A330自動推力系統(tǒng)簡介及常見故障分析

杜曉寧

摘要：詳細介紹了A330飛機自動推力系統(tǒng)工作原理，系統(tǒng)總結(jié)了自動推力系統(tǒng)自動斷開排故流程，并針對典型故障案例進行了分析。

關(guān)鍵詞：A330；自動推力；斷開；排故

Keywords：A330；auto-thrust；disconnection；troubleshooting

1 系統(tǒng)原理

自動推力系統(tǒng)（A/THR）是自動飛行系統(tǒng)的一部分。自動推力系統(tǒng)通過控制發(fā)動機推力可實現(xiàn)如下功能：速度保持、馬赫保持、推力保持、拉平階段減推力、對迎角過大的保護。

A330飛機自動推力功能集成在飛行管理指引和包絡(luò)系統(tǒng)（FMGES）中，其中包含兩個獨立的A/THR命令通道，每部FMGEC控制一個命令通道（見圖1）。每部FMGEC能夠同時通過發(fā)動機接口和振動監(jiān)控組件（EIVMU）和電子發(fā)動機控制（EEC）來控制兩臺發(fā)動機的推力。只有一臺FMGEC控制工作的A/THR稱為主FMGEC。

當(dāng)自動推力銜接時，EEC1和EEC2通過繼電器接收離散信號，跟隨A/ THR指令，并通過ARINC 429總線反饋信號至FMGEC，表明A/THR已經(jīng)接通。

當(dāng)需要斷開自動推力時，推力桿上自動推力切斷電門通過繼電器發(fā)送信號至FMGEC，F(xiàn)MGEC發(fā)送信號至EEC，從而斷開自動推力。

1.1 自動推力接通

A/THR可以是接通或者斷開狀態(tài)，當(dāng)A/THR接通后，可以是使能或非使能狀態(tài)。如果A/THR是使能的，自動推力系統(tǒng)控制推力；如果A/THR是非使能的，駕駛員通過油門桿控制推力。當(dāng)FCU上A/THR電門被按壓后，A/ THR人工接通；當(dāng)AP/FD起飛/復(fù)飛模式接通或迎角過大保護功能被使能時，A/THR自動接通。

A/THR接通后，當(dāng)兩發(fā)油門桿都處于爬升檔CL和慢車檔IDLE之間，或一發(fā)油門桿處于最大連續(xù)推力MCT和慢車檔IDLE之間時，A/THR系統(tǒng)處于使能狀態(tài)。當(dāng)至少一發(fā)油門桿高于MCT檔，或兩發(fā)油門桿都高于CL檔且無發(fā)動機失效，同時alpha floor保護功能未激活時，A/THR處于未使能狀態(tài)（見圖2）。

自動推力接通時，需要滿足很多必要條件，以下為最重要的前提條件：一部FMGEC可用；兩部ADIRS可用；兩部FADEC可用；FCU可用；所有發(fā)動機EPR或N1值相同；A/THR未被人工斷開。

1.2 自動推力斷開

自動推力可以通過人工和自動兩種方式斷開。

1）人工斷開方式：按壓推力桿上切斷電門；按壓FCU上A/THR電門；雙發(fā)油門桿在慢車位。

2）自動斷開方式：任意A/THR接通條件不滿足；雙發(fā)油門桿在反推位；地面啟動任意一臺發(fā)動機；FMGEC內(nèi)部狀態(tài)錯誤（ARINC總線和離散輸出控制，推力目標(biāo)值反饋比較）。

自動推力斷開后駕駛艙效應(yīng)如下（見圖3）：

1）遮光板上琥珀色MASTER CAUTION燈點亮；

2）A/THR非正常斷開時，ECAM顯示琥珀色警告信息“AUTO FLT A/ THR OFF”；

3）單諧音語音警告；

4）推力鎖定功能使能，F(xiàn)MA上THR LK信息閃爍，發(fā)動機推力保持在最后推力值。

2 一般排故流程

造成A/THR斷開的潛在原因很多，排故非常困難，下文對部分自動推力故障的排故流程進行總結(jié)（見圖4），便于更快捷高效地找到確定故障點。

1）檢查航后報告（PFR）：是否有ECAM 警告信息“AUTO FLT A/THR OFF”，是否有其他ECAM警告，是否有相關(guān)故障信息。按照TSM對相關(guān)故障進行排故。

