淺談空客A320飛機升降舵伺服控制邏輯與作動原理

黎武

【摘 要】在日常飛機維修工作中，熟練掌握飛機的操縱系統(tǒng)原理是保障維修質(zhì)量必不可少一個很重要的環(huán)節(jié)。我們知道飛控系統(tǒng)排故過程中很多不必要的換件耗費了大量的人力和物力往往都是由于工作這對系統(tǒng)掌握不夠熟練，思路不夠清晰，對于系統(tǒng)警告信息沒有清晰的判斷。結(jié)合實際生產(chǎn)運行中遇到的故障，在這里簡要分析一下A320飛機升降舵伺服控制原理以及常見故障排故思路

【關(guān)鍵詞】飛機服維修；升降舵；伺服控制

A320飛機的俯仰操控主要依靠升降舵完成，側(cè)桿或者FMGC發(fā)送指令給ELAC和SEC計算機，ELAC2控制升降舵，ELAC1作為備份。SEC作為ELAC的多余度備份。系統(tǒng)控制原理如圖一所示：

兩個升降舵相對獨立地鉸鏈安裝在水平安定面上。每個升降舵的控制執(zhí)行包括：兩個升降舵伺服控制器，一個升降舵位置傳感組件，升降舵和副翼計算機（ELAC1，ELAC2），擾流板和升降舵計算機（SEC1，SEC2）。其中每個升降舵伺服控制器有一個伺服活門（SV），兩個電磁線圈活門（EV1，EV2），一個模式選擇活門（MV），一個線性模式選擇活門傳感器，一個線性伺服活門傳感器，兩個非線性位置傳感器。升降舵伺服控制器主要構(gòu)造如圖一所示。（以左綠系統(tǒng)伺服控制組件LG 34CE1為例）。

作動筒有以下三種工作狀態(tài)：

（1）正常作動狀態(tài)：此狀態(tài)下EV不工作，液壓源能夠作動模式選擇活門MV至液壓作動位置，SV參與工作提供作動液壓給作動筒允許升降舵作動。

（2）阻尼狀態(tài)：此狀態(tài)下EV工作切斷液壓源，使得模式選擇活門在彈簧力的作用下移動至旁通位，SV不工作，作動筒液壓源旁通，該作動筒跟隨其他作動筒一起作動

（3）定中狀態(tài)：若舵面的兩個伺服控制器的電動控制失效，此時定中模式允許恢復(fù)并且保持升降舵在0位置

一、升降舵計算機控制邏輯

（1）當(dāng)ELAC2，ELAC1，SEC2，SEC1都在正常工作狀態(tài)時ELAC2控制L G 34CE1的作動伺服活門SV和R Y 34CE2的作動伺服活門SV來作動升降舵；控制L B 34CE3電磁線圈活門EV1和R B 34CE4的電磁線圈活門EV1，使得34CE3和34CE4作動器處在阻尼狀態(tài)隨動。

（2）當(dāng)ELAC2故障或不工作時，ELAC1控制L B 34CE3的作動伺服活門SV和R B 34CE4的作動伺服活門SV來作動升降舵控制L G 34CE1電磁線圈活門EV1和R Y 34CE2電磁線圈活門EV1，使得34CE1和34CE2的作動器處在阻尼狀態(tài)隨動。

（3）當(dāng)ELAC2和ELAC1故障或不工作時，SEC2控制L G 34CE1的作動伺服活門SV和R Y 34CE2的作動伺服活門SV來作動升降舵；控制L B 34CE3電磁線圈活門EV2和R B 34CE4的電磁線圈活門EV2，使得34CE3和34CE4作動器處在阻尼狀態(tài)隨動。

（4）當(dāng)ELAC2、ELAC1和SEC2故障或不工作時，SEC1控制L B 34CE3的作動伺服活門SV和R B 34CE4的作動伺服活門SV來作動升降舵；控制L G 34CE1電磁線圈活門EV2和R Y 34CE2電磁線圈活門EV2，使得34CE1和34CE2的作動器處在阻尼狀態(tài)隨動。

在升降舵伺服控制通道中，各部計算機的優(yōu)先控制順序為ELAC2>ELAC1>SEC2>SEC1。

二、升降舵工作狀態(tài)

（1）在正常操作：一個傳動裝置處于傳動方式；另一個處于阻尼方式。某些機動動作引起第二個傳動裝置傳動。

（2）在傳動的伺服傳動裝置失效的情況下，阻尼的傳動裝置變?yōu)閭鲃拥模У膫鲃友b置自動轉(zhuǎn)換至阻尼方式。

（3）如果兩個伺服傳動裝置都沒有電操縱，它們將自動地轉(zhuǎn)換至居中方式。如果兩個伺服傳動裝置都沒有液壓操縱，它們將自動地轉(zhuǎn)換至阻尼方式。

（4）在一個升降舵失效的情況下，另一個升降舵的偏轉(zhuǎn)角度受到限制，以避免在水平尾翼或后部機身施加過大的不對稱載荷。

三、典型案例分析

近期由于北方氣溫下降，某航B65XX等幾架飛機均出現(xiàn)雙發(fā)啟動好之后ECAM有警告信息F/CTL ELEV SERVO FAULT 或者F/CTL ELAC X PTCH FAULT，相關(guān)代碼 ELAC X COM OR WIRING TO X X ELEC SERVO VLV 34CEX，伴隨飛控頁面相應(yīng)的伺服作動機構(gòu)顯示琥珀色方框。長時間排故導(dǎo)致航班延誤。

參考空客TFU27.34.51.014提示在某些特殊條件（環(huán)境低溫、啟動發(fā)動機時舵面位置）會導(dǎo)致警告出現(xiàn)。過站為避免造成航班延誤，可參考AMM27-96-00-710-020-A執(zhí)行側(cè)桿操作測試（相當(dāng)于進行一次計算機復(fù)位程序）。注意手冊中的操作順序，首先切斷液壓，再將ELACs與SECs電門置于OFF位，之后增壓液壓系統(tǒng)，最后再將ELACs與SECs電門ON，開始側(cè)桿操作測試。如執(zhí)行完此測試正常后，可正常執(zhí)行航班，待航后合適機會排故。航后測量伺服活門電阻如超標（標準參考TSM手冊為500ohm+-10%），更換伺服活門即可；如伺服活門電阻正常，則需更換整個伺服作動機構(gòu)。

升降舵液壓作動測試則可以通過對ELAC2，ELAC1，SEC2，SEC1進行綜合或各系統(tǒng)單獨控制測試，以各個獨立液壓源和單部計算機來完成升降舵的作動，我們在航后維護中如果遇到此類故障一般都是先參照手冊AMM TASK 27-96-00-710-020A 做側(cè)桿組件激活自測和EFCS地面掃描測試來檢查是否有故障代碼，如果出現(xiàn)相應(yīng)的維護信息則根據(jù)TSM手冊逐一進行排故。EFCS地面掃描主要是對各個計算機的內(nèi)在邏輯和線路的自檢，由于飛控系統(tǒng)是在各個液壓源增壓的情況下完成各個控制動作，對于非增壓狀態(tài)下的一些機械傳動故障，伺服組件位置指示，組件性能下降導(dǎo)致線路阻值比較接近門限值等情況，EFCS地面掃描可能無法準確檢測到故障源。此時則需要進行相應(yīng)的量線完成后續(xù)排故工作。

【參考文獻】

[1]廖建禎.升降舵伺服故障維修提示[J]深航維修工程部，MCC2014102001（01）11-12.