果正常，不顯示維護信息代碼，則認為是瞬時故障；如果測試結(jié)果顯示維護信息，則按照信息內(nèi)容排 故。

排故過程如下：1）檢查CMCF 內(nèi)“27-HIGH LIFT SYSTEM”和“27-PRIMARY FLIGHT CONTROL SYSTEM 的EXISTING FAULTS”；2）目視檢查縫翼驅(qū)動；3）完成測試“27 HIGH LIFT SYSTEM-LRU REPLACEMENT TESTSLAT POSITION MAJOR RIG”；4） 完成 測 試“27 HIGH LIFT SYSTEM-LRU REPLACEMENT TEST-SLAT SKEW RIG”；5）進入FLAP/SLAT 維護頁面，查看SLAT POS 指示信息。如果SLAT POS L 的A 或B 無顯示，則更換左大翼縫翼位置傳感器；如果SLAT POS R 的A或B 無顯示，則更換右大翼縫翼位置傳感器。6）如果維護頁面顯示正常，則按照表2 和圖3 測量線路。

圖4 最低設(shè)備清單MEL中的項目

圖5 襟縫翼維護頁面

最 后 通 過“27 HIGH LIFT SYSTEM- SYSTEM TEST-SLATS PRIMARY FCML”測試來驗證（也可使用不同的FCM 來完成相同的測試）。如果測試結(jié)果正常，不顯示維護信息代碼，則完成 排故。

3.4 短停時間不足時的處理

故障信息“SLAT POSN SENSORS”如果發(fā)生在航班短停時，沒有足夠的時間處理，可以按照最低設(shè)備清單（MEL）保留。如圖4 所示，MEL 顯示一共裝有4 個縫翼位置傳感器，最低放行要求為兩個，且每一對傳感器至少有一個工作正常。

由系統(tǒng)原理可知，縫翼位置傳感器只有兩個，每個傳感器有兩個通道。所以MEL 列出的安裝數(shù)量和放行所需數(shù)量指的是傳感器通道的數(shù)量。這點也能通過圖5 的襟縫翼維護頁面來驗證，其指示分別為LA、LB、RA 和RB，保留的條件是至少兩個指示正常，且指示異常的不在同一側(cè)。

4 結(jié)束語

本文介紹了波音787 飛機前緣縫翼位置傳感器的作用、原理、數(shù)量和位置，闡述了出現(xiàn)故障信息“SLAT POSN SENSORS”的四種原因，詳細分析了每一種原因的排故方法。并特別指明如果在短停時發(fā)現(xiàn)此故障，按照MEL 辦理故障保留的前提是2 個傳感器的4 個通道中至少有2 個通道工作正常，且兩個異常的通道不在同一側(cè)。以上經(jīng)驗可幫助航線放行人員快速準確地處理“SLAT POSN SENSORS”故障信息，節(jié)約排故時間和換件成本，避免航班延誤和經(jīng)濟損 失。