史曉陽/東方航空技術有限公司西北分公司
某航空公司一架A319 飛機執行高高原航線,起飛后機組反饋電子艙蒙皮出口活門ECAM 指示在琥鉑色半開位但無警告信息,座艙壓力正常。機組選擇在10000ft 高度盤旋,并聯系MCC 獲取技術支援,期間機組多次按入排風扇超控按鈕,松出后蒙皮出口活門琥珀色半開指示依舊。考慮到高高原運行航路復雜,最終機組選擇返航。
飛機落地后ECAM 頁面指示蒙皮出口活門處于“綠色”半開位,打印PFR 報告無ECAM 警告及故障信息。通過AEVC(電子艙設備通風計算機)測試發現,有蒙皮溫度傳感器(FIN 碼:28HQ)的故障信息,因此懷疑此次故障與28HQ 有關,在辦理了電子艙蒙皮出口活門的保留后繼續執行航班。該機后續更換蒙皮溫度傳感器28HQ,此后監控再無此現象發生。
電子艙通風系統,顧名思義是為集中容納了飛機各類電子設備計算機的電子艙進行通風作用的,其原理是利用蒙皮進口和出口活門控制外界氣流進入飛機,再經過系統各個活門控制外界氣流,從而達到冷卻通風電子艙設備的目的。電子艙通風系統的進口活門只有一個主門,出口活門除一個主門外還有一個排煙孔。根據外界和蒙皮溫度以及飛機的空地狀態,系統工作構型分為以下三種。
1)開環模式:飛機在地面,蒙皮溫度傳感器感受的溫度在12℃以上,蒙皮進口和出口活門完全打開,飛機利用外界來流空氣達到電子艙通風系統冷卻的目的。
2)閉環模式:飛機在地面,外界氣溫在9℃以下;飛機在空中,蒙皮溫度傳感器感受到的溫度在32℃以下;飛機落地以后,管道溫度傳感器感受的溫度在40℃以下。當飛機屬于上述情況之一時,蒙皮進口和出口活門完全關閉,系統進入內循環模式。
3)半開環模式:無論飛機在地面還是在空中,當蒙皮溫度傳感器感受到的溫度信號大于等于35℃,蒙皮進口活門完全關閉,蒙皮出口活門主門關閉、排煙孔打開,這時利用飛機空調系統的空氣(主要來自駕駛艙)來冷卻電子設備,如果溫度下降到32℃以下,系統將轉變為閉環模式。
在駕駛艙可以通過ECAM 客艙壓力頁面觀察到蒙皮進出口活門的狀態指示(見圖1 藍框所示),空客A320 AMM 手冊對活門狀態指示有如下說明:
a. 活門為綠色橫線或豎線,代表正常關閉或打開;
b. 活門為琥珀色橫線或豎線,代表非正常關閉或打開;
c. 活門為45°綠色斜線,代表出口活門為半開環狀態;
d. 活門為琥珀色XX,代表計算機超過20s 沒有接收到活門的實際位置反饋;
e. 活門為45°琥珀色斜線,代表出口活門位置為半開環狀態,但是系統存在指令不一致或其他部件的故障也會造成琥珀色指示(琥珀色是一種不正常指示)。
上述故障案例中,飛機返航落地后檢查蒙皮出口活門處于半開環模式且ECAM 指示為綠色半開位,隨后對飛行數據進行譯碼,譯碼結果顯示該機蒙皮出口活門在地面通電、起飛、盤旋及降落的全過程中一直處于半開位(見圖2),譯碼結果還發現機組多次超控抽風扇,超控后活門能夠正常關閉。
FCOM(飛行機組操作手冊)中關于蒙皮出口活門指示異常的操作提示為:機組應按入鼓風扇和抽風扇超控電門,此時蒙皮進出口活門將被強行關閉,電子艙通風系統工作在閉環模式。從譯碼結果來看,此次事件中,機組多次超控抽風扇重置,意圖作動蒙皮出口活門并消除琥珀色指示。譯碼顯示機組超控期間,蒙皮出口活門均完全關閉,也就是說該活門超控時的作動及跟隨AEVC的指令是正常的,并不存在活門卡滯,而且飛行全段客艙高度隨飛行高度的變化是規律且線性的,飛機客艙的壓力正常,并沒有發生瞬時突變。
上述現象產生的原因是什么?會不會造成嚴重后果?
實際上,導致此次返航的重要原因是機組對飛機能否有效增壓有疑慮,因為前期A320FAM 系列已發生過多起蒙皮出口活門無法關閉而使客艙壓力無法保持導致飛機返航的事件。從系統原理來分析,蒙皮出口活門排煙孔打開,表明電子艙通風系統工作在半開環模式,這個模式下不會造成客艙釋壓。通過譯碼分析,在當時的飛行高度上外界的大氣溫度僅為8℃,正常情況下在這個大氣溫度電子艙通風系統應該工作在閉環狀態。

圖1 ECAM頁面的蒙皮活門指示

圖2 飛行數據譯碼

圖3 ISI關于28HQ故障后的現象描述
但是,飛機返航落地后地面檢查發現28HQ 信息,參考AMM 中有關蒙皮出口活門的描述,飛行中蒙皮溫度傳感器28HQ 故障時,蒙皮出口活門排煙孔會打開,以保證系統處于安全裕度。
空客公司曾經頒布過服務信息ISI21.26.00036(見圖3),內容與本次飛機故障現象一致,當28HQ 故障時: 1)在所有飛行階段(any phase of flight)電子艙通風都將工作在半開環模式; 2)會產生28HQ 的三類信息;3)會導致蒙皮出口活門22HQ 在SD 頁面琥珀色半開;4)飛機在空中時ECAM 不會有警告顯示。
參考AMM 手冊,蒙皮出口活門在以下情況會出現琥珀色半開指示。
1)活門異常在半開位,與該機情況相符。不管導致半開的原因是什么,蒙皮出口活門的真實位置在半開位,換言之,空中飛機座艙不會失壓,與該機實際情況相符。
2)活門既不在全開,也不在全關和半開位,一種解釋是活門可能有卡阻。
如果上述第二種情況發生,即活門不是處在全關位,那么飛機在空中仍有客艙壓力無法保持的風險。但是前文提到,本次返航飛機的機組在空中曾多次嘗試重置抽風扇,在ECAM 頁面能觀察到進出口活門可以正常關閉,且譯碼結果和機組描述的現象一致,這就排除了活門卡滯的可能。故此,本次蒙皮出口活門空中指示琥珀色半開的故障原因可以確定為蒙皮溫度傳感器28HQ 故障導致排煙門打開,該狀態與正常半開環模式一樣,不會造成客艙釋壓。
飛機在空中操作的最終決定權在機組,但當機組向地面求助空地技術支援時,作為MCC 工程師必須向機組提供嚴謹、合理的支援方案。建議機組在遇到蒙皮活門問題時,首先超控抽風扇,觀察ECAM 頁面活門是否能正常關閉;如果飛機在空中,還需觀察座艙壓力能否保持。如果兩個條件都能滿足,可以保持活門關閉、繼續執行航班,以盡量減少返航帶來的不必要損失。