关于襟翼tansit灯亮故障的最新进展

jamhowson · 发表于 2017-11-30 10:08:09

摘要：波音737NG飞机经常出现前缘装置位置指示系统故障，机务人员在执行MEL保留的M项放行后，飞机多次出现起飞构型警告或失速警告，导致飞机中断起飞或返航等不正常事件，严重影响飞行安全。为了彻底查明原因，消除安全隐患，本文从前缘装置位置指示系统、起飞警告系统、失速警告系统、超速警告系统、SMYD系统、抖杆测试等六大相关系统原理分析梳理，鞭辟入里，析毫剖厘，最终找到根本原因，得到厂家认可，波音公司同意修改维护手册。

关键词：737NG前缘装置；位置指示故障；MEL保留；技术分析

Keywords：737NG；Leading EdgeSlat And Flap；Position Indicate Fault；MEL Def；Technical Analysis

1 故障描述

2017年3月，某公司737-800飞机反映P2板襟翼过渡灯亮，7号缝翼转换灯亮。机务按MEL27-04保留，起飞滑跑过程中出现起飞警告，机组中断起飞，飞机滑回排故。

2 系统原理分析

2.1 前缘装置位置指示系统原理概述

前缘襟翼和缝翼位置指示系统测量并且指示前缘襟翼和缝翼的位置，前缘襟翼有两个位置：收上、伸出位；缝翼有三个位置：收上、伸出和全伸出位。系统主要由以下几个部分组成，如图1所示：

1）前缘襟翼和缝翼位置传感器及其标靶。一共有30个临近电门，每个前缘襟翼和1号8号缝翼有两个临近电门，分别为内侧临近电门和外侧临近电门，每个临近电门对应两个标靶；而2号到7号缝翼各有三个临近电门，可以对舵面的位置提供更加精确的监控，这三个临近电门分别被定义为收上临近电门、内侧临近电门和外侧临近电门，每个临近电门对应一个标靶。

图1 前缘装置位置指示系统

当前缘缝翼处于收上位时，1号和8号缝翼的内外侧临近电门传感器均与各自其中一个标靶靠近；而2号到7号缝翼只有收上临近电门传感器与标靶靠近。当前缘缝翼处于伸出位时，所有缝翼的内侧临近电门传感器均与标靶靠近，而外侧临近电门传感器与标靶远离。当前缘缝翼处于全伸出位时，所有缝翼内侧临近电门传感器远离标靶，而外侧临近电门传感器靠近标靶。如图2所示。

这些临近电门通过测量与舵面一起移动的标靶的位置，即感应舵面位置，并将位置数据传给给襟翼缝翼电子组件（FSEU）。

2）FSEU（Flap/SlatElectronic Unit）:它是一个处理器，负责处理临近电门的所有输入信号，并且把处理结果输出给前缘指示部分。

图2，不同状态下，缝翼临近电门与标靶的位置

3）前缘装置指示信号板。位于P5后顶板的前缘装置指示信号板分别指示所有前缘襟翼和缝翼的位置。每个前缘襟翼有两个指示灯：过渡灯（琥珀色）和伸出灯（绿色）；每个缝翼有三个指示灯：过渡灯（琥珀色），伸出灯（绿色）和全伸出灯（绿色）。

4）前缘襟翼过渡灯（琥珀色）和前缘襟翼伸出灯（绿色）。位于P2板上的这两个灯，用于指示所有前缘装置的一个整体状态。当所有前缘襟翼和缝翼都在伸出或者全伸出位置时，前缘襟翼伸出灯亮；前缘襟翼过渡灯正常情况下只在前缘装置运动转换过程中点亮，前缘装置运动到位后熄灭。当出现前缘非指令移动UCM和前缘不对称时，因FSEU还可以通过临近电门传回来的数据来判断缝翼是否运动到了正确的位置，当有一个前缘缝翼或襟翼与其他舵面的位置不一致时，FSEU会使得前缘襟翼过渡灯点亮；对于2号到7号缝翼，因在收上位、伸出位和全伸出位时均只有一个临近电门的传感器与标靶靠近，若此时出现两个传感器与标靶靠近，则缝翼存在故障且FSUE输出指令使前缘襟翼过渡灯点亮。同时由FSEU的D728A插头的C10号钉和D11号钉分别给失速管理偏航阻尼计算机SMYD（Stall Management Yaw Damper）D3683A插头的48号钉和79号钉提供前缘UCM信号或前缘不对称信号,如图5、图6所示。

