偏航阻尼系統(tǒng)故障在BOEING機隊屬于常見的故障,也是AMM22章出現(xiàn)頻率較高的故障,下面以B-xxxx偏航阻尼故障為例進行討論以及故障分析。
737-800偏航阻尼的功用:
偏航阻尼的作用是保持飛機由于荷蘭滾和氣流顛簸引起飛機在其垂直軸線的穩(wěn)定性。在飛行中偏航阻尼系統(tǒng)計算機發(fā)出指令給方向舵,使其成比例的阻尼飛機的航向不穩(wěn)定性,降低飛機的航向不穩(wěn)定性到最小,使飛機的飛行更平穩(wěn)。
737-800偏航阻尼系統(tǒng)主要組成部件:
有兩個SMYDC(SMYDC1和SMYDC2),一個偏航阻尼銜接開關(guān),一個斷開指示燈,一個偏航阻尼指示器,和在方向舵PCU上的幾個相關(guān)部件組成。
737-800偏航阻尼系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的系統(tǒng)部件及功用:
1.大氣數(shù)據(jù)慣性組件(ADIRU):為SMYD 1提供偏航阻尼所需要的空速,姿態(tài),轉(zhuǎn)彎速率,滾轉(zhuǎn)速率,橫向加速度數(shù)據(jù)。
2.飛行管理計算機(FMC):為SMYD 1提供偏航計算所需要的飛機總重。
3.后緣襟翼收上電門:給SMYD1發(fā)送離散數(shù)據(jù),用于限制方向舵的擺動范圍,后緣襟翼收上時限尾方向舵擺動最大2度,保持飛機的穩(wěn)定性。放下時限位3度,增加飛機的可操縱性。
4.主方向舵PCU,它涉及4個部件。1,偏航阻尼電磁活門,當(dāng)偏航阻尼銜接時,它給偏航阻尼系統(tǒng)施加液壓。2。電液伺伏閥,它把SYMD的電信號轉(zhuǎn)變成液壓作動,控制方向舵偏航阻尼作動器的擺動方向和速率。3偏航阻尼作動器,控制方向舵的移動。4偏航阻尼作動器線形位移傳感器:發(fā)送偏航阻尼作動器的位置數(shù)據(jù)給SMYD,SYMD用來比較方向舵指令位置和實際位置是否一致。
5 左側(cè)AOA傳感器:為SMYD提供飛機迎角信息。
6 方式控制面板(MCP):提供自動駕駛是否有一個通道接通信號。
737-800偏航阻尼系統(tǒng)工作原理
飛機飛行的時候受氣流干擾,使其在垂直軸線產(chǎn)生不穩(wěn)定性,為了使飛機保持航向的穩(wěn)定性,飛機加裝了偏航阻尼系統(tǒng)。飛機的SMYD計算機從ADIRU收到Y(jié)AW RATE,根據(jù)YAW RATE的數(shù)據(jù)來進行是否需要偏航阻尼和方向舵的擺動幅度,SMYD 1和SMYD 2交叉通訊,兩個計算機進行數(shù)據(jù)比較看是否一致,如果數(shù)據(jù)一致則發(fā)出指令給主方向舵PCU的電磁活門,電磁活門提供液壓源,電液伺伏閥把SMYD計算機的指令轉(zhuǎn)變成液壓作動,控制偏航阻尼作動器的移動速率和擺動方向,從而使主方向舵PCU工作來帶動方向舵進行偏航阻尼。如果SMYD1和SMYD2交叉通訊發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)不一致或者SMYD任何一個故障,將會斷開偏航阻尼,偏航阻尼作動器的LVDT和SMYD的指令位移不一致也會斷開偏航阻尼。
B-xxxx飛機偏航阻尼接不通的故障歷史和故障現(xiàn)象:
某日偏航阻尼器接不上,航后左右互串SMYD,測試正常。
某日在空中Y/D斷開,地面檢查Y/D 顯示故障提示 FMC DATA INVAILD,地面按手冊輸入飛機全重后,地面當(dāng)前狀態(tài)測試工作正常。