2）檢查自動駕駛接通狀況：是否僅為單通道AP1或AP2接通，是否為兩部AP都接通，是否為AP無法接通。通過檢查AP接通情況，可以確定受影響的A/THR系統(tǒng)和主控的FMGEC。

3）檢查FADEC通道控制情況：是否為每一個飛行航班時斷開，是否為每兩個飛行航班時斷開。如果每次飛行航班時A/THR都斷開，則與FADEC通道控制無關(guān)；如果每兩個飛行航班A/THR斷開，則與某一FADEC控制通道有關(guān)。

4）檢查推力是否存在不對稱情況，或在推力鎖定下發(fā)動機推力是否對稱。如推力對稱，則為兩發(fā)的共同部件故障；如存在推力不對稱，則為FADEC或FCU至FADEC的ARINC線路故障。

5）檢查FMGEC中FG部分排故數(shù)據(jù)（TSD）：通過TSD數(shù)據(jù)可以判斷EEC ARINC總線狀態(tài)，識別故障類型和故障在哪一側(cè)，識別斷開A/THR的EEC和控制通道。

3 典型故障案例

1）故障一

故障現(xiàn)象：自動駕駛接通時，自動推力間歇性斷開，檢查航后報告無相應(yīng)故障信息，幾乎每一個飛行航段當(dāng)自動駕駛接通后自動推力都會間歇性斷開。

故障分析：如果TSD指示FADEC故障（如FADEC1），因每個航班A/ THR都會斷開，可確認(rèn)FMGEC控制通道不存在故障，EEC通道不存在故障。

故障可能原因：EIVMU1；FCU；FCU-EIVMU1之間總線；EIVMU1輸出至第一個接線塊。

2）故障二

故障現(xiàn)象：自動駕駛2接通時，自動推力無法銜接，檢查航后報告無相應(yīng)故障信息，每兩個飛行航段發(fā)生一次故障。

故障分析：如果TSD指示EEC ARINC總線故障（如FADEC 2B），可確認(rèn)故障存在于EEC某一控制通道；故障只存在于主控FMGEC通道，只需檢查EEC2B至FMGEC 2通道。

故障可能原因：FMGEC2；EEC2；EEC2B至FMGEC2之間的ARINC 429總線。

3）故障三

故障現(xiàn)象：無論哪部自動駕駛接通時自動推力都無法銜接，檢查航后報告有ECAM 警告“AUTO FLT A/THR OFF”，有故障信息EEC（Ey-4000KS）。

故障分析：如果EEC丟失某一離散信號，EEC會通過ARINC 429總線發(fā)送 ATHR Disengaged信號到FMGEC，從而斷開自動推力。該信號會延時3s發(fā)送，從而避免推力不對稱導(dǎo)致故障。A/ THR disengagement信號將觸發(fā)ECAM警告“AUTO FLT ATHR OFF”，并產(chǎn)生警告信息EEC（Ey-4000KS）。

如果沒有FMGEC TSD數(shù)據(jù)，無法確認(rèn)是離散信號問題還是ARINC 429總線問題，需通過TSD數(shù)據(jù)進一步確認(rèn)具體部件或線路。例如，TSD數(shù)據(jù)指示EEC2斷開A/THR，EEC ARINC 429數(shù)據(jù)總線良好，由于無論哪部AP接通A/THR都斷開，判定故障不存在于FMGEC控制側(cè)，只可能存在于EEC和銜接繼電器。

故障可能原因：A/THR斷開繼電器；EEC2和FMGEC1/2通用繼電器之間線路。

4 總結(jié)

自動推力系統(tǒng)與飛機其他系統(tǒng)交聯(lián)較多，導(dǎo)致自動推力斷開的潛在原因也較多。排故時應(yīng)充分理解自動推力系統(tǒng)的工作原理，了解自動推力接通和斷開條件，熟悉自動推力斷開時各系統(tǒng)工作狀態(tài)。應(yīng)明確排故流程，對故障點逐一判斷分析，以縮小故障點存在范圍。

參考文獻

[1] Airbus. A330 Aircraft Maintenance Manual [Z]. 2021.

[2] Airbus. A330 Trouble Shooting Manual [Z]. 2021.

[3] Airbus. A330 Aircraft Schematic Manual [Z]. 2021.