PA44—180型飛機HSI系統簡介及常見故障分析

劉迪

[摘要]PA44-180型飛機是美國Piper飛機制造公司生產的雙發四座飛機，是著名的飛行培訓教練機。飛機的航向系統儀表主要為飛行員提供飛機的磁航向、真航向、陀螺航向與大圓航向的指示，對飛行起著至關重要重要的作用。因此，探究飛機陀螺磁羅盤系統的組成，分析其常見故障，對保障飛行安全，提高生產效率顯得尤為重要。

[關鍵詞]PA44-180型飛機；HSI；保障

1系統組成

PA44-180型飛機陀螺磁羅盤系統的組成包括水平狀態指示器、磁傳感器、方位陀螺、伺服控制組件。

水平狀態指示器即HSI（Horizontal Situation indieator），用于指示飛機航向、偏離預定VOR方位角度、ILS航道的左右角度及下滑道上下角度，還可以向自動駕駛儀提供預選航向和VOR/ILS預選航道的信息。指示器的表面可見圖1。

水平狀態指示器的羅盤是自由轉動的，羅盤標線所對應的羅盤刻度則為當前飛機的航向。如果飛機的甚高頻導航系統沒有接收到導航頻率的信號，則導航警告旗出現。航向警告旗會在航向指示錯誤時出現。航道選擇旋鈕用于選擇轉動航道選擇指針，即預選航道。當飛機不在預選航道上時，則航道偏離桿左偏或者右偏，偏離了多少則由航道偏離刻度顯示出來。當飛機在預選航道上時，則航道偏離桿位于航道選擇指針的中間。轉動航向選擇旋鈕時，航向游標會相對刻度盤轉動，直到對準所需的飛機航向角度，即預選航向。當飛機進入降落機場五邊時，調諧甚高頻導航頻率為ILS頻率，則甚高頻接收機截獲下滑道和航向道信號，此時儀表上的下滑道指針出現，并指示出飛機此時在下滑道的上方或者下方，同時航道偏離桿的偏離則表示此時飛機在下滑道的左邊或者右邊，用以幫助飛行員安全落地。

磁傳感器位于左翼尖處，它能感受地球磁場的水平分量與方向，作為磁航向信號基準，在向水平狀態指示器提供航向數據的同時，也通過伺服電路向方位陀螺不斷地輸送控制修正信號，

方位陀螺位于機身后部，它為系統提供航向指示穩定，并接受磁傳感器來的控制修正信號，經計算放大后，使指示器指示出穩定的飛機磁航向。

伺服控制組件用于控制系統的工作狀態。伺服控制組件有兩組開關：上部開關為SLAVE/FREE狀態開關，在SLAVE位時，系統處于磁校正狀態，相當于一個陀螺磁羅盤。在FREE位時，系統指示只受方位陀螺控制，相當于一個陀螺半羅盤：下部開關為羅差補償調節器，當狀態開關在FREE位時，扳動此開關可使指示器羅盤刻盤順時針或逆時針轉動。

2水平狀態指示器的系統交聯

水平狀態指示器的信號分別來自GNS 430（通訊導航收發機）、陀螺機構、磁傳感器、伺服控制組件，同時水平狀態指示器還向自動駕駛計算機輸入一組信號。

GNS430提供VOR和LOC/GS導航信號，顯示在HSI上，就是航道偏離桿的指引和下滑道指引。當GNS430正常接收到VOR/LOC信號時，HSI上的NAV警告旗會收起。

裝有自駕系統的飛機，HSI向自駕計算機提供航向或航道的偏離數據（輸出一個偏離電壓），由自駕計算機操縱相關的自駕舵機。調整飛機的航向。當飛機航向與選擇的預選航向一致時（或航道與預選航道一致且航道偏離桿居中時），HSI輸出的偏離電壓為零。

陀螺機構向HSI提供航向偏轉信息，磁傳感器向HSI提供磁航向信息。當飛機轉彎時，陀螺機構輸出信號到HSI，使HSI航向羅盤跟隨飛機轉彎進行偏轉。同時，HSI會將當前的航向信息和磁傳感器提供的磁航向信息進行比對，使航向羅盤始終指向磁航向。陀螺機構告訴HSI：“飛機轉了個身”。磁傳感器告訴HSI：“飛機正向西邊飛”。當陀螺機構提供的轉彎信息和磁傳感器提供的磁航向變化信號不能很好匹配時，HSI就不能正確指示當前的飛機航向，HDG警告旗就會出現。

當飛機轉彎時，陀螺機構輸出信號和磁傳感器輸出的磁航向信號不匹配時，可使用磁傳感器伺服開關（臨時措施），對HSI的航向偏轉進行補償（手動操縱HSI航向羅盤進行順時針或逆時針的偏轉，使HSI航向指示正確的磁航向）。

