某型飛機旅客氧氣面罩自動拋放故障的分析

黃櫓 吳迪 陳傳銳

摘要：地面狀態下，某型飛機客艙旅客氧氣面罩在非人為操作情況下自動拋下。通過對故障現象的重現，結合系統原理和故障現象，準確定位了故障源并進行了排除，提高了排故效率。

關鍵詞：客艙;氧氣面罩;自動釋放;故障分析

1 故障概況

某型飛機航后，在關斷機上空調組件時，檢查發動機指示與機組告警系統（EICAS）時彈出白色狀態信息“PASS OXY ON”，檢查駕駛艙內座艙壓力控制面板上的旅客氧氣“PASS OXYGEN”按鈕指示燈“ON”燈亮，隨后發現客艙內所有旅客氧氣面罩已自動拋下。

2 旅客氧氣面罩拋放工作原理

旅客氧氣系統的主要功能是在座艙失壓或因某種原因需要時，為旅客和空中服務員提供足夠的呼吸用氧氣。旅客氧氣面罩儲存在每排旅客座位頭頂的旅客服務裝置（PSU）內，一個繩索連接著面罩和氧氣發生器的點火銷。當通過自動或者手動方式拋下面罩后，旅客拉動面罩，通過繩索連動拔掉安全銷激活化學氧氣發生器，氧氣經過軟管傳到面罩中供旅客使用。旅客氧氣面罩自動和手動拋放工作原理如圖1所示。

2.1 自動拋放

當座艙高度超過13780±500ft時，每個綜合空氣系統控制器（IASC）都能為高度繼電器提供接地信號，使自動拋放系統接通工作，打開氧氣儲藏盒蓋，拋下面罩。自動拋放（延時）繼電器可為自動拋放系統供電，5s后斷開輸送到氧氣儲藏盒蓋鎖閂機構上的電流。

2.2 手動拋放

通過按下座艙壓力控制板上旅客氧氣（PASS OXYGEN）開關按鈕，為手動拋放繼電器提供接地信號而使手動拋放系統工作，打開氧氣儲藏盒蓋，拋下面罩。手動拋放（延時）繼電器可為手動拋放系統供電，5s后斷開輸送到氧氣儲藏盒蓋鎖閂機構上的電流。

3 旅客氧氣面罩拋放指示系統原理

當自動/手動拋放（延時）繼電器工作時，旅客氧氣狀態繼電器為數據集中裝置（DCU）提供接地信號，DCU向EICAS提供輸入信號，顯示“PASS OXY ON”信息。DCU同時向燈驅動裝置（LDU）提供輸入信號，使LDU驅動座艙壓力控制面板上的旅客氧氣開關（PASS OXYGEN）“ON”燈點亮，旅客氧氣狀態繼電器一旦向DCU提供此信號后便不受延時繼電器5s延時工作的影響，直至旅客氧氣狀態繼電器的斷路器斷電時為止，如圖2所示。

4 兩種拋放方式的電路分析

以上內容介紹了旅客氧氣面罩兩種拋放方式的工作原理以及指示原理，以下再結合系統線路圖（見圖3）對兩種拋放方式進行分析，以進一步了解系統部件，有助于快速定位故障源。

4.1 自動拋放

當座艙高度超過13780±500ft，或者其他原因導致IASC1或IASC2給出接地信號，使R 28V DC BUS或L ESS DC BUS供電，經過旅客氧氣控制電源繼電器R2-3524和旅客氧氣高度繼電器R2-3526的線路導通，從而使旅客氧氣自動拋放繼電器R2-3521通電吸合;此時由R 28V DC BUS或L ESS DC BUS供電，經過旅客氧氣拋放電源繼電器R2-3523和旅客氧氣自動拋放繼電器R2-3521的拋放線路通電導通，使客艙PSU上的氧氣面罩儲藏盒蓋鎖閂通電解鎖，拋下面罩;同時，自動拋放繼電器R2-3521通電吸合后，由R 28V DC BUS或L ESS DC BUS供電，旅客氧氣狀態繼電器R2-3525也通電吸合，并向DCU輸出信號，在EICAS上顯示“PASS OXY ON”狀態信息。

4.2 手動拋放

手動釋放電路由R 28V DC BUS或L ESS DC BUS供電，經過旅客氧氣控制電源繼電器R2-3524和旅客氧氣手動拋放繼電器R2-3522，當手動按壓座艙壓力控制板上的旅客氧氣（PASS OXYGEN）開關時，手動拋放電路接地導通，使繼電器R2-3522通電吸合;此時由R 28V DC BUS或L ESS DC BUS供電，經過旅客氧氣拋放電源繼電器R2-3523和旅客氧氣手動拋放繼電器R2-3522的拋放線路通電導通，使客艙PSU上的氧氣面罩儲藏盒蓋鎖閂通電解鎖，實現旅客氧氣面罩人工拋放;與上同理，旅客氧氣狀態繼電器R2-3525也通電吸合，并向DCU輸出信號，在EICAS上顯示“PASS OXY ON”狀態信息。

5 分析與排故

由于此故障是第一次發生，在故障隔離手冊中并無適用的參考條目。通過對系統原理和線路的仔細梳理以及對故障現象的分析，由故障時客艙旅客氧氣面罩能拋下，可判斷旅客氧氣控制電源繼電器R2-3524和旅客氧氣拋放電源繼電器R2-3523的工作正常;由旅客氧氣面罩拋下時EICAS上“PASS OXY ON”狀態信息能正常顯示，可判斷旅客氧氣狀態繼電器R2-3525工作正常;隨后對飛機整機斷電，回收所有面罩，并將PSU上面罩儲存盒蓋均撥至測試位，以對故障進行模擬復現。經驗證，在只接通主蓄電池和APU蓄電池時，故障再次復現。為判斷故障源來自手動拋放部分還是自動拋放部分，取下旅客氧氣手動拋放繼電器R2-3522，再次接通蓄電池，故障復現;同理，取下自動拋放繼電器R2-3521后，再次接通蓄電池，故障未再出現。說明故障源是自動拋放線路，故障的可能原因是：旅客氧氣自動拋放繼電器R2-3521故障、旅客氧氣高度繼電器R2-3526故障、左/右綜合空氣系統控制器（IASC1/IASC2）故障。

通常繼電器的可靠性較高。遵循先易后難、由淺入深的原則，參考手冊隔離了IASC1計算機，接通主蓄電池和APU蓄電池后，客艙氧氣面罩未再拋下;恢復安裝IASC1，隔離IASC2計算機，故障再次復現，懷疑IASC1計算機內部意外接地導致自動釋放電路接通。最后，更換IASC1計算機，測試正常，故障未再出現。

6 結束語

在飛機維修中，客艙內所有旅客氧氣面罩自動拋下的故障非常少見，整個系統涉及的部件紛繁復雜，在排故過程中可能一時找不到切入點和突破口。同時，由于航線維修的特性，在時間緊迫、航材備件短缺的情況下，如果盲目地通過更換或對串系統中的部件逐個來隔離故障部件，并不能達到好的效果。此時更需要維修人員結合系統原理和線路圖，冷靜分析判斷，從故障現象入手，抽絲剝繭，層層遞進，合理制定排故方案。即使不更換部件也能準確定位故障源，并將其徹底排除，大大提高航線維修的排故效率。