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[33灯光] LTRTL | LED着陆灯/滑行灯/跑道脱离灯原理及常见故障处理

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东航中国民航大学在线王实名认证人气写手荣誉顾问解疑达人

发表于 2019-8-7 13:45:37 | 显示全部楼层 |阅读模式
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从2015年9月,生产线号5555开始,波音在737NG机队开始使用新型LTRTL系统,也就是新型的LED 着陆灯/滑行灯/跑道脱离灯。

如今这个系统使用已经4年了,应该对大家来说不是什么新鲜的东西,但是最近发现,还是有很多人对这套系统并不是特别了解。

本文将简单介绍一下这套系统,大家也可以参考737NG-FTD-33-16001:Landing, Taxi and Runway Turn Off Lights (LTRTL) Degradation Overview,里面也有很详细的描述。



01
系统基本原理

新型的LED着陆灯、滑行灯和跑道脱离(转弯)灯,简称LTRTL,是737NG 系列引入的一种新型外部照明系统。

LTRTL系统使用发光二极管(LED)作为光源,取代了现有的卤素灯系统。

LTRTL:Landing, Taxi, and Runway Turnoff Light

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该系统将五个装置合并为两个,减轻了重量和能耗,并减少阻力。此外,LED灯产生的热量比卤素灯少,延长了使用寿命,提高了系统的可靠性,从而降低了航空公司的运营和维护成本。

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↑旧的着陆灯和跑道转弯灯

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↑旧系统:部分飞机滑行灯是ON/OFF,没有自动位

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↑LTRTL系统:LED 着陆灯/滑行灯合一,取消可收放着陆灯。新LED跑道脱离灯

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↑LTRTL系统:去掉了可收放着陆灯及开关

旧的系统,滑行灯安装在前起上,着陆灯和跑道脱离灯安装在翼根,更旧的飞机上还装有可收放着陆灯。

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↑旧系统:滑行灯安装在前起上

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↑LTRTL系统:前起上没有滑行灯

新LTRTL系统安装在左右大翼的翼根护板处,以在着陆、滑行和跑道脱离(转弯)时提供照明功能。左右两个系统组件是镜像关系,以下介绍是针对安装在一个翼根中的LTRTL组件的。

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着陆灯和滑行灯阵列
main LED arrays

着陆灯和滑行灯是共用相同的灯组件,也称为主阵列,由内外两个阵列组成。

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↑着陆灯:为飞机夜间起降提供高强度照明

当以最大设置(100%)功率运行时,2个主LED阵列(内侧/外侧)为着陆和起飞操作提供所需的照明,起到着陆灯的作用。

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↑滑行灯:在地面低光条件运行期间,提供飞机前方跑道和滑行道的照明

在滑行灯模式,相同的2个主LED阵列设置在较低(10%)功率下运行,为滑行操作提供所需的照明,起到滑行灯的作用。

主LED阵列的工作模式通过在P5头顶外部照明控制面板中选择着陆灯开关或滑行灯开关打开/关闭来控制。

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由于相同的主LED阵列同样被用于为滑行和着陆操作提供所需的照明,因此当着陆灯选择打开时,着陆灯开关将覆盖滑行灯开关。

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相比之前卤素灯,LED着陆灯的光强明显高很多。此外,LED着陆灯提供的横向照明覆盖范围将显著增强,在50英尺进近高度,使机组在着陆拉平前,跑道能见度能够显著提高到一个全新的水平。

虽然LED主阵列在着陆灯强度的10%下工作,但亮度也将明显高于之前250瓦卤素灯,并增加了前向覆盖。设计预期感知亮度大约相当于450瓦卤素灯滑行灯,横向覆盖也会得到增强。

着陆和滑行功能都使用内侧和外侧主阵列。对于滑行模式,电源将功率降低到20%。


跑道脱离灯(转弯)阵列
secondary LED turn- out array

跑道脱离(RTO)照明功能通过单独的RTO模块提供。

新的LED跑道脱离灯将由另外一个LED跑道脱离阵列提供,该阵列在每个翼根靠近LED主阵列的旁边,也称为辅助阵列。相比之前的卤素灯,这些灯将在离开跑道或转弯时为机组提供同等或更强的照明。

