CRJ-900飛機(jī)副翼/方向舵配平指示異常故障分析

李聯(lián)濤 孟衛(wèi)鋒 史永杰

摘要：以一架CRJ-900飛機(jī)副翼/方向舵配平指示異常故障為例，分析了CRJ-900飛機(jī)副翼/方向舵配平的組成、部件功能、原理以及故障解除方法。

關(guān)鍵詞：CRJ-900飛機(jī)；副翼/方向舵；配平位置指示

Keywords：CRL-900 aircraft；aileron/rudder；balance position indicator

1 故障描述

一架CRJ-900飛機(jī)航前起飛滑行時(shí)，速度50多節(jié)，ED1顯示“CONFIG RUDDER”和“CONFIG AILERON”警告信息并伴隨“CONFIG TRIM”語音警告，機(jī)組中斷起飛后信息消失，滑行中速度40多節(jié)時(shí)信息再次出現(xiàn)，隨后消失（QAR數(shù)據(jù)有記錄），無MDC故障記錄，飛機(jī)滑回。

2 系統(tǒng)原理

2.1 副翼配平系統(tǒng)

副翼配平系統(tǒng)的作用是減小空氣動(dòng)力負(fù)載影響，緩減飛行員的體力消耗。

1）副翼配平作動(dòng)筒

副翼配平作動(dòng)筒安裝在主輪艙內(nèi)的兩個(gè)后鋼索扇形盤之間，由推桿和曲柄連接到人工感應(yīng)和定中機(jī)構(gòu)的滾筒臂上（見圖1）。

2）副翼/方向舵配平控制面板

副翼/方向舵配平控制面板安裝在駕駛艙中央操縱臺(tái)上，有兩個(gè)配平電門，分別控制副翼配平和方向舵配平（見圖2）。副翼配平電門是彈頂、雙觸發(fā)、中立斷開電門。為了操作副翼配平作動(dòng)筒，兩個(gè)電門必須同時(shí)扳到同一方向。副翼配平選擇為左機(jī)翼下（LWD）或右機(jī)翼下（RWD）。

3）配平操作

操作副翼配平電門向副翼配平作動(dòng)筒提供28VDC和一根地線，之后副翼配平作動(dòng)筒移動(dòng)人工感應(yīng)和定中機(jī)構(gòu)的滾筒。配平作動(dòng)筒可以使左右的前后扇形盤移動(dòng)，通過副翼扭矩管，無論是正駕還是副駕的手輪都能移動(dòng)。副翼配平機(jī)構(gòu)給EICAS飛行概要頁和狀態(tài)頁提供配平位置。作動(dòng)筒有一個(gè)內(nèi)部的限制電門和位置電門向EICAS提供信號(hào)。當(dāng)飛機(jī)在地面時(shí)，副翼配平作動(dòng)筒位置大于1°、左右發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速大于70%，且無反推指令時(shí)將出現(xiàn)“CONFIG TRIM”警告信息和“CONFIG TRIM”語音警告。

2.2 方向舵配平系統(tǒng)

1）方向舵配平作動(dòng)筒

方向舵配平作動(dòng)筒安裝在垂直安定面中間翼梁底部（見圖3），支架固定在垂直安定面中間翼梁上。作動(dòng)筒桿端由雙頭搖臂和杠桿機(jī)構(gòu)連接到偏航阻尼器上。方向舵作動(dòng)筒自帶28VDC馬達(dá)，由副翼/方向舵配平控制面板上的電門操縱。方向舵配平作動(dòng)筒包括一個(gè)內(nèi)部限制電門、一個(gè)位置電位計(jì)和一個(gè)電動(dòng)馬達(dá)。

2）副翼/方向舵配平控制面板

副翼/方向舵配平控制面板安裝在駕駛艙中央操縱臺(tái)上。一個(gè)瞬時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)電門操縱方向舵配平作動(dòng)筒。電門位置分布為機(jī)頭向左（NL）和機(jī)頭向右（NR）。

3）配平操作

來自方向舵配平電門的配平指令使電動(dòng)配平作動(dòng)筒伸縮。配平作動(dòng)筒的指令通過偏航阻尼器作動(dòng)筒傳送到方向舵。作動(dòng)筒有內(nèi)部限制電門和向EICAS發(fā)送位置信號(hào)的電位計(jì)。方向舵位置數(shù)據(jù)提供給 EICAS飛行概要頁和狀態(tài)頁。在地面，當(dāng)方向舵作動(dòng)筒位置大于1°，左右發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速大于70%且無反推指令時(shí)，將會(huì)出現(xiàn)“CONFIG RUDDER”警告信息和“CONFIG TRIM”語音警告。

3 故障分析

“CONFIG RUDDER” 和“CONFIG AILERON”警告信息并伴隨“CONFIG TRIM”語音警告時(shí)，維修人員會(huì)對(duì)EICAS上的副翼和方向舵位置指示感到疑惑。正常情況下副翼/方向舵配平是由人工撥動(dòng)配平電門向副翼/方向舵配平作動(dòng)筒提供指令的。當(dāng)人工沒有撥動(dòng)配平電門時(shí)，副翼和方向舵不應(yīng)該有任何位置上的移動(dòng)，因此也不會(huì)提供EICAS位置上的異常指示。此時(shí)飛行員沒有采取任何措施，EICAS上的指示卻出現(xiàn)異常。

3.1 副翼方向舵配平指示原理

電位計(jì)傳送位置信號(hào)用于提供EICAS狀態(tài)頁和飛行控制概要頁上的配平比例指示。位置電位計(jì)是利用電壓信號(hào)來解算位置信號(hào)，電壓信號(hào)范圍為0～5V。對(duì)于副翼配平比例來說，電壓0V表示左機(jī)翼向下位（LWD），電壓2.5V表示中立位，電壓5V表示右機(jī)翼向下（RWD）。對(duì)于方向舵配平比例來說，電壓0V表示方向舵在左配平最大位，電壓2.5V表示方向舵在中立位，電壓5V表示方向舵在右配平最大位。

圖4為副翼/方向舵控制線路圖，從圖中可以看出：

1）黑色部分：副翼/方向舵配平控制面板在整個(gè)系統(tǒng)中提供電信號(hào)驅(qū)動(dòng)作動(dòng)筒中的馬達(dá)作動(dòng)，并沒有直接提供一個(gè)位置信號(hào)給DCU用于位置顯示。

2）藍(lán)色部分：作動(dòng)筒馬達(dá)驅(qū)動(dòng)位置電位計(jì)工作，電位計(jì)中滑動(dòng)變阻器阻值改變。電源組件提供電源，由于滑動(dòng)變阻器阻值改變，整個(gè)電路中的電流會(huì)改變。

3）灰色部分：根據(jù)變化的電流反饋給DCU，DCU處理電流信號(hào)為副翼/方向舵配平位置信號(hào)。

3.2 可能的故障原因

當(dāng)位置電位計(jì)故障導(dǎo)致電壓默認(rèn)在0V時(shí)，EICAS的指示就會(huì)錯(cuò)誤顯示副翼在左機(jī)翼向下位置、方向舵在左配平最大位置，但是實(shí)際配平并沒有任何移動(dòng)，舵面仍然保持在之前的位置不變。

當(dāng)副翼/方向舵配平指示系統(tǒng)電源部分故障時(shí)，同樣會(huì)導(dǎo)致位置電位計(jì)的電壓變?yōu)?V。副翼和方向舵在EICAS上的指示也會(huì)如上述顯示在LWD和左配平最大位。