波音737NG飛機(jī)上顯示組件顯示異常故障分析

羅旭坤

摘要：針對(duì)一架波音737NG飛機(jī)飛行中上顯示組件（DU）參數(shù)異常及黑屏現(xiàn)象，分析判斷可能的故障原因，并采取相應(yīng)的排故措施，其排故經(jīng)驗(yàn)可在排除類似故障時(shí)參考。

關(guān)鍵詞：波音737NG；CDS；黑屏；同軸耦合器

Keywords：B737NG；CDS；blank screen；coaxial coupler

1 故障描述

某航空公司一架波音737NG飛機(jī)落地后機(jī)組反映駕駛艙中上顯示組件（DU）的油量表閃爍，同時(shí)中上DU發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)外圈也消失，落地時(shí)有一瞬間中上DU黑屏，參數(shù)自動(dòng)轉(zhuǎn)到中下DU顯示。地面對(duì)串DEU隔離后測(cè)試參數(shù)顯示正常，放行飛機(jī)。第二航段故障再現(xiàn)，地面仍無故障，歷史故障航段顯示有代碼31-61023。

2 通用顯示系統(tǒng)（CDS）簡(jiǎn)介

該故障涉及通用顯示系統(tǒng)（CDS），該系統(tǒng)的主要功能是在駕駛艙內(nèi)的6個(gè)顯示組件（DU）上以不同的格式提供性能、導(dǎo)航和發(fā)動(dòng)機(jī)信息顯示。CDS系統(tǒng)的主要部件包括2個(gè)顯示電子組件（DEU）、4個(gè)同軸耦合器和6個(gè)相同的顯示組件（DU），除此之外還有如下部件：2個(gè)顯示選擇面板、1個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)顯示控制面板、2個(gè)EFIS控制面板、2個(gè)顯示源選擇器、2個(gè)亮度調(diào)節(jié)控制面板和2個(gè)遠(yuǎn)程光傳感器（RLS）。系統(tǒng)具體組成如圖1所示。

DEU從眾多航空電子系統(tǒng)和機(jī)身系統(tǒng)收集數(shù)據(jù)，然后將這些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成視頻信號(hào)，并通過同軸電纜發(fā)送出去。同軸耦合器將視頻信號(hào)拆分并將數(shù)據(jù)發(fā)送到所有6個(gè)顯示組件。每個(gè)DEU均向所有6個(gè)顯示組件發(fā)送數(shù)據(jù)。

3 故障分析

根據(jù)故障現(xiàn)象進(jìn)行梳理。中上DU顯示異常黑屏后參數(shù)自動(dòng)顯示在中下DU，該現(xiàn)象是飛機(jī)自有功能“自動(dòng)選擇壓縮發(fā)動(dòng)機(jī)顯示”，即當(dāng)其中一個(gè)中DU失效時(shí)，數(shù)據(jù)將顯示在另一個(gè)中DU上。數(shù)據(jù)自動(dòng)轉(zhuǎn)換方式如表1所示。

進(jìn)一步驗(yàn)證故障是否與顯示組件DU本身有關(guān)。根據(jù)FIM（故障隔離）手冊(cè)，需要進(jìn)行CDS BITE測(cè)試程序，該程序可查看飛機(jī)當(dāng)前狀態(tài)和歷史故障信息。檢查發(fā)現(xiàn)當(dāng)前狀態(tài)正常，而上一航段記錄了故障現(xiàn)象，故障代碼為31-61023，由此得知故障為間歇性故障。繼續(xù)查詢手冊(cè)，該代碼表示“DU-CU COAX FAULT”（中上DU同軸故障），而造成故障的可能原因有三個(gè)：中上DU本身、任一同軸耦合器、線路故障。為避免間隙性故障再次發(fā)生，逐一對(duì)可能的部件進(jìn)行檢查驗(yàn)證。

1）中上DU

飛機(jī)上6個(gè)DU的件號(hào)完全一致，因此，可通過對(duì)串中上與中下DU組件進(jìn)行驗(yàn)證隔離。對(duì)串后進(jìn)行BITE測(cè)試，故障未重現(xiàn)，暫且排除DU組件本身問題。

