A320飛機大翼防冰系統故障研究

摘要：通過分析A320飛機大翼防冰系統的工作原理，總結維修手冊中的典型故障模式，結合一線工程實踐經驗，對大翼防冰活門的故障機理進行深入研究，根據不同運行條件制定出相應的排故策略。對于大翼滲漏探測環路的故障處理，在使用“二分法”的基礎上結合維修記錄和工程實踐，對重點模塊進行重點排查，節省了排故的時間和人力，對于提高排故效率，縮短停場時間起到積極作用。

關鍵詞：大翼防冰活門滲漏探測環路連續性二分法

中圖分類號：V267

FailureResearchoftheWingAnti-IcingSystemofA320Aircraft

ZHANGAnwei LIJinre

NanjingVocationalUniversityofIndustryTechnology，Nanjing，JiangsuProvince，210023China

Abstract：Byanalyzingtheworkingprincipleofthewinganti-icingsystemofA320aircraft，summarizingthetypicalfailuremodeinthemaintenancemanual，andcombiningwiththepracticalexperienceinthefrontlineengineering，thefailuremechanismofthewinganti-icingvalveisdeeplystudied，andthecorrespondingarrangementstrategyisformulatedaccordingtothedifferentoperationconditions.Forthefailurehandlingofthewingleakagedetectionloop，onthebasisofusing“Dichotomy”combinedwiththemaintenancerecordandengineeringpractice，focusingontroubleshootingthekeymodules，whichsavestimeandmanpowerofevacuation，andplaysapositiveroleinimprovingtheefficiencyofevacuationandshorteningthetimeofaircraftonground.

KeyWords：Winganti-icingvalve;Leakagedetectionloop;Continuity;Dichotomy

A320飛機是單通道飛機的代表機型，也是中國民航的主力機型之一。截至2024年3月，中國大陸地區合計有1907架A320系列飛機在役。A320飛機的大翼防冰系統對于保障飛行安全發揮著重要作用。因此研究該系統的故障，對于保障運行安全具有現實意義。

1結冰的危害和大翼防冰系統的作用

固定翼飛機的升力主要靠大翼提供，如果大翼結冰，會改變翼型，干擾大翼表面流場，使升力系數下降并改變最大迎角，嚴重時會引起失速，導致飛機墜毀[1]。

空客A320飛機的大翼防冰系統通過使用發動機引氣加熱大翼外側的3、4、5號縫翼前緣，達到防止結冰的目的。

2大翼防冰系統的組成和工作原理

A320飛機的大翼防冰系統由結冰探測、控制與分配、滲漏探測三個子系統組成。

2.1結冰探測子系統

位于機頭下部的兩個結冰探測器提供結冰探測功能。結冰探測器可以提供兩個結冰探測等級：當探測到結冰時發出一級警告，在EWD（發動機警告顯示器）上顯示“ANTIICE”，提醒飛行員接通發動機進氣道防冰。當連續七次探測到結冰時發出二級警告，在EWD上顯示“SEVEREICE”，提醒飛行員接通大翼防冰。

2.2控制與分配子系統

根據“圖1”，當飛行員接通電門后電源經“FLT”電門為活門通電。防冰活門為電控氣動式，活門通電解鎖后，在引氣壓力作用下打開[2]。引氣經防冰活門，通過一段可伸縮管道進入3、4、5號縫翼前緣的笛形管。引氣經笛形管噴口噴向縫翼內表面，在防冰腔內流動，最后通過下表面后部的小孔排出。正常情況下，同側發動機為同側大翼提供防冰引氣。當一側發動機故障時，另一側發動機通過交輸活門向對側大翼供氣。

2.3滲漏探測子系統

A320飛機的大翼滲漏探測系統是連續型雙環路探測系統（見圖2），當探測到引氣滲漏時觸發警告，關閉防冰活門，切斷引氣供給。

3典型故障、運行限制及排故方法

根據工程經驗和維修數據，大翼防冰系統最常見的故障有兩類：一是大翼防冰活門故障，二是過熱探測環路故障。

3.1大翼防冰活門故障

3.1.1典型故障模式

參考A320MMEL（MasterMinimumEquipmentList，主最低設備清單）和TSM（TroubleShootingManual，排故手冊），大翼防冰活門故障會在駕駛艙導致以下ECAMAlert：（1）WINGA.ICEL（R）HIPR，大翼防冰左（右）側高壓；（2）WINGA.ICEL（R）VALVEOPEN，左（右）大翼防冰活門打開；（3）WINGA.ICEL（R）WINGLOPR，大翼防冰左（右）側低壓；（4）WINGA.ICEOPENONGND，大翼防冰地面打開；（5）WINGA.ICESYSFAULT，大翼防冰系統故障[3]；這些故障模式都是由大翼防冰活門的非正常工作狀態導致。

3.1.2運行限制及原因分析

根據MMEL規定，大翼防冰活門失效分為兩種情況[3]：

• 失效在打開位。

大翼防冰活門失效在打開位時可能會導致典型故障模式（1）、（2）、（4）、（5）。手冊只允許右大翼防冰活門失效在打開位，且在地面時不能接通右發引氣。如果在地面接通右發引氣，引氣會通過防冰活門進入3&4&5號縫翼前緣，損壞縫翼前緣結構。

