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左右座 PFD 高度显示不一致的故障分析

 悟空MrLi 2018-05-03


关键词:气压高度,大气数据,ADM(大气数据模块),ADIRU(大气数据惯性基准组件),SFCC(襟缝翼管理计算机)


一、故障现象


飞机飞行高度在 20000 英尺以下,PFD1 PFD2 显示的高度差约为 30-50 英尺,20000 英尺以上,高度差为 90 英尺,PFD1 显示的速度比 PFD2 小约 1-2kts


二、排故过程


2014-11-01 TSM34-13-00-810-998-b 排故,检查差值在范围内,检查 ADM连接正常,检查皮托管,迎角传感器,静压板,全温传感器正常,更换 ADIRU1#,测试正常。


2014-11-04 故障依旧,依据 TSM34-13-00-810-998B 排故,更换 ADM(19FP4),测试正常。


2014-11-05 故障依旧,机务跟班观察故障现象如下:高度约 20000 英尺以下,PFD1 PFD2 显示的高度差约为 30-50 英尺,20000 英尺以上,高度差为 90 英尺,PFD1 显示的速度比 PFD2 小约 1-2kts,PFD1 备用高度正常差为 120 英尺,最大达 220 英尺,空中转换 ADR显示第二部与第三部 ADR 较为一致。航后,借助大气数据试验仪对 3 部大气数据做高度空速功能测试正常,对大气数据模块 ADM 精度测试正常,做大气数据渗漏测试正常。更换 2#AOA,测试正常。


2014-11-06 AMM34-11-17PB401 更换 ADM(19FP7),测试正常。


2014-11-07 故障依旧,短停更换 19FP5。航后故障依旧,考虑到前几天更换 19FP4 是无故障返修件,再一次完成 19FP4 的更换,随后机务人员通过 MCDU 查看 ADR1 3 级故障,意外发现显示 3 级故障 SFCC1(21CV)/SFCC2 (22CV)/ DAIR U1,针对这一细微信息,进一步查 ASM,发现 SFCC1 提供的误信号是可能导致此故障的诱因。与B-6799 飞机对倒 SFCC1,待次日发现观察。


2014-11-08 故障转移到 B-6799 飞机,更换 SFCC1,故障彻底排除。


三、原理分析:



飞机大气数据系统有三套完全相同的系统,由 ADR 计算机(3 个)、总压传感器(3 个)、静压传感器(6 个)、总温探头(2 个)、迎角传感器(3 个)、ADM(8 个)等组成。




下面以一套大气数据系统的输入输出信号为例进行说明。总压信息经皮托管送至 ADM(大气数据模块),在 ADM 中将模拟的气压信号转换为数字信号送至相应的 ADR,静压信息由静压板感受静压送至相应的 ADM 转换为数字信号送至 ADRADR 获得总压和静压数字信号后按预定规律进行计算获得气压高度、高度变化率、计算空速、真空速、马赫数等,同时用于 TAT 修正获得 SAT,由总温探头测得的总温信息,直接送至 ADR,由 ADR 修正计算后获得静温,AOA 传感器获得迎角信息后送至 ADR 进行计算获得修正迎角 AOA


另外 ADR 也从 FCU 获得气压修正值(Baro correction),VMO/MMO 选择开关送至 ADR 一个选择离散信号,PHC 将各传感器的加温信息送至 ADR。经 ADR 计算后获得的数据分别送给 FMGC、DMC、ATC、ECU、SFCC、FAC、SEC、EGPWC 等用于各个系统的计算和显示。



其中,飞机的气压高度由大气数据基准(ADR)计算机根据修正静压计算得到。


高度的公式是:

当修正静压 Psc≥226,323 hPa

高度 Altitude=145442,156 * [1-﹙Psc/Po﹚]

当修正静压 Psc<226,323 hPa

高度 Altitude=148897,4-47907,18 * Log﹙Psc﹚


其中 Psc 是修正静压,Po 是标准海平面压力(1013.25Hpa),而 Psc 的计算是基于从大气数据模块(ADM)接收的经过静压源误差补偿(SSEC)的压力数据。


大气数据故障比较复杂,故需要逐步判断和隔离故障,造成故障较难在短时间内彻底排除。在运行中如果出现高度和空速不一致现象,要查看相应的排故程序(TSM34-13-00-810-998-A ),按照程序,首先要判断高度和空速的误差是否在表格(Figure 34-13-00-100/SHEET302A.1.1)范围之内 ,具体的表格见下表




根据该表格在不同的高度允许的空速和高度误差不一样,在地面左右空速允许误差 6kt,高度允许误差 20ft;在巡航高度 30000Ft,左右空速允许误差 3kt高度允许误差 130ft


同时,排故手册指出可能引起飞机高度误差的原因分为 4 类:




1. 静压孔附近蒙皮受损变形,导致所测气流出现扰动而导致所测数据不准确。


静压孔位于机身前侧面无气流干扰的平滑处,并保持周围清洁和光滑,防止出现干扰气流,得到正确的指示。检查时先目视检查静压孔无损伤,即所有擦痕的深度不能超过 0.010INCH(0.254MM),若超过,则更换静压孔。然后目视检查静压孔的圆洞没有被污染,若有污染,则更换该静压孔。测量静压孔与飞机蒙皮之间的高度,必须使其高度在 0.000 0.003INCH(0.076MM)之间,若高度太低,需要更换静压孔,若高度太高,需要重新进行调节,降低高度到规定范围之内。


最后目视检查静压孔周边区域(以静压孔为中心半径约三英尺),蒙皮必须光滑,否则根据SRM进行修理。


2. ADM 模块故障,ADM 把静压由模拟信号转化为数字信号时失真。




为了便于计算和维护,ADM 的微型计算机将输入模拟压力信号变成数字压力信号,使输出信号线性化和标准化,然后通过数据总线输到 ADIRU。ADM 故障会引起提供给 ADIRU 的静压信号不准确,使气压高度产生误差。若未发现静压孔异常。则应检查大气数据模块(ADM)的快速接头有无松动现象,若有,把接头重新拧紧,进行测试。在实际工作中,ADM 出现故障的概率最大,需要重点确认。


3. AOA 迎角探头故障,导致 ADR 修正高度出现错误


由于静压探头处不可避免有空气扰动,探头也会有安装误差,从而造成测量参数的误差,称为静压源误差。静压源误差主要取决于马赫数、静压孔位置、机型、迎角、襟翼位置和起落架位置,因此飞行中需要实时获得迎角信息给 ADR经过计算后进行校正。故要目视检查 AOA 无损伤,擦痕,并且小风标可以在行程范围内平稳的转动。


4. SFCC 输入的离散修正信号有误,导致 ADR 输出高度有误差





SFCC 也提供修正信号用以修正 AOA, AOA 传感器提供迎角信号给 ADIRU,用于修正高度和空速。如果有一个 SFCC 提供的修正信号错误,会导致该侧气压高度出现微小误差。使左右座高度显示不一致。本次故障现象的发生主要就是 SFCC 算机给出的修正出现误差造成的。


四、排故总结


大多数大气数据系统故障现象在地面可以通过大气数据试验仪来模拟实现, SFCC 故障引起的高度误差故障无法通过大气数据试验仪来模拟,针对此类在A320 机队很少出现的故障,就需要我们平时多学习,从基础理论学起,工作中多留心,积累工作经验,这对故障的快速排除很有帮助。在排除大气数据系统故障时,除了要按照排故手册做常规的排故程序外,千万不要忽视间接因素的影响,那些看似关联不是很大的因素也应该考虑进去,这样才有利于找出故障的真正原

因。




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