波音737NG飛機HUD系統簡述和故障淺析

陳放

摘 要：HUD系統是現代飛機最新實現的一個系統，名稱是抬頭顯示系統（HEAD UP DISPLAY），本文簡述了飛機HUD系統的組成和工作原理和波音737NGHUD系統的組成以及常見故障淺析。HUD系統在飛機上又可以稱為HGS系統（Head-up Guidance System），這個系統可以顯示飛機的氣壓高度，無線電高度，空速，導航信息，飛行指引，飛行加減速指示，迎角傳感器位置等等信息，對比傳統的PFD顯示，飛行員能夠使用此系統集中注意力在窗外的視景的同時獲取飛機及導航的各種信息。通過將傳統的航空數據與現實的視野相結合，大大的提高了機組對航空器狀態的理解與掌控

關鍵詞：HUD系統 波音 737NG 故障

中圖分類號：V2671 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）04（c）-0112-02

1 背景

HUD的前身是使用在戰斗機上的光學瞄準器，這種瞄準器利用光學反射原理，將環狀的瞄準圈光網投射在裝置在座艙前端的一片玻璃或者是座艙罩上面，投射的影像對于肉眼的焦距是定在無限遠的距離上面，當飛行員瞄準目標的時候不會妨礙到眼睛的運作，維持清晰的顯示。這種瞄準器最早出現是在第一次世界大戰期間。到了第二次世界大戰的時候開始被廣泛利用。

HUD誕生的最重要關鍵是電腦處理轉換之後，將需要的資料傳遞給HUD的顯示單元，再將影像投射到前方的玻璃上。第一架使用HUD的飛機是美國海軍的A-5艦載機 民用航空是在1975年由法國達梭飛機公司首先使用在Mercure飛機上面。1970年代晚期美國麥克唐納·道格拉斯飛機公司在生產的MD-80系列飛機上開始采用HUD。

目前HUD系統在民航飛機上開始普遍安裝，“HUD作為駕駛艙的一場革命”，將為飛行機組帶來更好的情景意識、更直觀精細的操作提示和更強的全天候運行能力。

航空公司和機場方面積極推進HUD運行的目的是提高全天候運行能力和減少飛行技術誤差。2017年9月8日，首都機場已經驗證HUD RVR150米起飛，在這個能見度高速公路都要關閉，飛機卻可以正常起飛；使用HUD進近中嚴格跟隨指引的副駕駛技術水平接近10000小時成熟機長的水平，可以大大減少技術誤差。所以HUD系統是飛機系統及飛行技術進步不可或缺的設備之一。本文將詳細介紹羅克韋爾柯林斯的HGS-4000產品HUD系統。

2 HGS-4000HUD系統在波音737NG飛機上的應用

2.1 HGS-4000在737NG飛機上的安裝示意圖

2.2 HGS-4000在737NG飛機上的構成

總體上此HUD系統由四大部分組成：（1）HGS COMPUTER（2）OHU（3）COMBINER（4）HGS ANNUNCIATOR PANEL

3 737NG上HGS-4000系統常見故障和故障淺析

在737NG上HGS-4000 HUD系統的常見故障通常都有HGS計算機的自檢可以檢測出，或者使用CDU的HUD測試頁也可以顯示出HUD的故障歷史及故障代碼，例如下圖：

根據故障代碼查詢波音FIM手冊可以很準確的查找出故障原因件，進行更換，比較常見的是OHU故障，因為OHU類似于老式CRT顯示器，發熱量比較大，又在駕駛艙內是散熱片散熱，在極端情況下會因為散熱問題造成部件損壞。Combiner和HGS 計算機的損壞幾率相對較低。

但是，HUD系統會發生在自檢和CDU自測不能檢查出來的故障，例如Combiner的亮度控制按鈕在人工位置時，不受控隨機變亮或者變暗。這種情況通常是無自檢問題和自檢代碼出現的。根據波音WDM及SSM手冊查找也無法定位問題所在。在這種情況下，一般排故思路是更換Combiner或者OHU。但是問題點不是出在這兩個部件上，一般出在HGS COMPUTER 上或者系統接地上。VDP的瞬時故障會導致亮度在人工位自動變亮或變暗。或者接地不良也會導致這個問題。只要更換HGS計算機，或者良好接地便能排除這個問題。

參考文獻

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