波音787-9 飛機應(yīng)急燈系統(tǒng)及其故障分析

■ 孟龍 薛明龍/北京飛機維修工程有限公司

飛機應(yīng)急燈系統(tǒng)作為應(yīng)急逃離疏散的關(guān)鍵組成部分，具有十分重要的作用。目前，民航客機普遍配備的是反光條式應(yīng)急燈和傳統(tǒng)的導(dǎo)線式應(yīng)急燈，而波音787-9 飛機劃時代地采用了無線網(wǎng)絡(luò)化控制模式，由分布在飛機客艙內(nèi)的無線應(yīng)急燈控制器組件（WCU）進行組網(wǎng)，通過網(wǎng)絡(luò)信號對應(yīng)急燈系統(tǒng)進行控制。此套系統(tǒng)的優(yōu)點在于減少了傳統(tǒng)導(dǎo)線的使用，大大節(jié)省了機上空間，且避免了導(dǎo)線老化所造成的線路故障，提高了可靠性。

1 波音787-9 飛機無線應(yīng)急燈系統(tǒng)基礎(chǔ)知識

1.1 無線應(yīng)急燈系統(tǒng)簡介

圖1 為波音787-9 飛機無線式應(yīng)急燈的基本組成架構(gòu)。駕駛艙P5 板上方和左1 登機門乘務(wù)員座椅右上方各有一個應(yīng)急燈控制面板，提供指令電信號，用于操縱應(yīng)急燈的開與關(guān)。分布在客艙內(nèi)共29 個無線應(yīng)急燈系統(tǒng)控制組件（WCU）提供應(yīng)急燈控制信號，用于點亮機艙內(nèi)外的應(yīng)急燈，裝在WCU 內(nèi)的控制組件電池（WBU）為WCU 提供電源，飛機上的遠程電源分配組件（RPDU）為WBU 充電。遠程數(shù)據(jù)收集器（RDC）收集WCU 的數(shù)據(jù)信息，通過核心網(wǎng)絡(luò)將信息傳遞給通用計算資源柜（CCR）進行計算，并交由機組，通過顯示與警告功能進行顯示。

圖1 波音787-9應(yīng)急燈系統(tǒng)簡圖

1.2 無線應(yīng)急燈系統(tǒng)注意事項

因應(yīng)急燈系統(tǒng)同時受32V 熱電瓶匯流條（HBB）控制，當(dāng)飛機斷電時，駕駛艙P5 板的控制電門不能放置在AREM 位，否則應(yīng)急燈會被點亮。需要重點關(guān)注的是，在AMM 手冊飛機主電瓶更換程序中有特別提示：如果斷開主電瓶前30min 內(nèi)無線應(yīng)急燈系統(tǒng)點亮，內(nèi)部電池大約會放電10min，而要將應(yīng)急燈電池充滿則大約需要2h。因WCU 內(nèi)有30min 記時繼電器監(jiān)控飛機是否有交流電供應(yīng)，所以在拆下主電瓶前必須遵守手冊要求，斷電超過30min 后再進行施工，使記時繼電器超過其工作時間，避免吸合，否則使應(yīng)急燈點亮而造成應(yīng)急燈電池壽命減少。

2 無線應(yīng)急燈系統(tǒng)主要部件

2.1 無線應(yīng)急燈系統(tǒng)控制組件（WCU）

WCU 是波音787-9 應(yīng)急燈系統(tǒng)中最重要的控制組件，提供網(wǎng)絡(luò)化的控制邏輯與系統(tǒng)構(gòu)型。圖2 所示為WCU 的三類安裝位置，分別為8 個登機門上方蓋板內(nèi)、左側(cè)過道行李架上部襯板內(nèi)以及公務(wù)艙與經(jīng)濟艙座椅下部（具體參考航空公司客艙選型布局），WCU 的具體位置可以參考AMM 手冊根據(jù)編號查找。

圖2 機上WCU三類安裝位置

波音787-9 飛機上共有29 個WCU，其中Class1、Class4、Class5 、Class8 為主WCU，其余的WCU 受4 個主WCU控制，具體控制邏輯如圖3 所示。WCU內(nèi)裝有ELS OPS 和ELS DB 軟件，其中，OPS 為操作軟件，DB 為數(shù)據(jù)庫軟件。當(dāng)更換任何WCU 時，需同時給4個主WCU 安裝軟件，安裝軟件前需確定軟件是否過期，過期的軟件無法安裝。需特別注意的是，因WCU 與WBU 內(nèi)存在構(gòu)型記憶，同一位置的WCU 與WBU 不能同時更換，否則會失去構(gòu)型。Class13 WCU 作為唯一備份的WCU，在必要時可進行串件，以滿足MEL 保留放行條件。

圖3 主WCU與次要WCU的控制邏輯

2.2 無線應(yīng)急燈系統(tǒng)控制組件電池（WBU）

WBU 是為WCU 提供電源的電池組，與WCU 裝在一起，可單獨拆裝，AMM 手冊規(guī)定WBU 的壽命為5 年，需要定期進行更換。全新的WBU 通常以30%電荷狀態(tài)存儲，更換時需充電的最長時間有可能達到2h。如航線緊急排故時需要WBU，應(yīng)提前做好準備，避免因充電時間較長造成航班不必要的延誤。

WCU 與WBU 是無線應(yīng)急燈系統(tǒng)的關(guān)鍵，如果地面后臺監(jiān)控到應(yīng)急燈故障信息或在地面檢查出應(yīng)急燈有區(qū)域性故障，則首先應(yīng)考慮對這兩個部件進行檢查。

3 典型故障分析與處理

3.1 典型故障1

以故障信息33-12101 Class 01-Door-1 LH Prime WCU configuration does not agree with other WCU 為例進行說明。

