A320飛機(jī)DFDR供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析與故障處理建議

摘要：數(shù)字飛行數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)（DFDR）在整個(gè)航班運(yùn)行中扮演著不可或缺的角色，也是運(yùn)行中的NO GO條目，快速定位故障點(diǎn)并排除故障可為航班運(yùn)行保障爭取寶貴時(shí)間。以下從系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析與故障處理措施角度出發(fā)，為故障排除提供簡明扼要的思路。

關(guān)鍵詞：數(shù)字飛行數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)；6RK繼電器；8RK繼電器

Keywords：DFDR；6RK；8RK

1 故障描述

B30XX飛機(jī)航前地面按壓GND CTL電門時(shí)，ECAM出現(xiàn)警告RECORDER DFDR FAULT，復(fù)位跳開關(guān)后故障消失5min后再現(xiàn)，最終更換6RK、8RK繼電器后正常。

B84XX飛機(jī)航前推出啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)出現(xiàn)ECAM信息RECORDER SYS FAULT、RECORDER DFDR FAULT信息，復(fù)位跳開關(guān)無效，飛機(jī)滑回更換繼電器8RK、DFDR后出港。

2 原理介紹

數(shù)字飛行數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)（DFDR，俗稱黑匣子）主要記錄飛機(jī)失事前25h的相關(guān)飛行參數(shù)，用于飛機(jī)事故調(diào)查。此項(xiàng)目是飛機(jī)適航標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容，因此出現(xiàn)該故障飛機(jī)無法放行。DFDR在系統(tǒng)上主要由三個(gè)部分組成（見圖1），分別為：飛機(jī)互鎖供電部分，為系統(tǒng)提供可靠穩(wěn)定的供電，也是以下分析的重點(diǎn)；與FDIMU數(shù)據(jù)交換部分，主要用于記錄飛行重要參數(shù)；狀態(tài)自檢部分，通過故障觸發(fā)的邏輯產(chǎn)生警告，當(dāng)自檢檢測出現(xiàn)與當(dāng)前構(gòu)型不一致的情況時(shí)，將產(chǎn)生RECORDER DFDR FAULT警告信息。

結(jié)合ELSD警告產(chǎn)生邏輯（見圖2），可知產(chǎn)生DFDR故障信息的條件為非 01、10航段下的供電正常、FDIMU中FDIU模塊正常的情況下出現(xiàn)DFDR FAIL，而DFDR FAIL產(chǎn)生的原因則有兩種情況，一是計(jì)算機(jī)本體出現(xiàn)問題，二是供電出現(xiàn)問題。

3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析

DFDR系統(tǒng)供電圖中（見圖3），黑色線代表DFDR系統(tǒng)的互鎖供電情況，藍(lán)色線代表控制邏輯的繼電器控制線路。每次飛行循環(huán)中DFDR完整供電過程順序如表1所示。

1）飛機(jī)冷艙通電，系統(tǒng)經(jīng)8RK（線圈斷電）供電，工作5min，進(jìn)行系統(tǒng)自檢。

2）飛機(jī)通電5min后啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，延時(shí)繼電器起作用，切斷8RK（線圈吸合）向DFDR供電，系統(tǒng)不供電，且處在01、10航段，不產(chǎn)生警告信息。

3）發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后，延時(shí)繼電器地信號(hào)被破壞，經(jīng)8RK（線圈斷電）供電，系統(tǒng)工作。

4）飛機(jī)起飛離地，在3）的前提下加上了經(jīng)由6RK（線圈吸合）供電的情況，實(shí)現(xiàn)空中雙供電互鎖模式。

5）飛機(jī)落地后，再次進(jìn)行以上循環(huán)。

另外，5min后如再次進(jìn)行系統(tǒng)測試，則需要按壓駕駛艙RCDR GND CTL電門，強(qiáng)制使6RK線圈吸合供電。

因DFDR系統(tǒng)的重要性，飛機(jī)多余度系統(tǒng)設(shè)計(jì)在DFDR互鎖供電系統(tǒng)上得以充分體現(xiàn)。首先，供電系統(tǒng)上采用了兩套供電線路，分別經(jīng)由圖3圈出的6RK、8RK繼電器。其次，經(jīng)由6RK、8RK繼電器觸點(diǎn)的工作狀態(tài)設(shè)計(jì)也不同，經(jīng)由8RK繼電器供電時(shí)，其線圈處于斷電模式；經(jīng)由6RK繼電器供電時(shí)，其線圈處于通電模式。雙回路加上不同的工作狀態(tài)，結(jié)合各種構(gòu)型下的工作模式，導(dǎo)致兩個(gè)繼電器的線圈使用壽命近似相同，從而提高了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的余度和可靠性。