2.2 起飞警告系统基本原理

图3，起飞警告系统基本原理

起飞警告功能由临近电门电子组件（PSEU：Proximity Switch ElectronicsUnit）作为控制核心。在地面或者在空中，音响警告组件（AWM：Aural WarningModule）发出间歇性喇叭声音进行起飞警告，如图3。

当飞机在地面，且油门杆到达起飞功率位置（推力解算器角度大于53度），如果出现下列任何情况，音响警告系统提供起飞警告声音：

1）减速板手柄没有放下；

2）设置了停留刹车；

3）地面扰流板有压力；

4）前缘襟翼和缝翼没有伸出，或者有前缘非指令性移动（UCM）；

图4 起飞警告逻辑

5）后缘襟翼不在起飞位置，或者有倾斜，不对称，UCM之一发生；

6）水平安定面配平不在绿区。

图5，起飞警告关于前缘装置未伸出逻辑

当飞机在空中，且起飞警告切断跳开关闭合，如果下列两种情况同时发生，音响警告发出起飞警告声音：

1）前缘襟翼和缝翼没有伸出；

2）地面扰流板内锁活门打开。

如果某一前缘装置指示故障，可能导致FSEU在襟翼手柄放出时认为该舵面未伸出，FSEU将通过D728A 的B12（参考图5）插钉给PSEU 的D10986插头27号钉（参考图4）信号，导致PSEU给出起飞警告。

2.3 失速警告系统（SWS：Stall Warning System）

图6，失速警告系统（SWS）

SWS按照失速原因可以分为最低速失速警告和最大迎角失速警告两类。当任何一种警告条件满足时，SWS都会输出失速警告，使机长侧和副驾侧驾驶杆抖动以提醒机组注意，如图6。其中，最低速失速警告是指在对应不同的襟翼位置，系统分别设定了一个固定最低速度，如果对应的飞机速度低于设定值时，SWS将直接给出失速警告。最大迎角失速警告是指在对应不同的襟翼位置，系统分别设定了一个最大迎角基础值，如果对应的飞机迎角大于设定值时，SWS将直接给出失速警告。但是在某些情况下，系统会修正这个最大迎角值，也可以理解为在基础值上加偏置。有以下4种情况会修正允许的最大迎角值（修正时都是减小最大迎角）。当多于一种偏置作用时，系统自动选择偏置量最大者作为控制对象，其余的忽略。

1）高推力偏置失速警告。由于飞机在高推力、低速情况下有抬头的趋势，更容易失速，所以当发动机转速N2大于75%、空速相对较低时，SWS会增加高推力偏置，减小允许的最大迎角值。

2）TAI（热防冰）偏置失速警告。如果前缘装置上结冰，那么前缘装置的增升增阻能力会降低。此时有必要修正最大迎角。即：TAI相关电门接通，SWS会增加TAI偏置，减小允许的最大迎角值。

3）前缘装置UCM偏置失速警告。当前缘装置发生UCM时，前缘装置出现故障。SWS会增加UCM偏置，减小允许的最大迎角值。

4)LE ASYMMETRY（前缘不对称，即前缘位置与后缘襟翼位置不对应）偏置失速警告。当一个或者多个前缘装置位置与后缘襟翼位置不一致时，SWS会增加LE ASYMMETRY偏置，减小允许的最大迎角值。

2.4 超速警告系统原理

最大操作速度（Vmax）是飞机设计上的最大可操作的安全速度。由失速管理偏航阻尼计算机（SMYD）计算得到，它的大小基本可以认为是VMO/MMO（也叫绝对允许最大速度），起落架各个状态下允许的最大空速和襟翼各个状态下允许的最大空速的最小值。当空速达到或者超过最大速度就会发生超速警告。

