空客A330驾驶舱门系统简介与常见故障

SUSUBIU 2018-12-03

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（北京飞机维修工程有限公司）

摘要：介绍了关于空客A330机型驾驶舱门系统产生背景，列出了系统的组成、主要功能以及裕度设计，总结归纳了驾驶舱门系统的常见故障以及维修经验。该研究对于驾驶舱门的维护和排故具有借鉴意义。

关键词：驾驶舱门系统；功能；故障；经验

1 背景介绍

驾驶舱门位于驾驶舱与客舱之间，用于隔离驾驶舱与客舱，为飞行员提供一个相对安全的飞行环境。

美国911恐怖袭击事件以后，美国FAA次年1 月15 日发布了《运输类飞机驾驶舱门设计的安保事项》，在25 部中新增了25.795 条。该条款提出了保护驾驶舱免受未经许可人员的暴力入侵、轻型武器火力和爆炸装置穿透的要求。

中国民用航空规章第25 部《运输类飞机适航标准》中第795条规定，驾驶舱门必须设计成可抵御未经许可的人员侵入。第772条规定，必须有措施使得驾驶舱门在卡住的情况下机组能够紧急进入客舱，并且乘务员能够在飞行机组失能的情况下紧急进入驾驶舱提供帮助。

2 驾驶舱门系统的组成

驾驶舱门系统由门、机械锁以及驾驶舱门锁系统（CDLS）组成。如下图1所示为门的结构，图2所示为机械锁。CDLS系统为电动控制系统，可实现舱门的自动锁定、密码申请进入、电控解锁与拒绝进入等功能，为机组控制舱门提供方便，不影响机组飞行精力。

图 1 驾驶舱门系统（Cockpit Door System）

图2 机械锁（Dead Bolt）

如上图3为驾驶舱门锁系统原理图，CDLS系统由跳开关、控制组件、控制电门、开关指示器、键盘、蜂鸣器、上中下电磁锁以及电磁锁跳开关盒组成。

驾驶舱门控制组件是该系统的核心部件，用于控制开关逻辑、延迟控制、故障指示等。控制组件上有两个压力传感器，用于探测驾驶舱内压力；上中下三个电磁锁的故障指示灯；以及对应两个传感器的通道故障灯。跳开关相当于系统的总开关，用于切断CDLS系统的电源供应。控制电门由机组操作，有三个挡位：UNLOCK、NORM、LOCK，用于锁定或者解锁驾驶舱门。电门位于机组中央操纵台方便机组触摸到的位置。飞行状态时电门位于NORM位，系统自动锁定舱门。与控制电门安装在一起的是指示器，用于指示舱门的开关状态与故障指示。在驾驶舱门外的侧壁版上的是数字键盘，用于客舱人员申请进入驾驶舱时输入密码。如果输入密码正确，蜂鸣器响，用于提示机组客舱有人申请进入。机组通过操作控制电门到UNLOCK位，解锁位于舱门内侧的上中下三个电磁锁，客舱人员可以进入。如果机组拒绝，电门拨置LOCK位时，电磁锁保持锁定状态，驾驶舱门保持锁闭。上中下三个电磁锁用于锁定驾驶舱门，其中中位锁内置的微动电门为指示器提供信号，用于指示舱门开闭状态。跳开关盒子内置三个条开关对应三个电磁锁，分别控制三个电磁锁的电源供应，当其中一个电磁锁故障时，对应跳开关跳出。

图3 驾驶舱门锁系统(Cockpit Door Locking System)

3 驾驶舱门系统的功能介绍

驾驶舱门的功能包括机组人员的正常进出，机组失能状况下的乘务员紧急进入，驾驶舱/客舱出现释压时的泄压，以及舱门卡住时机组向客舱的紧急逃生。

3.1 正常进入：

客舱人员在数字键盘上输入正常密码，密码验证通过后，控制组件控制蜂鸣器响，通知机组有人申请进入驾驶舱，此时CDLS系统发送信号给CNSS（驾驶舱监控系统），机组通过显示器，看到门外摄像头监控到的画面，决定是否开门。如果机组拒绝开门，则此后的15分钟内，无法通过键盘输入密码再次申请进入。

3.2 紧急进入：

当怀疑驾驶舱内机组失能后，乘务员输入紧急密码申请进入，如果2分钟内机组无操作，系统认定机组失能，则舱门自动打开5秒钟，乘务员需在5秒钟之内进入驾驶舱，5秒钟后舱门自动关闭。如果机组未失能，机组第一反应应是拒绝进入，并考虑乘务员安装状况，扳动电门到LOCK位后，此后15分钟内，无法通过键盘输入密码再次申请进入。