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系统预留了一个选装功能包,提供起落架收上时滑行灯自动关闭功能。

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↑滑行灯的自动开关功能和预留的着陆灯闪烁功能(PROV=provisional)

LED LTRTL技术还支持交替闪烁的着陆灯功能,以增强飞机能见度和防鸟击。也是作为一个客户选装功能。

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LED预计寿命为10000工作小时(约24000飞行小时),理论基本上能覆盖整个飞机寿命。当然,这只是理想,实际运营中还是有一些更换的。

系统在与飞机的接口上增加了一个电源模块。主LED阵列和RTO模块通过直接安装在每侧主LED阵列后面的电源模块控制供电。每侧的电源模块为本侧LTRTL的所有LED阵列提供电源调节。

航线维修只能更换LED阵列和电源模块,不能更换LED阵列里单独的灯。阵列和电源模块可在大修车间维修。



02
技术参数

主LED阵列技术信息
Main LED Arrays Technical Information

  • LTRTL电源通过2个分开和独立的输出通道,分别向主内侧和主外侧LED阵列供电
  • 每个主LED阵列包含36个LED,安装在3个独立的垂直LED叶片中,每个叶片上对应一个集成反射镜
  • 主LED阵列的电气故障可能导致单个LED不工作或整个阵列(所有36个LED)不工作
  • 每个主阵列的设计应确保在多个随机LED失效的情况下,不会对阵列的整体照明模式或性能产生重大影响


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▌跑道脱离灯技术信息
Runway Turn Off Light Technical Information

  • 组件包含5个LED
  • 任何单个LED不亮后对RTO性能的影响会很小。2个或更多的LED不亮可能会对整个RTO光模式和性能产生重大影响


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▌供电模块技术信息
Power Supply Technical Information

  • LTRTL系统有2个供电模块(PS),左右各一个,安装在对应主LED阵列的后面。为左右主LED阵列和RTO分开供电
  • 每个供电模块包含3个单独/独立的输出通道,以向内侧LED阵列、外侧LED阵列和RTO模块提供所需的电力。电源通过3根独立的连接电缆提供
  • 电源的电气故障可能同时影响1个通道、2个通道或所有3个通道
  • 供电模块具有一个内部“折回”电路,用于持续监测主阵列LED温度状态,并降低LED阵列的功率,以防止在极端环境温度条件下操作时,由于长期暴露在高温下而导致潜在的LED退化。只有在极端环境温度下,系统设置100%最大功率(着陆灯模式)下才会出现折回情况。分析和验证试验表明,折回条件只发生在极端环境(周围空气)温度85摄氏度(185F)下,这在夜间甚至夏季那几个月白天运行时,都是不太可能的
  • 如果主阵列的温度数据丢失,电源将默认将设置为滑行灯功率也就是10%功率(即使在着陆模式下),以防止系统可能在损坏LED的极端温度条件下连续运行



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LTRTL降级信息
LTRTL Degradation Information

  • 每个主阵列最多可有随便18个LED(每个主阵列有36个LED)故障,无需维护操作。LTRTL电源内的内置健康监测电路会在超过18个LED失效时自动关闭阵列。主LED阵列在这种情况下不可用,需要更换
  • 已经完成了鉴定试验和工程分析,证明了主LED阵列在额定光强下,工作10000个小时(约24000飞行小时)后,强度仍将在初始强度的80%或以上。此外,在系统强度为80%和50%的情况下波音进行了飞行试验,并验证了即使在50%的强度下,该系统的光强度性能对于夜间操作也是可接受的
  • LTRTL系统中没有提供接近寿命(EOL:end-of-life)或到寿指示,以通知机组和维修人员由于正常的LED随时间老化而导致的系统亮度退化情况。此外,与航行灯和防撞灯不同,美国联邦航空局没有要求着陆灯处于一定强度水平。联邦航空局唯一的要求是,这些灯必须为夜间着陆提供足够的光线。因此,航空公司飞行员有权确定老化/退化的主LED阵列(超过10000个工作小时)是否仍能为夜间作业提供充足的照明
  • 与主LED阵列不同,在1个或多个LED不亮时,没有健康监测电路来停用RTO。RTO组件内的LED故障不可维修,只能更换整个RTO组件。航空公司飞行员有权决定RTO是否仍能执行其预期功能,或在这些情况下是否需要更换