2.5 SMYD系统介绍

SMYD从FMC得到飞机总重等数据，同时从飞机其它系统得到模拟离散信号用来计算飞机性能数据：俯仰限制（PLI）、最大操作速度（Vmax）、最小操作速度（Vmin），并且通过DEU将它们显示在CDS上。

2.6 抖杆测试介绍

当按压并保持住抖杆测试电门时SMYD测试以下项目，电门对应侧驾驶杆抖动直至松开测试电门，如果这些项目有故障时，抖杆测试不能通过。其中SMYD要检查是否有前缘不对称信号，如果有，抖杆测试无法通过。项目主要包括：

1） SWS software

2） SWS hardware

3） Test switches(electrical short)

4） Air data bus valid(ADIRU)

5） IR Bus valid(ADIRU)

6） DEU data(TAI)

7） AOA synchros

8） Flap position transmitters

9） LE Asymmetry（前缘不对称信号）

10） LE UCM

11） N1 and N2 status

12） Program pins.

2.7 系统原理分析小结

通过以上分析我们可以知道：若前缘装置的位置传感器失效，在失效位置上系统可能会认为发生了前缘不对称。如果FSEU给SMYD提供了前缘襟翼、缝翼不对称信号， SMYD计算的飞机数据性能：俯仰限制（PLI）、最大操作速度（Vmax）和最小操作速度（Vmin）都会真实受到前缘不对称偏置的影响，根据不同的襟翼位置相应降低失速警告触发点，并计算出更小的俯仰限制在CDS上显示出来。正常起飞时，飞行员一般很难将飞机控制在这个狭窄的俯仰极限内，一旦超出该俯仰限制，飞机将出现失速警告。同时速度带上最大操作速度（Vmax）减小，最小操作速度（Vmin）增加。当飞机巡航时，由于最大操作速度（Vmax）减小，则更容易发生超速警告。

SMYD和FSEU都从跳开关C1208获得接地信号（GND=1），当前缘不对称时，SMYD会更早给出失速警告，该跳开关给SMYD前缘不对称偏置功能和FSEU内起飞警告前缘偏置提供接地，所以这个跳开关可以用来限制SMYD前缘不对称偏置功能和限制FSEU内起飞警告前缘偏置功能而不影响正常的失速警告功能。

当拔出跳开关C1208后，SMYD未能接受地信号，前缘不对称偏置功能将被限制，系统原理如图7（参考SSM 27-32-11）。

图7，MYD前缘不对称偏置功能限制系统原理

当拔出跳开关C1208后，当FSEU接受为逻辑0信号，信号分两路，一路直接跟与门连接，将与该与门连接的条件屏蔽；另一路经过非门成逻辑1，再与逻辑与门连接，使与该与门相连接的条件信号给起飞警告起主导作用，FSEU内起飞警告前缘偏置功能系统原理如图8（参考SSM 27-81-11）。

图8，FSEU内起飞警告前缘偏置功能

3 MEL保留处理程序

3.1 MEL保留条件

通过以上前缘装置位置指示系统故障相关系统原理分析，我们查阅MEL手册MEL27-04可知保留条件：只能保留前缘装置位置指示系统，保留是在前缘后缘襟翼系统操作正常的前提下。手册MEL 27-04 描述的可以放行有以下几种情况：

在驾驶舱内能看见的一个前缘装置的位置指示失效。即：700飞机的1号，2号，3号和6号，7号，8号缝翼。800飞机的1号，2号和7号，8号缝翼。

1）缝翼位置传感器失效。此时这个缝翼的位置指示会不正常。对P5板前缘装置信号面板和P2板的指示都有影响。这种情况最为常见，此时在某一襟翼位置下系统会认为出现了前缘不对称。

2）线路故障。

3）FSEU。

故障隔离可按照FIM手册FSEUBITE得到故障代码隔离，比较简单，在此不再赘述。

3.2 MEL保留的办理

首先要确定前缘装置和后缘襟翼收放是正常的，无任何卡阻。且前缘其它襟缝翼的位置可以通过P5板前缘装置信号板得到正确指示，则可按MEL27-04保留放行，其中M项要求机务：