3.3 紧急释压：

当客舱出现紧急释压时，位于门下部的紧急逃离门将在压差达到一定程度时，自动气动打开，此紧急逃离门同时作为释压板。

当驾驶舱出现紧急释压时，位于控制组件上的两个压力传感器感受到压力变化，当超过阈值时，控制组件判定驾驶舱出现释压，并控制电磁锁释放打开舱门。

3.4 紧急撤离：

当驾驶舱门故障而无法打开时，必须有措施使机组能够紧急进入客舱。位于驾驶舱门下部的紧急逃生门提供逃生通道，机组脚踢舱门内测标注的区域，即可紧急逃离。

4 驾驶舱门系统的裕度设计

像飞机的其他系统一样，驾驶舱门系统存在安全裕度，当其中部分部件失效后，仍能起到其基本的的功能，并能根据MEL保留失效部件，放行飞机。

4.1 门锁系统裕度

如果CDLS系统失效，由于存在机械锁，跟据MEL可以失效CDLS系统放行飞机，此时需要机组操作舱门内部的机械锁，进行舱门的锁定与解锁。

4.2 电磁锁裕度

驾驶舱门安装有三个电磁锁，当其中一个故障时，跳开关盒子对应跳开关弹出，切断电源供应。只要两个电磁锁工作正常就可以根据MEL放行飞机。

4.3 通讯裕度

内话系统可构成键盘加蜂鸣器的备用设备，当键盘或蜂鸣器故障时，客舱人员可以通过内话系统向机组申请进入驾驶舱。需要注意的是，当蜂鸣器故障时，必须同时失效键盘，否则机组可能在不知情的情况下，潜在恐怖分子通过输入紧急密码而自动进入驾驶舱。

5 驾驶舱门系统的常见故障以及维修经验

5.1 常见故障:

驾驶舱门在实际使用过程中，会出现一些常见故障，如门间隙故障、门闩机构故障、CDLS系统故障等，进而导致门无法锁定、无法解锁、自动打开、故障灯亮，OPEN灯指示不准确等，同时工程师在长期飞机维护过程中积累了丰富的排故经验，对于排故具有很好的指导意义。

5.1.1、门间隙故障

舱门由于长期使用后，会造成舱门变形，进而使得舱门与门框之间在各个方向上的间隙发生变化，影响舱门的锁定与解锁。

1) 门与门框之间在左右方向间隙过大，会造成锁舌与挡块间有效锁定宽度过小而形成虚锁，外部稍微用力则会打开舱门。间隙过大则会造成开关困难。

2) 门与门框之间在前后方向间隙过大，会造成锁定后锁不严，门会哐哐作响。而间隙过小会造成挡块在伸出时，锁舌与挡块错位，无法锁定。

3) 门与门框在上下方向上间隙过小，会造成开关困难。

5.1.2、门闩机构故障

门上的上中下三个门闩通过连杆机构相连，门内部中位锁处的D形环可以同时控制三个门闩。门闩内置弹簧，自动将锁舌弹出，转动D形环可以压缩弹簧，将锁舌收回，实现手工开舱门。

1）锁舌连杆断裂后造成人工开锁失效，只能通过CDLS系统解锁。

2）锁舌弹簧弹力散失后造成锁舌伸出不到位，形成舱门虚锁，甚至无法锁定。

5.1.3 CDLS系统故障：

1）电磁锁故障：电磁锁可能出现内部机构卡滞，进而造成伸出线圈通电时挡块无法伸出。为避免线圈一直通电而过热，跳开关盒子中对应跳开关会自动跳出，将对应电磁锁断电，与其他电磁锁隔离。电磁锁故障会触发控制组件上的对应FAULT灯亮，同时会使得指示器上FAULT灯亮。中位锁故障后还会导致指示器上的OPEN灯指示不准确，出现“OPEN”灯不亮、“OPEN”灯常亮等现象。后续应执行复位程序或更换电磁锁。

2）控制电门故障：控制电门可能出现：卡滞、粘连、接触不良、拨杆断裂等故障，进而导致出现包括：操作困难、无法锁定、无法解锁、舱门自动打开，电门无法操作等现象。后续应及时更换故障电门。

3）控制组件故障：控制组件故障可能导致其他部件无法工作：如电磁锁故障、键盘故障、蜂鸣器等。

5.2 维修经验:

1）电磁锁声音测试：挡块在伸出线圈通电后产生的电磁力作用下伸出，伸出时会将收回弹簧拉伸，而伸出线圈断电后，在收回弹簧的反作用力下收回，收回时会发出清脆的金属撞击声。如果收回弹簧断裂，挡块无法收回，导致电磁锁无法解锁，解锁后也没有撞击声。或当伸出线圈故障时，挡块无法伸出，解锁时也听不到声音。因此判断电磁锁是否失效，可以通过听声音测试进行判断。

2）压力传感器吹气测试：压力传感器用于感受驾驶舱是否出现释压，模拟驾驶舱释压可验证其工作状态。空客手册推荐使用手动真空泵来实现模拟。航线工作者长期积累工作经验，发明了一种可靠而方便的方法：用一个手指按住两个压力传感器孔其中一个，同时向另外一个孔吹气，如果系统工作正常，则控制组件将控制驾驶舱门自动打开。