空客A330飛機(jī)剎車(chē)系統(tǒng)間歇性短路故障分析

摘要：A330飛機(jī)剎車(chē)系統(tǒng)的間歇性短路故障可能導(dǎo)致飛機(jī)在剎車(chē)時(shí)出現(xiàn)拖胎的情況，本文針對(duì)這類(lèi)故障進(jìn)行分析，并提出預(yù)防性的維護(hù)建議。

關(guān)鍵詞：空客A330飛機(jī)；剎車(chē)系統(tǒng)；預(yù)防性維護(hù)

Keywords：A330 aircraft；braking system；preventative maintenance

1 故障現(xiàn)象

某航空公司一架A330飛機(jī)在2019年發(fā)生一起因剎車(chē)系統(tǒng)間歇性短路故障引起的拖胎事件。該飛機(jī)短停檢查發(fā)現(xiàn)3號(hào)主輪有拖胎現(xiàn)象，胎皮分層并脫落在滑行道出口，航班取消，飛機(jī)停場(chǎng)排故。中央維護(hù)系統(tǒng)中的航后報(bào)告（PFR）顯示，飛機(jī)在08航段（從飛機(jī)落地至減速到80節(jié)之間的階段）出現(xiàn)過(guò)BRAKES SYS 2 FAULT（剎車(chē)系統(tǒng)2故障）警告，并伴有3號(hào)主輪剎車(chē)伺服活門(mén)的故障信息SERVOVALVE-NORM BRK 9GG2（見(jiàn)圖1）。

2 剎車(chē)系統(tǒng)工作原理

空客A330飛機(jī)正常剎車(chē)系統(tǒng)用于在地面降低飛機(jī)速度，以及在空中起落架收上后瞬間剎車(chē)以停止主輪轉(zhuǎn)動(dòng)。該系統(tǒng)由電控液壓作動(dòng)，使用綠液壓系統(tǒng)提供液壓動(dòng)力，并有剎車(chē)儲(chǔ)壓器進(jìn)行輔助。正常剎車(chē)系統(tǒng)包括自動(dòng)和人工兩種模式，自動(dòng)模式的剎車(chē)指令來(lái)自自動(dòng)剎車(chē)電門(mén)（有高、中、低三種減速率），人工模式的剎車(chē)指令來(lái)自剎車(chē)腳蹬。接收剎車(chē)指令的控制計(jì)算機(jī)是剎車(chē)轉(zhuǎn)彎控制組件（BSCU），BSCU是雙通道工作的計(jì)算機(jī)，每次僅有一個(gè)通道工作，另一個(gè)通道處于備份狀態(tài)。當(dāng)起落架手柄選擇在DOWN位或者BSCU的一個(gè)通道失效時(shí)，BSCU的兩個(gè)通道會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)換。BSCU可以完成對(duì)剎車(chē)系統(tǒng)的監(jiān)控和自檢，并將故障警告和信息發(fā)送到中央維護(hù)系統(tǒng)（CMS），以提示機(jī)組和機(jī)務(wù)維護(hù)人員。

如圖2所示，正常情況下，BSCU收到剎車(chē)指令時(shí)，打開(kāi)正常剎車(chē)選擇活門(mén)，由綠液壓系統(tǒng)通過(guò)剎車(chē)選擇活門(mén)向整個(gè)剎車(chē)系統(tǒng)提供液壓動(dòng)力，同時(shí)BSCU接收實(shí)際輪速信號(hào)和來(lái)自大氣數(shù)據(jù)慣性基準(zhǔn)組件（ADIRU）的空速和加速度等信息，經(jīng)過(guò)復(fù)雜精確的計(jì)算后，通過(guò)起落架2M導(dǎo)線束向安裝在每個(gè)剎車(chē)組件上游的剎車(chē)伺服活門(mén)提供防滯信號(hào)，以調(diào)節(jié)伺服活門(mén)的開(kāi)度，確保每個(gè)剎車(chē)組件獲得適當(dāng)?shù)膭x車(chē)壓力來(lái)控制輪速，達(dá)到最佳的剎車(chē)效率與性能。

3 故障分析

3.1 排故過(guò)程

現(xiàn)場(chǎng)檢查發(fā)現(xiàn)3號(hào)主輪輪胎破損，氣壓為零，其他輪胎壓力正常。對(duì)飛機(jī)的快速存儲(chǔ)記錄器（QAR）數(shù)據(jù)進(jìn)行譯碼，發(fā)現(xiàn)飛機(jī)落地后8s時(shí)3號(hào)主輪剎車(chē)壓力為2816psi（相當(dāng)于最大剎車(chē)），剎車(chē)壓力明顯過(guò)大，3號(hào)主輪輪速減到0；落地后14s時(shí)BSCU通道2出現(xiàn)故障（見(jiàn)圖3）。

空客對(duì)QAR數(shù)據(jù)和BSCU內(nèi)部的數(shù)據(jù)（TSD）進(jìn)行分析，認(rèn)為線路或部件有短路，可能是BSCU、3號(hào)剎車(chē)伺服活門(mén)9GG2或相關(guān)線路。

參考空客的分析意見(jiàn)和排故手冊(cè)（TSM）32-40-00-810-836，執(zhí)行如下排故工作：

1）根據(jù)飛機(jī)維護(hù)手冊(cè)（AMM）05-51-15-200-801-A，檢查下部機(jī)身區(qū)域、輪艙區(qū)域、主起落架和翼根區(qū)域、吊架和發(fā)動(dòng)機(jī)區(qū)域正常；