左大翼防冰活門失效在打開位時飛機不能放行。參考圖1，交輸活門在APU引氣與主引氣管路交口右側，當其失效打開，APU引氣可直接供向3&4&5號縫翼前緣。當飛機在地面接通APU引氣時，會導致縫翼前緣結構損壞。利用APU啟動發動機時，由于滲漏造成引氣壓力低，易導致發動機啟動故障[4]。

（2）失效在關閉位。

大翼防冰活門失效在關閉位可能會導致典型故障模式（3）、（5）。根據MMEL，當一個或兩個大翼防冰活門失效在關閉位時，飛機可以放行。但是飛機不具備防冰能力，不能執行ETOPS（Extended-rangeOperations，延程運行）運行，也不能在已知結冰條件下運行。

3.1.3排故方法

根據以上分析，針對不同運行環境可采取不同的處理措施。

1. 飛機在外站發生左大翼防冰活門失效在開位故障，根據MEL飛機不能放行。維修人員可以執行倒件程序，將左/右大翼防冰活門互倒，使左大翼防冰活門工作正常，右大翼防冰活門失效打開。在執行相關運行限制后，飛機就可以帶故障保留放行。
2. 飛機在基地站發生大翼防冰活門故障時，可調整航班計劃，更換防冰活門。

3.2過熱探測環路故障

大翼防冰過熱探測環路是引氣滲漏探測系統的一部分[5]，在系統中歸到ATA36章，但它是為大翼防冰系統服務的，因此筆者把該故障放到此處研究。

3.2.1典型故障模式

參考A320MMEL和TSM，與大翼防冰相關的駕駛艙ECAMALERT包括：（1）“AIRL（R）WINGLEAK”即“左（右）大翼引氣滲漏”；（2）“AIRL（R）WNGLEAKDETFAULT”即“左（右）大翼引氣滲漏探測故障”。

3.2.2運行限制及原因分析

（1）“AIRL（R）WINGLEAK”故障不能放行。發生該故障時引氣滲漏會損傷縫翼前緣結構，并導致發動機功率損失。該故障一般由管路破裂或防冰活門故障打開引發，排故方法較為簡單，本文不再詳述。

（2）“AIRL（R）WNGLEAKDETFAULT”故障也不能放行。該故障一般是由BMC（BleedMonitoringComputer，引氣監控計算機）或滲漏探測雙環路故障導致。在該故障狀態下如果發生防冰引氣滲漏，系統不會報警，會導致縫翼前緣結構損壞。

3.2.3排故方法

BMC故障的定位較簡單，可以通過BMC測試和測量BMC內阻確定。根據工程經驗，滲漏探測雙環路故障極為罕見，更常見的是單探測環路故障，導致重復性故障信息“L/RWINGLOOPA/BINOP”。該故障是由BMC丟失探測環路信號或環路本身連續性不正常引發。

對于“L/RWINGLOOPA/BINOP”故障，需要逐段量線。根據環路連接原理，通常采用二分法。如圖3，以“LWINGLOOPAINOP”為例。左大翼環路A有19段探測元件[6]，首先脫開28HF/29HF的插頭，向兩側分別測量，如果阻值大于75Ω則繼續分段。例如BMC-1-AA-4B至29HF之間阻值大于75Ω[7]，則測量BMC-1-AA-4B至33HF之間阻值，若阻值小于75Ω，則可判斷32HF至39HF之間的某個元件故障。結合維修經驗基本可以判斷是90HF受損。因為現役的A320飛機，基本都執行過MOD37733或SB36-1059改裝。在左大翼環路A中，改裝前的73HF是從機身中部直接穿過固定支架到左大翼根部，受結構和氣動因素影響，該元件長時間承受高頻低幅振動，極易發生損壞。因此空客發布了上述改裝，在73HF和29HF之間增加了90HF，避免環路與大翼隔框支架直接連接。但是在實際工作中維修人員發現90HF線路偏短，在安裝時易因拉扯造成損壞。再者，該元件由于安裝位置原因彎曲角度過大，也導致其易發生損傷。同樣的情況還存在于左大翼環路B、右大翼環路A/B的91HF、92HF、93HF，在工作中可重點排查。

4結語

通過分析A320大翼防冰系統的工作原理，研究大翼防冰活門和滲漏探測環路的典型故障及運行限制，總結出排故方法和流程，對于提高航班的放行率、縮短飛機停場時間、提高日利用率起到積極作用，也為一線維修人員提高排故效率提供參考。

參考文獻

[1]黃雄，曲仕，張恒，等.大型客機增升構型縫翼除冰狀態失速特性[J].航空學報，2023（1）：66-81.

[2]張肖，裴飛飛.基于電磁伺服控制的變流量防冰活門設計[J].液壓氣動與密封，2023（7）：98-103.

[3]A320FamilyMasterMinimumEquipmentList[EB/OL].（2024-05-28）[2024-07-25].https：//w3.airbus.com.

[4]米濛.空客A320大翼防冰活門OPENFAULT故障分析[J].航空維修與工程，2024（1）：80-82.

[5]周紅霞.A320飛機引氣滲漏疑難故障處理方法淺析[J].民航學報，2021（6）：113-115.

[6]A320FamilyAircraftWiringManual[EB/OL].（2024-04-01）[2024-07-25].https：//w3.airbus.com.

[7]錢毅輝，王敬忱，高賽.基于容抗法的大翼過熱探測環路故障分析[J].航空維修與工程，2020（11）：95-97.