3常見故障分析

3.1下滑道卡阻

HSI下滑道不出現，大部分故障是由于HSI內部故障引起，但不排除GNS430在接收和傳輸下滑道信號時出現故障。

排除方法：

1）使用GNS430維護模式檢查HSI的下滑道指示和航向道偏離指示：

2）使用IFR4000，檢測GNS430接收和傳輸下滑道信號是否正常；

3）檢查HSI導線是否有磨損、脫落，HSI插頭是否安裝固定可靠；

4）更換HSI。并使用IFR4000，檢測HSI下滑道指示是否正常。

3.2航向警告旗（HDG）不收，但航向指示功能正常

這種故障多是由于HSI內部故障或HSI信號線故障。

排除方法：

1）使用GNS430的維護模式，檢查警告旗是否出現：

2），檢查HSI后部插頭是否連接可靠，可分解后部P2插頭，檢查插頭插釘的連接情況：

3）檢查HSI后部導線束導線是否有導線磨損或從接線管中脫落：

4）更換HSI。

3.3在飛機轉彎后，航向旗出現，且航向指示誤差變大

這種故障多是由于陀螺機構故障（機件磨損，造成陀螺調諧過慢）引起的，在飛機滑回停穩后，航向誤差消失。警告旗收起。

排除方法：

1）使用GNS430維護模式檢查HSI航向旗收放功能是否正常：

2）使用磁傳感器伺服開關檢查HSI航向調諧是否正常（用伺服開關操縱HSI航向羅盤偏轉一定角度，再調回自動調諧模式，HSI應緩慢平滑的轉回正常的磁航向指示，可與備用磁羅盤對比。如果HSI調諧過程中有卡阻現象，建議更換HSI）；

3）檢查陀螺機構導線無磨損、斷裂情況，導線插頭連接可靠，陀螺機構地線連接可靠：

4）更換陀螺機構。

3.4預選航向游標卡阻

這種故障多是由于HSI內部故障引起的，旋轉預選航向游標時，HSI航向羅盤跟隨預選航向游標一起轉動。

排除方法：更換HSI。

3.5導航警告旗（NAV）不收

這種故障多是由于HSI內部故障或HSI信號線故障。排除方法：

1）使用GNS430的維護模式。檢查警告旗是否出現：

2）檢查HSI后部插頭是否連接可靠，可分解后部P2插頭，檢查插頭插釘的連接情況：

3）檢查HSI后部導線束導線是否有導線磨損或從接線管中脫落：

4）更換HSI。

3.6航向指示誤差偏大，其他功能正常

這種故障多是由于磁傳感器輸出信號存在誤差引起的，

排除方法：

1）在空曠場地360度偏轉飛機，檢查HSI航向指示誤差是否一直偏小或偏大，可通過調節磁傳感器的安裝角度來消除這種誤差：

2）按照校備用磁羅盤的方法，在空曠場地，使用標準羅盤，校驗HSI的航向指示，在磁傳感器伺服開關的側面，有兩個誤差補償螺釘，可以進行補償調節（與備用磁羅盤的補償調節類似，在0度和90度進行全補償，在180度和270度進行半補償）：

3）更換HSI。

3.7接通自駕時，自駕舵機偏轉不靈活（或偏轉緩慢）

這種故障引起的原因較多：HSI內部故障導致輸出到自駕計算機的偏離電壓不足：自駕計算機故障：HSI或自駕計算機后部的導線插頭接觸不好：自駕舵機插頭處接觸不好。

排除方法：

1）檢查HSI和自駕計算機后部導線插頭應連接可靠，導線中部的接線管處導線連接可靠，必要時可分解HSI后部插頭，檢查插釘連接情況：

2）檢查自駕舵機插頭連接可靠，導線無磨損：

3）更換HSI；

4）更換自駕計算機，

4HSI的日常維護

首先需要注意的是保持HSI表面清潔。使用完HSI后。斷電時，應注意檢查HSI的NAV警告旗和HDG警告旗應伸出。檢查HSI的NAV旋鈕和HDG旋鈕應旋轉靈活，且旋轉NAV旋鈕和HDG旋鈕時，HSI的航向羅盤不會隨著旋鈕旋轉。定檢時，應從儀表板后部檢查HSI的電氣插頭連接可靠，導線束綁扎固定可靠，導線與其他儀表殼體、設備安裝支架、動靜壓管路之間應無碰磨痕跡；推拉并旋轉駕駛盤，確定駕駛桿和駕駛盤鉸鏈在運動過程中與導線束無碰磨。

[責任編輯：王偉平]