2）檢查3號(hào)主輪的輪轂和軸承正常，檢查3號(hào)輪軸和軸套正常；按照AMM要求，更換同軸的3號(hào)和4號(hào)主輪，更換磨損接近到限的3號(hào)剎車(chē)組件；

3）測(cè)量發(fā)現(xiàn)BSCU電插頭AB/11A銷(xiāo)釘?shù)絼x車(chē)伺服活門(mén)9GG2電插頭A/F銷(xiāo)釘之間導(dǎo)線的絕緣阻值低，進(jìn)一步隔離為右主起落架2M導(dǎo)線束的絕緣阻值低（間歇性對(duì)地短路）；根據(jù)AMM程序更換2M導(dǎo)線束，測(cè)試正常。

3.2 技術(shù)分析

從本次排故看，右主起落架2M導(dǎo)線束絕緣阻值低（間歇性對(duì)地短路）是導(dǎo)致出現(xiàn)BRAKES SYS 2 FAULT 警告和SERVOVALVE-NORM BRK 9GG2故障信息的原因。

該飛機(jī)兩天前的航班也出現(xiàn)過(guò)相同的警告和故障信息，但沒(méi)有導(dǎo)致拖胎事件，QAR譯碼發(fā)現(xiàn)故障出現(xiàn)在飛機(jī)落地前，落地后剎車(chē)壓力正常，分析認(rèn)為飛機(jī)落地前BSCU自檢監(jiān)控到系統(tǒng)短路故障后自動(dòng)切換到另一個(gè)健康的通道。而本次事件最大剎車(chē)壓力和故障信息出現(xiàn)在飛機(jī)落地后的剎車(chē)減速過(guò)程中，根據(jù)空客的解釋?zhuān)珺SCU短路監(jiān)控功能只有在剎車(chē)伺服活門(mén)得到剎車(chē)指令時(shí)才能起作用，短路會(huì)影響剎車(chē)伺服活門(mén)的線圈電壓，干擾剎車(chē)壓力指令。也就是說(shuō)，如果剎車(chē)系統(tǒng)不能在剎車(chē)前監(jiān)控到通道短路，也就不能在剎車(chē)前自動(dòng)轉(zhuǎn)換到另一個(gè)健康的通道。本次事件中剎車(chē)系統(tǒng)2即是在飛機(jī)落地剎車(chē)過(guò)程中發(fā)生短路，此時(shí)剎車(chē)系統(tǒng)2正在控制剎車(chē)使飛機(jī)減速，剎車(chē)前沒(méi)有自動(dòng)轉(zhuǎn)換到系統(tǒng)1，導(dǎo)致剎車(chē)壓力過(guò)大，主輪無(wú)法轉(zhuǎn)動(dòng)，發(fā)生拖胎事件。

對(duì)于警告BRAKES SYS 1（2）FAULT（伴有SERVOVALVE NORM BRK （xGGy）信息），按MEL 32-42-03對(duì)BSCU的1個(gè)故障通道進(jìn)行保留，該保留項(xiàng)目沒(méi)有M（機(jī)務(wù)維護(hù)）和O（機(jī)組操作）程序，機(jī)組操作手冊(cè)（FCOM）也僅是Crew awareness（機(jī)組知悉），沒(méi)有抑制故障的通道，沒(méi)有解除相應(yīng)的剎車(chē)組件，也沒(méi)有機(jī)組操作要求和運(yùn)行限制。對(duì)于剎車(chē)系統(tǒng)的間歇性短路故障，即使按照MEL32-42-03辦理了保留，如果在后續(xù)飛行中飛機(jī)落地前BSCU自檢沒(méi)有監(jiān)控到系統(tǒng)短路，故障的通道就不會(huì)在落地前自動(dòng)轉(zhuǎn)換，一旦故障在落地剎車(chē)過(guò)程中重現(xiàn)，仍會(huì)發(fā)生拖胎事件。因此，在本故障初次出現(xiàn)后，如果按照MEL32-42-03和MEL32-42-01（解除3號(hào)剎車(chē)組件）兩項(xiàng)一起保留，將能避免拖胎事件的發(fā)生。

4 維護(hù)建議

對(duì)于A330飛機(jī)出現(xiàn)警告BRAKES SYS 1（2） FAULT并伴有SERVOVALVE NORM BRK （xGGy）信息，如果因停場(chǎng)時(shí)間不足或航材短缺等原因無(wú)法及時(shí)排除故障，建議航空公司除了正常按MEL32-42-03保留外，還需再按MEL32-42-01解除相應(yīng)的剎車(chē)組件，以避免剎車(chē)系統(tǒng)的間歇性短路故障。

5 結(jié)束語(yǔ)

A330飛機(jī)剎車(chē)系統(tǒng)較為復(fù)雜，在飛機(jī)的運(yùn)行中扮演重要角色，為降低飛機(jī)落地后的速度起著主要作用。本文對(duì)剎車(chē)系統(tǒng)的間歇性短路典型故障進(jìn)行了分析，并給出了維護(hù)建議，旨在幫助航空公司避免因剎車(chē)系統(tǒng)的間歇性短路故障出現(xiàn)嚴(yán)重的拖胎事件。

參考文獻(xiàn)

[1] Airbus Aircraft Maintenance Manual-Normal Braking-Description and Operation [Z]. 2021.

[2] Minimum Equipment List-Normal Braking [Z]. 2021.

作者簡(jiǎn)介

方滔，工程師，從事工程技術(shù)管理工作。