2）同軸耦合器

每個(gè)DU組件均與4個(gè)同軸耦合器有交聯(lián)，具體對(duì)應(yīng)關(guān)系如圖2所示。

按手冊(cè)要求需進(jìn)行DU環(huán)路測(cè)試，手冊(cè)說明如果某一耦合器故障，測(cè)試圖形會(huì)以“N”字母表示，但實(shí)際測(cè)試均顯示為“PASS”，因此不能通過手冊(cè)直接判斷耦合器的好壞。通過多次對(duì)比DEU 1和DEU 2的測(cè)試現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)， DEU1測(cè)試時(shí)有時(shí)僅有一半（3個(gè)）的DU有圖形顯示，而DEU2測(cè)試時(shí)6個(gè)DU上全部有顯示圖形。DEU1系統(tǒng)的環(huán)路測(cè)試與手冊(cè)明顯不符，判斷該系統(tǒng)存在問題。接下來需要確定是哪一個(gè)耦合器對(duì)其造成了干擾。通過圖2的CDS系統(tǒng)內(nèi)部接口圖可知，與DEU1連接的是1號(hào)和2號(hào)耦合器，由此斷定其中一個(gè)耦合器或相應(yīng)的連接線纜有問題。

對(duì)照DEU1的實(shí)際測(cè)試，首先選擇“COAX 1 TO LT DISPLAYS & COAX 2 TO RT DISPLAYS”測(cè)試項(xiàng)，該測(cè)試表示DEU1通過耦合器1將測(cè)試數(shù)據(jù)顯示在左側(cè)DU上，同時(shí)通過耦合器2將數(shù)據(jù)顯示在右側(cè)DU上（左側(cè)DU包括左外、左內(nèi)、中上3個(gè)DU，右側(cè)DU包括中下、右內(nèi)、右外3個(gè)DU），實(shí)際現(xiàn)象是左側(cè)DU有顯示數(shù)據(jù)，右側(cè)空白。再次選擇“COAX 2 TO LT DISPLAYS& COAX1 TO RT DISPLAYS”測(cè)試項(xiàng)，該測(cè)試表示DEU1通過耦合器2將數(shù)據(jù)顯示在左側(cè)DU上，同時(shí)通過耦合器1將數(shù)據(jù)顯示在右側(cè)DU上，實(shí)際現(xiàn)象與之前相反，左側(cè)DU空白，右側(cè)顯示正常。由此可斷定2號(hào)耦合器或與之連接的線纜有問題，造成數(shù)據(jù)傳輸異常。

3）同軸電纜

手冊(cè)中關(guān)于同軸電纜的檢查也是基于對(duì)DEU1和DEU2的DU環(huán)路測(cè)試結(jié)果進(jìn)行的，通過“N”字圖樣檢查相應(yīng)的線纜。由于本次故障測(cè)試未出現(xiàn)手冊(cè)所描述的圖樣，造成了線纜檢查的不確定性。結(jié)合上述耦合器分析結(jié)論對(duì)2號(hào)耦合器的線纜進(jìn)行著重檢查，在拆下2號(hào)耦合器電插頭和同軸電纜并清潔重裝后，系統(tǒng)測(cè)試顯示正常。

為徹底隔離故障，后續(xù)預(yù)防性更換了2號(hào)同軸耦合器，故障徹底排除。

4 總結(jié)

1）間歇性故障很難做到故障再現(xiàn)，完全依賴現(xiàn)有的故障隔離手冊(cè)也不能做到百分之百準(zhǔn)確鎖定故障源，這就要求做好對(duì)細(xì)節(jié)的把控，不能盲目拆換件，應(yīng)通過對(duì)比驗(yàn)證發(fā)現(xiàn)異常點(diǎn)從而推斷故障點(diǎn)。本文僅是選取眾多故障中的一例進(jìn)行分析，排故時(shí)需要結(jié)合不同手冊(cè)了解和熟知系統(tǒng)原理，以隔離類似的故障。

2）CDS的維護(hù)還需注意：因中下DU的保留限制較少，當(dāng)其他位置DU故障時(shí)，可將故障件串至中下DU，然后按MEL進(jìn)行放行飛機(jī)；在拆裝CDS系統(tǒng)的DU時(shí)，如果在未拔出相應(yīng)跳開關(guān)的情況下拆下DU，再裝上DU后可能仍是黑屏，此時(shí)需重置相應(yīng)DU的跳開關(guān)或進(jìn)行DU LOOP TEST才能恢復(fù)正常，原因是熱插拔DU時(shí)可能會(huì)造成DU失效鎖定。機(jī)務(wù)維修需嚴(yán)謹(jǐn)，更需嚴(yán)格按手冊(cè)施工。