當(dāng)AHM 報告或地面檢查發(fā)現(xiàn)此信息時，可從故障描述中得到以下信息：

1）故障部件為WCU1，此WCU為主WCU；

2）故障部件安裝位置為1 號登機門；

3）故障類型為主WCU 構(gòu)型，與其他WCU 不一致。

根據(jù)FIM 手冊進行排故，可快速判斷出故障原因，大概率為WCU1 或WBU1 故障或軟件構(gòu)型丟失，因故障描述已提供故障部件位置，可提前準備拆裝1 號登機門的蓋板工具以節(jié)省排故時間。根據(jù)AMM 手冊完成更換和軟件安裝后，需檢查WCU 構(gòu)型。可通過以下步驟進行構(gòu)型檢查：在CMCF 上選擇LINE MAINTENCE，進入SYSTEM CONFIGURATION 頁后選擇33 WIRELESS EMERGENCY LIGHTING SYSTEM，進入圖4 所示應(yīng)急燈系統(tǒng)構(gòu)型頁面箭頭處顯示為29 個WCU 全部在線的狀態(tài)。如數(shù)量不為29，則代表應(yīng)急燈系統(tǒng)還有故障，存在WCU 沒有上線的情況。需要通過應(yīng)急燈測試或檢查構(gòu)型頁中哪個WBU 硬件的件/序號（圖5 白框處）沒有顯示來確定故障部件，以進行后續(xù)排故。

圖4 機上CMCF應(yīng)急燈系統(tǒng)構(gòu)型頁1

圖5 機上CMCF應(yīng)急燈系統(tǒng)構(gòu)型頁2

3.2 典型故障2

以故障信息33-11311 Class11-WBU power is degraded 為例說明。故障描述 為Class11 號 的WBU 電 量 衰 減，故障描述中并未提供Class11 的具體安裝位置。需特別注意的是，Class11十分特別，共有4 個WCU，分別為11.111.211.311.4，通過應(yīng)急燈測試和構(gòu)型檢查都無法顯示具體小數(shù)點編號，因此，報Class11 應(yīng)急燈故障信息時，需對4 個11 號的WCU/WBU 逐個進行排除。例如，首先根據(jù)AMM 手冊拆裝Class11.1 的WCU/WBU，進行構(gòu)型檢查；如果構(gòu)型正確，則進行應(yīng)急燈系統(tǒng)測試；測試通過并檢查所有應(yīng)急燈是否點亮，如一切正常代表故障排除。如果拆裝11.1 后系統(tǒng)構(gòu)型顯示的在線數(shù)量不為29，則代表11.1 沒有故障，需逐個更換其他3 個WCU/WBU 以進行判斷。因Class11 排故存在很大的不確定性，所需時間不易把握，如果航班時間緊張，可以提前考慮調(diào)班或增加排故人員，用同時開工的方法來避免航班延誤。

3.3 典型故障3

系統(tǒng)構(gòu)型檢查和地面測試顯示正常，但仍有單個應(yīng)急燈不亮的情況。此種故障現(xiàn)象較為常見，大多數(shù)為應(yīng)急燈組件導(dǎo)線接頭有破損、斷絲或燈泡破損，多發(fā)生在座椅區(qū)域的應(yīng)急燈中。由于座椅區(qū)域應(yīng)急燈安裝在客艙通道兩側(cè)，易受旅客行李箱和食品車的碰撞造成破損，其連接導(dǎo)線安裝在旅客座椅下方，有可能受到外力的擠壓而折斷。當(dāng)遇到此種故障時，首先應(yīng)確認構(gòu)型是否正確，WCU 是否全部在線；其次確定除發(fā)現(xiàn)的故障應(yīng)急燈外是否還有其他的應(yīng)急燈沒有點亮，如沒有，則只需單獨更換故障的應(yīng)急燈組件。

4 非典型性故障分析

應(yīng)急燈不能隨指令熄滅故障多為線路問題，故障判斷需要較長時間。由于各航空公司的最低設(shè)備清單（MEL）對應(yīng)急燈的放行標準非常嚴格，一旦出現(xiàn)此類故障，飛機很難放行，對航班影響較大。下面介紹兩個實際案例。

1）當(dāng)飛機APU 解除供電時，飛機的主電瓶接觸器（MBR）無法自動吸合，造成115V 交流電無法斷開，主電瓶不能給飛機提供直流電，熱電瓶匯流條（HBB）會向應(yīng)急燈發(fā)出指令，全部應(yīng)急燈點亮，應(yīng)急燈電池持續(xù)放電直至電量耗盡，大大降低了應(yīng)急燈電池的壽命。為了避免這種情況發(fā)生，如MBR 無法自動吸合，應(yīng)第一時間連接地面電源車對飛機進行供電，避免影響應(yīng)急燈電池的壽命。該故障由MBR 引起，現(xiàn)象為飛機不能斷電，故障原因比較容易判斷。

2）應(yīng)急燈插頭地線發(fā)生損壞或短接，造成部分應(yīng)急燈長亮，并伴有導(dǎo)線燒焦味道。發(fā)生此類情況時，需對故障長亮的應(yīng)急燈所在區(qū)域?qū)Ь€插頭逐一進行排查，找到損傷點。導(dǎo)線損傷多發(fā)生在插頭根部或屏蔽保護層磨損處，因涉及導(dǎo)線維修，此類故障需要較長的停場時間，建議提前調(diào)整航班。

5 總結(jié)

波音787-9 飛機無線應(yīng)急燈系統(tǒng)采用了全新的網(wǎng)絡(luò)化設(shè)計概念，機務(wù)維修人員應(yīng)通過原理學(xué)習(xí)，不斷在實際工作中總結(jié)經(jīng)驗，縮短排故時間，提高工作效率。