CE525飛行指引系統介紹及典型故障解析

柳昌齡 李勇君

摘 要：在現代飛機中，飛行指引系統對飛機的起飛、著陸、預選飛行高度和航向、保持飛行在狀態和航線飛行等方面起著十分重要的作用。本文介紹了CE525的飛行指引系統的組成、工作原理、維護建議等。

關鍵詞：CE525；飛行指引系統；故障診斷

飛行指引系統（FDS-Flight Director System）廣泛用于當前各種型號的飛機。它是一種半自動飛行儀表系統，是機上各種導航系統的終端處理及顯示系統[ 1 ]。它接收飛機上航向姿態系統、導航系統、大氣數據計算系統等設備輸出的信息，除向駕駛員提供連續的常規飛行姿態（俯仰、傾斜）、航向及航道、下滑等導航位置顯示外，還可給駕駛員提供經過邏輯處理與綜合計算得到的操縱飛行所需的操縱指令，使駕駛員在巡航、著陸、進場飛行時，可依據指引儀表顯示的操縱指令，方便準確地操縱飛機，使飛機準確地切入或保持在希望的航跡上。而當飛行指引系統與自動飛行控制系統耦合，即飛行指引系統與自動飛行控制系統交聯使用時，利用飛行指引系統可以監控自動飛行控制系統工作是否正常。飛行指引系統是夜間或復雜氣象條件下飛行的必備設備[ 2 ]。

一、CE525飛機飛行指引系統的特點和系統組成

（一）系統特點

CE525飛行指引系統（Flight Guidance System，FGS），提供兩套飛行指引儀（FD-Flight Director）、一套自動駕駛儀（AP-Autopilot）和一套偏航阻尼器（YD-Yaw Damper），并且具有自動俯仰配平功能[ 3 ]。

（二）系統組成

CE-525飛機的FGS飛行指引系統包括左右兩個MSP-85方式選擇板用于分別選擇對應一側的飛行指引儀FD的工作模式。左右兩個ADC-3000大氣數據計算機分別為對應一側的FD提供大氣數據。另外左右兩個AHC-3000分別為對應一側的FD提供飛機姿態和磁航向數據。

二、飛行指引和自駕的顯示

當FD工作時，在兩個PFD的EADI上將會顯示出粉紅色的八字形指令桿，如圖一所示。指令桿與EADI的飛機符號重合說明飛機已經處于要求的姿態。如果指令桿與飛機符號不重合，則飛行員應按指令桿的指示操縱飛機，直到指令桿與飛機符號重合為止。

當只接通FD而沒有接通AP時，圖一中AP/YD/FD的位置會顯示綠色的字符FD，表明只是FD處于工作狀態。當接通AP時，綠色的字符AP將代替字符FD，表明AP處于接通狀態。AP接通時，FD所產生的指令直接由各個舵機來執行，指令桿與飛機符號的相對位置關系可用來監控AP是否工作正常。

三、CESSNA525飛行指引系統故障診斷

FGS的故障診斷系統與FGS融合在一起，無需外接設備，由FGC-3000執行診斷功能，用MFD（多功能顯示）作為人機交互的輸入輸出裝置。需要提醒維護人員注意的是，有些CESSNA525飛機沒有選裝維護診斷計算機MDC，而FGC-3000內部的故障代碼是存放在易失性存儲器中的，系統斷電后故障代碼會丟失，因此維修人員無法獲得故障的歷史信息，這對于分析和排除故障是不利的。當維修人員發現故障時，應該在斷電前用筆記下所有非零的6位故障代碼，以便后面對故障代碼進行分析。

（一）進入故障診斷系統

要進入FGS故障診斷系統，必須滿足兩個條件。第一，飛機必須停放在地面上。如果頂升飛機且沒有連接起落架測試盒并設置為地面狀態的話，是不可能進入故障診斷系統的。第二，必須將駕駛艙內副駕駛方向舵腳蹬附近、中央操縱臺右側下方的維護頁面開關設置于接通位。滿足前述的兩個條件后，接通飛機電源和電子設備電源，在MFD上反復按壓FORMAT（顯示模式）行選鍵，直到出現MFD上顯示“MIANTENANCE ACCESS”（維護入口頁面）。此時，再按壓FCS行選鍵就進入FGS的維護診斷頁面。

（二）查看并記錄故障代碼

在report模式下，記錄所有非0故障代碼，并在塞斯納公司提供的《CJ1/CJ2航空電子系統診斷指南》中進行查閱，確定故障原因。記錄時應將0一并記下，因為他們是占位符。特別需要注意的是如果斷電，這些數據將會丟失，一定要在關閉電源前記下這些數據。

在報告模式下的故障信息遠不止前面說明的六種，還有許多不常用的參數，用來詳細地報告FGC內部各種硬件如ARING 429收發器、舵機指令放大器、內部存儲器等的故障情況，所有這些參數都羅列在《指南》當中。

（三）飛機排故實例

2012年一架CESSNA525飛機曾發生過一起自駕系統故障。機組反映，飛機在巡航和近進階段都出現了機頭突然上仰或下俯的動作。飛行員出于安全考慮，在飛機上仰或下俯動作時將自駕斷開，之后再將自駕接通時，自駕又能正常工作。在飛機返航后，機務人員進行了通電檢查，并未出現飛行機組反映的情況，只是在維護診斷系統中，發現了代碼為“008000”的故障。

根據該代碼，查閱《故障診斷指引手冊》，發現該故障代碼可能是偏航舵機故障造成。于是機務人員更換了偏航舵機，讓飛機參加試飛。但飛行機組仍反映該故障存在，表明飛機突然發生上仰或下俯的動作，并非由偏航舵機造成。綜合分析故障現象，應該是俯仰通道故障造成，與俯仰通道相關的件主要包括飛行指引計算機、APP85控制板、升降舵舵機、控制鋼索等。根據分析，首先是查看了控制鋼索是否有摩擦的情況，如果鋼索摩擦也可能造成該故障。在檢查鋼索時發現了兩處輕微摩擦，不一定會造成嚴重的飛機上仰或下俯的現象。然后又更換了升降舵舵機，再讓飛機參加試飛。通過試飛，該故障不再出現，因此該故障確定為升降舵舵機故障。

參考文獻：

[1] 何曉薇，許亞軍.航空電子設備.西南交通大學出版社，2004.

[2] 胡壽松.自動控制原理.科學出版社，2001.

[3] 李自俊.Cessna525飛機培訓教程.2011.