某日偏航阻尼器可短時接通,隨即斷開。清除歷史故障和SMYD 自測試,做偏航阻尼測試正常。
某日偏航阻尼器可短時接通,隨即斷開。進行隔離故障,初步判定故障原因為方向舵PCU或者相關(guān)的線路有問題。接下來第二天將進行下一步排故工作。
Y/D DISENGAGAED 故障。航后測量PCU的PIN 12 PIN 11 PIN 4 PIN 9 PIN 10的線路OK,直接測量新件PCU D291插頭的PIN9-PIN10電阻為102歐姆,PIN11-PIN12電阻為173歐姆,PIN4-PIN11,107歐姆,PIN4-PIN12 107歐姆,從SMYDC1的D3683B測量PIN13-GND,110歐姆,PIN29-PIN16,108.7歐姆,PIN29-PIN30,108.9歐姆,PIN16-PIN30,173.7歐姆。此線路阻值證明LVDT傳感器和激勵電路OK.地面進行SERVO TEST,ZERO COMMAND 測試PASS,SWEEP TEST,RUDDER向左移動時Y/D斷開,但是SMYDC計算機指令繼續(xù)發(fā)出向右的指令,測試結(jié)果SERVO LOOP FAIL,也就是Y/D靜態(tài)位置可以銜接,動態(tài)性能失效,故障可能是PCU本體的LVDT傳感器位置傳感不準(zhǔn)確造成的。
接著偏航阻尼斷開。更換方向舵PCU,測試工作正常,撤保留,飛行觀察。
B-xxxx飛機偏航阻尼排故過程及分析:
737-800飛機此次故障的現(xiàn)象主要表現(xiàn)在Y/D銜接不上或者接通后斷開,查閱SMYD歷史故障記錄顯示為 Y/D DISENGAE和 Y/D SERVO LOOP ,Y/D NO 28VAC POWER ,根據(jù)故障信息和故障代碼查閱FIM手冊,可能引起故障的是:SMYD,線路問題,PCU三個方面。FIM手冊對故障隔離的有一定的指導(dǎo)作用,但并不能對故障作出進一步的詳細判斷,根據(jù)FIM手冊在SMYD做自測試可以判斷SMYD的狀態(tài)正常,但是做SERVO TEST則出現(xiàn)失效,測量從SMYD到方向舵PCU的線路不存在故障,由此懷疑PCU故障。但到此具體PCU那個部件問題還不能判斷,根據(jù)線路圖,查閱Y/D 28AC是給方向舵PCU上的LVDT供激勵電壓和LVDT位置反饋電壓,由于測量PCU得知確實有電壓存在,可以確定電壓不存在問題,但是SMYD在ZERO COMMAND測試可以PASS,SWEEP TEST則不出現(xiàn)失效,由以上兩個條件可以確定LVDT反饋位置不準(zhǔn)確,造成SWEEP TEST時偏航阻尼斷開,(偏航阻尼作動器的LVDT和SMYD的指令位移不一致也會斷開偏航阻尼)。但是LVDT手冊說明它不是一個航線可更換件,所以只能更換PCU,更換PCU故障消失。
維護提示:737-800在SMYD做地面功能測試和復(fù)位故障鎖存器(RESET LATCH)一定在CDU輸入飛機的總重。這樣才能模擬飛機系統(tǒng)測試狀態(tài)。當(dāng)出現(xiàn)Y/D故障時首先查看SMYD故障代碼,然后參考FIM進行隔離,不要對調(diào)SMYD,因為一個故障就會斷開Y/D。要敢于懷疑PCU的故障可能性,因為PCU的LVDT的故障在飛機伺服作動器經(jīng)常發(fā)生。例如以前xxx自動駕駛接通后斷開,就是由于方向舵作動器的LVDT故障造成的,在自動飛行控制系統(tǒng)中,LVDT和RVDT傳感不正確的共同特點是,模擬系統(tǒng)測試時,進行動態(tài)測試會造成系統(tǒng)斷開。