03
MEL保留放行


主最低设备清单(MMEL)限制:
  • 均为C类修复时限(必须在连续10个日历日内进行修复)


● 着陆灯有3个保留选项
  • 安装4个,需要2个,允许每侧有一个LED阵列(灯组件)不工作

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  • 安装4个,需要2个,如果同侧跑道脱离灯正常工作,则同侧的两个LED阵列允许失效

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  • 安装4个,需要0个,只能在白天运行

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  • 滑行灯:安装4个,需要0个

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● 跑道脱离(转弯)灯:安装2个,需要0个
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● 当前机队没有选装FLASHING功能,MEL33-08-02-01不适用
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04
常见故障处理



● 供电模块故障

某737-800飞机,航前机组检查发现左侧着陆灯不亮,进一步检查发现跳开关跳出,无法复位:
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27.jpg

电源跳开关跳出后,会导致着陆灯/滑行灯/跑道脱离灯同时不亮,需要同时按MEL 33-08-02C(限制白天运行)、MEL33-09-02、MEL 33-10放行。

后续短停更换供电模块后测试正常,撤销保留。


● 接地桩松动,导致亮度下降

28.jpg 29.jpg
某737-800飞机,机组反映左右两侧着陆灯不一样亮,左侧亮度偏低,更换供电模块后,故障现象依旧。按WDM 33-42-21进一步检查发现GD822AC和GD824ST这两个接地桩接线片固定不牢,重装紧固后测试正常。

30.jpg
↑WDM 33-42-21: GD822AC和GD824ST

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↑GD822AC和GD824接线片固定螺母松动导致无法可靠接地

对应新型LTRTL系统,如果遇到一侧选择着陆灯后的亮度只有滑行灯模式的亮度,或者着陆灯、滑行灯及跑道脱离灯均不亮的情况,需要注意,更换供电模块前,首先要参照WDM33-42-21检查J1/P1插头对应接地线是否可靠接地,接地桩固定是否牢固,接线片是否损坏或腐蚀。

32.jpg
↑右侧:GD826-AC和GD828-ST


● 系统各部件件号

LTRTL部件件号
左外侧主阵列
72500410-1
左内侧主阵列
72500410-2
供电模块
72605363-1
左跑道脱离灯组件
72500415-1
左外侧主阵列导线束
72510903-1
左内侧主阵列导线束
72510903-3
左跑道脱离灯导线束
72510902-1
右外侧主阵列
72500410-3
右内侧主阵列
72500410-4
右跑道脱离灯组件
72500415-2
右外侧主阵列导线束
72510903-2
右内侧主阵列导线束
72510903-4
右跑道脱离灯导线束
72510902-2
↑件号仅供参考,使用时需要核对IPC有效性

LTRTL系统还是深受大家喜欢的一套灯光系统,除了LED灯组件发热量相比之前确实低了不少,可能会在雪天,无法融化灯罩上的雪花。


补充说明
Supplementary information

传统的卤素滑行灯和跑道脱离灯也可以使用LED灯替代:

33.jpg
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卤素灯P/N 4551现在可以由LED灯P/N 2307335-1代替。新的LED灯可以安装在同一个外壳中,使用旧系统灯的原始接线。

制造商TELEDYNE预计此LED灯的使用寿命约为30000小时,光强输出也将比传统照明更亮。

不知道有公司选装这种灯没有。✈️

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发表于 2019-8-13 02:32:07 | 显示全部楼层
非常专业、详细的讲解,感谢楼主分享
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发表于 6 天前 | 显示全部楼层
新式的转弯灯发光蓝色请问是 什么原因?
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