4 故障處理流程

結(jié)合供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理分析，針對此類供電問題導(dǎo)致的不可放行警告，形成快速隔離流程圖（見圖4），流程圖對飛機(jī)各狀態(tài)下繼電器的工作狀態(tài)進(jìn)行了整合，以各階段系統(tǒng)應(yīng)該實(shí)現(xiàn)的功能為依據(jù)。而TSM手冊中故障隔離方式是量取DFDR端是否存在115V供電，比較適用于航后的排故過程，不宜在航前和過站期間實(shí)施。

結(jié)合圖3分析上述故障情況：

1）B30XX飛機(jī)按壓測試時(shí)出現(xiàn)故障信息，此時(shí)復(fù)位E13跳開關(guān)后，進(jìn)入前5min的8RK供電階段，若此時(shí)故障立刻消失且5min內(nèi)不再現(xiàn)，可以基本鎖定6RK故障在無法吸合的狀態(tài)，且在地面超過5min后8RK無法供電給DFDR，按壓后6RK也無法供電給DFDR，因此導(dǎo)致警告出現(xiàn)且伴有復(fù)位時(shí)斷時(shí)續(xù)的情況。

2）B84XX飛機(jī)啟動(dòng)后故障，因已進(jìn)入到02階段，此時(shí)按圖3進(jìn)行系統(tǒng)復(fù)位。故障消失說明8RK繼電器復(fù)位有效，可以使系統(tǒng)供電。復(fù)位無效后按壓GND CTL電門，強(qiáng)制使6RK繼電器向DFDR供電，若故障消失，基本說明8RK繼電器故障在保持吸合狀態(tài)或觸點(diǎn)未跳開，導(dǎo)致在地面狀態(tài)下無法向DFDR供電，因而產(chǎn)生警告信息。

5 故障處理建議

以上分析結(jié)果雖可以快速定位故障情況，但為了保證航班的正常運(yùn)行，結(jié)合系統(tǒng)設(shè)計(jì)的繼電器工作不同步狀態(tài)，特提出以下幾點(diǎn)建議：

1）產(chǎn)生警告后，復(fù)位跳開關(guān)或操作GND CTL電門，使供電雙通道進(jìn)行供電，在供電的前5min進(jìn)行DFDR的BITE測試，可以優(yōu)先排除DFDR本體故障，從而解決航材保障問題。

2）雙通道供電DFDR的狀態(tài)下，繼電器供電的工作觸點(diǎn)不同，在航材保障困難的情況下，對串本機(jī)的6RK、8RK繼電器，使故障繼電器處于失效工作狀態(tài)下，不影響整個(gè)DFDR系統(tǒng)的工作。6RK、8RK繼電器另外的觸點(diǎn)與CVR系統(tǒng)的供電相關(guān)聯(lián)，但是CVR系統(tǒng)的電路互鎖邏輯與此相同，對串完成后應(yīng)執(zhí)行CVR測試，以確保萬無一失。

3）因飛機(jī)上相同件號(hào)的繼電器較多，可優(yōu)先挑選11MJ繼電器來解決問題。11MJ繼電器與貨艙門自動(dòng)開關(guān)相關(guān)，貨艙門只要人工操作正常則飛機(jī)放行沒有問題。

4）有的航司在機(jī)組駕駛艙準(zhǔn)備期間，GND CTL電門一直要求放置到接通狀態(tài)，6RK繼電器在整個(gè)飛機(jī)運(yùn)行過程中超過85%的時(shí)間都在工作，表1中第二和第四條代表繼電器正常使用過程，表1中最后一條代表6RK繼電器人為增加的使用過程，這種情況加劇了6RK的線圈使用損耗，也是地面接通GND CTL電門后DFDR故障以及CVR故障頻出的誘因之一。

作者簡介

孫志鵬，MCC技術(shù)支援工程師，主要負(fù)責(zé)機(jī)隊(duì)每日運(yùn)行故障監(jiān)控制定排故措施、重復(fù)性故障總結(jié)管控、航班生產(chǎn)運(yùn)行中故障處理等。