拆下过渡灯灯泡

1）贴标牌说明前缘缝翼位置

2）在产生缝翼指示故障的位置（要求在前缘的三个位置都做测试，即襟翼0度，1度和10度三个位置）严格依据AMM TASK 27-32-00-710-801完成失速警告系统测试，如果两套失速警告系统自检都不能通过,则要脱开P18-2面板的失速警告不对称方式跳开关C1208,然后再确认失速警告系统自检通过。襟翼手柄在哪个位置过渡灯亮，就说明故障的临近电门可能导致FSEU给SMYD前缘不对称信号，需要通过抖杆测试来证实FSEU是否给出了前缘不对称信号，如果抖杆测试通过，则说明FSEU没有给出没有前缘不对称信号，则不需要拔出C1208跳开关，尽可能保留失速警告前缘不对称偏置功能。但如果是过渡灯闪亮或者是间断性故障，为避免飞行中可能出现的失速警告、起飞警告和超速警告，建议直接拔出C1208跳开关，限制SMYD前缘不对称偏置功能和FSEU内起飞警告前缘偏置功能而不影响正常的失速警告功能。并告知机组相关的飞行限制：

1）飞行高度小于等于20000英尺时，空速小于等于300节

2）飞行高度大于20000英尺时，马赫数小于等于0.65

2017年3月，某公司737-800飞机反映P2板襟翼过渡灯亮，7号缝翼转换灯亮。机务按MEL27-04保留，起飞滑跑过程中出现起飞警告，机组中断起飞，飞机滑回排故。更换7号缝翼内侧临近电门后正常。事后工程师仔细询问了办理该保留的放行人员，确认严格执行了MEL的M项。工程师航后放出前缘缝翼，在7号缝翼内侧临近电门之间插入铝片，模拟内侧临近电门失效，P2板襟翼过渡灯常亮，P5板前缘装置信号板7号缝翼橙色指示牌常亮，此时执行MEL27-04-07的M项，当按压失速警告测试电门后对应的抖杆器抖动6次后自动停止工作，时间大约持续2秒钟。根据MEL和MMEL描述：按住失速警告电门，检查抖杆工作正常。工作者根据MEL无法判断这种情况是否属于抖杆工作正常。而维护手册关于失速警告系统的操作测试程序AMMTASK 27-32-00-710-801中有更加精确的描述：按压并保持失速警告测试电门，确认抖杆器工作，松开测试电门，确认抖杆器停止工作。工程师再次询问办理保留的放行人员，确认放行人员在进行抖杆测试时按压保持测试电门正好大约两秒钟时间，松开失速警告测试电门时抖杆器正好停止工作。所以波音的维护手册对失速警告测试成功的描述存在明显逻辑上的失误，应该规定按压保持的时间，这个时间不能是大约两秒。工程师和飞机厂家多次联系，波音最终承认手册描述有失误，将于2017年10月修改维护手册关于失速警告测试的描述，要求按压失速警告测试电门的时间不得少于5秒。综上所述，正确的失速警告测试程序应该是：按压并保持失速警告测试电门至少5秒，确认抖杆器一直工作，松开失速警告测试电门，确认抖杆器停止工作。以上现象才能证实失速警告系统测试通过。

4 结束语

通过对一起中断起飞事件的深度调查和对前缘指示系统和失速系统两个系统的关联分析，终于找出了问题最根本的原因，飞机制造商在维护手册的操作程序上虽然存在明显逻辑失误，但维修技术人员未能从机队多年多次的相同事件中找到最根本的原因也值得深思。刨根问底，追根溯源，准确深刻的理解MEL手册和维护手册的相关要求，提高飞机维护质量，保障飞行安全，正是飞机维修人员的不懈追求。

参考文献

[1] Boeing.B737-700/800 System Schematic Manual[Z].

[2] Boeing.B737-700/800 Aircraft Maintenance Manual[Z].