A320飛機(jī)側(cè)桿引起的升降舵伺服故障分析

陳琮曾

【摘要】 A320系列飛機(jī)是最先將電傳操作飛行控制引入民航系統(tǒng)的機(jī)型，經(jīng)過幾十年不斷的完善，電傳操控以重量輕，操控難度低，穩(wěn)定性高，可靠性高等優(yōu)勢，迅速取代傳統(tǒng)的機(jī)械式操控，成為全民航業(yè)的主流操控系統(tǒng)。

電傳系統(tǒng)通常都使用多余度備份系統(tǒng)，即使部分系統(tǒng)失效，也不影響整體操作。但民航業(yè)對于安全有著嚴(yán)格的要求，有些系統(tǒng)失效后飛機(jī)就不符合放行標(biāo)準(zhǔn)，無法執(zhí)行航班，對航空公司的經(jīng)營是非常不利的。本文通過系統(tǒng)原理，對一個地面無法放行的故障進(jìn)行簡單分析。

【關(guān)鍵字】 飛控 電傳 控制邏輯

故障現(xiàn)象：

出現(xiàn)ELAC 2 PITCH FAULT警告伴隨著“ELAC2-MON OR WIRING TO R Y ELEV SERVO VLV 34CE2”或“ELAC2-MON OR WIRING TO L G ELEV SERVO VLV 34CE1”的故障信息，且兩個故障信息總是單獨(dú)出現(xiàn)。

故障通常出現(xiàn)在02航段，分別對應(yīng)的是發(fā)動機(jī)啟動后的滑跑階段和起飛階段。屬于不可放行故障，多次造成航班延誤。

排故過程：

先后更換了左右兩側(cè)的升降舵伺服作動器，和升降舵位置傳感器，和其他飛機(jī)交換了慣導(dǎo)組件，和全部的飛控計(jì)算機(jī)。交換隔離了所有線路，均無效。最后更換了操縱的側(cè)桿傳感器組件后，故障排除。

故障分析：

ELAC2 PITCH FAULT故障出現(xiàn)時，詢問機(jī)組飛機(jī)飛控頁面上各項(xiàng)無異常，操作舵面也正常，且總是可以通過重置ELAC 2計(jì)算機(jī)的按鈕來消除故障。故障并非每一個飛行循環(huán)均會出現(xiàn)，一般出現(xiàn)頻率為1-2天一次，且地面即使啟動發(fā)動機(jī)模擬飛機(jī)滑行的狀態(tài)也很難重現(xiàn)該故障，屬于比較隱蔽的故障。

按照排故手冊上的說明，可能的故障源為飛控計(jì)算機(jī)，升降舵伺服作動器，升降舵位置傳感器，線路，和飛控計(jì)算機(jī)的模擬輸入信號。

ELAC的升降舵控制內(nèi)部邏輯分別有控制路COM和監(jiān)控路MON.控制路COM將升降舵作動器上的伺服活門傳感器反饋的信號與升降舵指令信號進(jìn)行比較，從而發(fā)出指令控制作動器的運(yùn)動。

監(jiān)控路MON先將伺服作動器上的位置傳感器的信號與指令信號比較，得出作動器應(yīng)該作動距離的信號，再將該信號與升降舵位置傳感器（升降舵實(shí)際位置）進(jìn)行比較，如果比較出的結(jié)果不一致，就會出現(xiàn)“ELAC2-MON OR WIRING TO R Y ELEV SERVO VLV 34CE2”或“ELAC2-MON OR WIRING TO L G ELEV SERVO VLV 34CE1”的故障信息，從而引起FWC出現(xiàn)ELAC 2 PITCH FAULT。同時控制接通有故障的升降舵作動器上的伺服活門來斷開作動器的液壓。

引起比較不一致的可能性有以下幾種：

1、作動器上的位置反饋與指令位置不一致，可能是作動器上反饋位置傳感器的問題，也可能是作動器本身未按指令作動的問題，如是作動器本身的問題，一般同時會有MON和COM兩路故障同時產(chǎn)生；

2、作動器上的位置反饋與指令位置比較后得出的作動器位置的信號，與升降舵實(shí)際位置傳感器比較后，信號不一致，可能是升降舵位置傳感器有問題，也有可能是作動器本身的問題；

3、作動器上位置傳感器和升降舵上的位置反饋傳感器到計(jì)算機(jī)的線路問題；

4、計(jì)算機(jī)內(nèi)部比較功能出現(xiàn)問題；5升降舵位置指令輸入信號有問題。

此次排故過程中先后更換了飛控計(jì)算機(jī)，升降舵作動器和升降舵位置傳感器，隔離了ELAC到作動器和升降舵位置傳感器的供電線路和反饋線路。最后交換了正駕駛側(cè)的側(cè)桿傳感器后最終排除了故障。此次的故障屬于飛控系統(tǒng)的輸入信號問題。

經(jīng)驗(yàn)總結(jié)：

按照排故手冊內(nèi)的排故內(nèi)容，并未包含引起故障的側(cè)桿傳感器，系統(tǒng)也并未記錄有側(cè)桿傳感器的故障信息。對此空客的解釋是，此次故障是由于傳感器發(fā)出的指令有瞬時波動（幾百毫秒級）造成了升降舵作動器作出了對應(yīng)的作動，但是對于升降舵伺服的監(jiān)控間隔要遠(yuǎn)小于對傳感器的監(jiān)控間隔，系統(tǒng)只監(jiān)控到了升降舵的作動，未監(jiān)控到傳感器的指令輸出，認(rèn)為是升降舵出現(xiàn)非指令作動，引發(fā)故障。

此次故障排故時間長，牽涉大量的人力物理，最終走了很多彎路才排除了故障。該故障在遠(yuǎn)程監(jiān)控和航后報(bào)告上的反映總是單側(cè)的故障信息，所以前期工作重心都在升降舵作動器和位置傳感器上。其實(shí)，從飛控計(jì)算機(jī)內(nèi)部信息可以看到每次左側(cè)和右側(cè)幾乎是同時出現(xiàn)故障信息，但是在報(bào)告上只會記錄先出現(xiàn)的一個。如果開始排故時就能注意到這一現(xiàn)象，就能在排故思路上向左右共性的東西上靠，避免走彎路。