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谨慎使用系统复位

 jagues 2021-07-18
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SYSTEM RESET USE WITH CAUTION

前言

     系统复位似乎一直是故障快速处理的有效方法,其实不然。若在飞行中人工执行了不恰当的系统复位会严重损害飞行安全。在地面如果在未执行必要的排故程序的情况下多次进行系统复位也将会产生严重后果。

     本文介绍了系统复位该何时使用以及如何正确操作。

案例学习 ////

事件描述

启发时出现“AUTO BRK FAULT”

    某A320启发时ECAM触发BRAKES AUTO BRK FAULT警告,机组通过关断、接通A/SKID&N/W STRG前轮转弯&防滞电门(此操作相当于关闭、打开BSCU(刹车/转弯控制组件))来消除警告信息。

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图1:前轮转弯&防滞电门

起飞滑跑阶段第一次出现“A/SKID N/WS FAULT”

    ECAM警告BRAKES A/SKID N/WS FAULT在被抑制(按照逻辑04/05阶段此ECAM警告会被FWC抑制无法出现,即滑跑速度达到80kt以上直到飞机飞行高度达到1500ft)前的起飞滑跑阶段触发。飞机升空后,机组再次通过关断、接通前轮转弯&防滞电门来消除警告信息。

进近阶段第二次出现“A/SKID N/WS FAULT”

ECAM警告BRAKES A/SKID N/WS FAULT在进近阶段再次出现,机组第三次通过关断、接通前轮转弯&防滞电门来消除警告信息。

主轮在着陆时爆胎

    机组在接地的瞬间立马感受到刹车制动异常,他们将反推完全放出的同时人工踩刹车(现代客机基本都具备自动刹车功能,能高效、自动的进行刹车,大多数降落时机组都会设置自动刹车而非人工刹车),飞机逐渐停了下来,但是想要滑行时却无法再滑动,四个主轮轮胎在着陆的时候已经爆胎。

事件分析

相似的故障在之前的飞行中也曾出现

    在事故发生的前两个月内,这架飞机上记录了7次BRAKES AUTO BRK FAULT和2次BRAKES A/SKID N/WS FAULT。每次维护工作都是执行系统复位和进行BSCU测试。

未经许可对刹车、转弯功能复位掩盖了刹车系统状态的恶化

    A320 QRH(飞行过程中机组使用的快速参考手册)中没有与BRAKES AUTO BRK FAULT和BRAKES A/SKID N/WS FAULT ECAM警告相关的复位程序。QRH中的系统复位表提到了在空中使用A/SKID & N/W STRG电门复位刹车和转弯功能,但它仅针对BRAKES SYS 1(2) FAULT和BRAKES BSCU CH 1(2) FAULTECAM警告。机组在飞行期间未经允许的复位操作掩盖了刹车系统状况的恶化。

两个轮速传感器失效

    两个轮速传感器失效是刹车系统未及时激活的根本原因。飞行期间未经允许的复位操作阻止了BSCU检测到轮速传感器的故障,导致BSCU认为实际轮速是0kt。15秒后,刹车功能恢复为默认的减速速度。同时,BSCU无法计算防滞指令,将最大刹车液压压力施加给轮胎,最终导致四个轮胎爆胎。

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什么是系统复位 ////

 系统复位是先关闭系统然后再次打开的一种操作,目的是恢复先前丢失的功能或将整个系统恢复正常。这与重新按入已跳出的C/B(跳开关)不同。

跳开关跳出

当电路中检测到电流过载时,跳开关将弹出来防止接线过热或者线路短路,否则持续过载会进一步导致损坏或起火。本文不涉及因电路不正常跳开关跳出情况的内容。在本文中,术语“复位”描述了关闭系统然后重新打开的操作。这个动作也可以称作“循环”。

自动复位vs.人工复位

    某些电子系统,例如飞行管理系统(FMS),具有自动复位的功能,复位动作完全由系统自动故障检测模式完成。维修人员或飞行机组通过使用系统的驾驶舱控制、跳开关或专用复位按钮(也称为复位电门)来执行人工复位。本文仅关注这些类型的人工复位。

使用系统控制器人工复位

    对于特定系统,例如飞行控制系统,维护人员或飞行机组可以在驾驶舱使用头顶面板上的按钮电门执行系统复位(图2)。

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图2:A330头顶面板电门按钮样例

使用跳开关进行人工复位

系统复位还可以通过拔出、再按入跳开关的方法来完成。因为这将断开此系统中所有部件的电源,然后再重新接通,同时系统中的软件重新加载。拔跳开关的方法也被看作“强制系统复位”。

空客有两种类型的跳开关:传统跳开关和电子跳开关。传统的跳开关是手动拔出和闭合的。电子跳开关,也称为固态电源控制器(SSPC),由远程接口控制(在A220/A380/A350上)。各种系统跳开关位于空客飞机(A220/A300/A310/A320)的驾驶舱、航空电子设备舱、客舱和货舱。空客A330/A340/A350/A380飞机的驾驶舱内没有跳开关,它们被头顶面板上的系统复位按钮所取代。

使用复位按钮进行人工复位

    在驾驶舱中拔出系统复位按钮(图 3)然后将其闭合只会复位系统软件部分(仅适用于空客A330/A340/A350/A380飞机)。这被称为“软复位”,因为系统一直保持着通电状态。

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图3:A330头顶面板顶部的复位按钮

不恰当的系统复位可能会导致严重后果

以往的案例凸显了某些系统的复位会产生不可逆转的后果。一个例子是在飞行中不恰当的复位造成系统无法恢复的情况(例如14年印尼亚航机组复位了两部飞行增稳计算机(FAC)的跳开关,造成自动驾驶仪和自动油门断开,飞机进入备用法则,丢失了飞行包络保护,最后导致机毁人亡)。另一个例子是飞控计算机的复位被不当执行,根据遇到的系统故障,这可能会导致飞行操纵舵面的意外运动,如果是在飞行中进行复位,这可能会导致严重后果。

航空电子系统并不是孤立的,而是相互交连的。因此,一个系统的复位会对其他系统产生重大影响,尤其是那些正在使用或依赖此系统参数的其他系统。不正确的系统复位可能会产生意想不到的副作用,并且掩盖了系统的恶化情况,导致其他系统也出现故障,连锁反应最终会危及飞行安全。因此,对于本文所述的情况,维修人员和飞行机组人员只能按照相关程序的指导来进行系统复位,这一点尤为重要。

A220复位理念

对于A220飞机,只有在EICAS*/FCOM/QRH程序中特别要求时,机组人员才能执行系统复位。这与所有其他空客飞机(A300B2/B4除外)相反,A220没有发布系统复位表。只有在A220故障隔离手册或飞机维护出版物(AMP)中的特定任务要求时才必须执行维护复位。

*EICAS:A220上的发动机指示和机组警高系统相当于其他空客飞机上的ECAM。

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机组执行系统复位 ////

只有在下述三种情况下机组可以自行执行系统复位

情况1:ECAM/OEB/FCOM/QRH程序中

有专门的步骤

可以根据ECAM/OEB/FCOM/QRH程序特殊要求来完成系统复位,例如A330飞机的SEC 1 FAULT故障警告(图4)

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图4:A330飞机SEC 1 FAULT ECAM警告样例

情况2:作为执行ECAM程序后的选项

(A300B2/B4除外)

ECAM程序不一定要求执行系统复位,在这种情况下,根据FCTM的“空客操作理念”部分,PF(操作飞行员)应在执行ECAM操作后呼叫“停止ECAM”。在STATUS页面查看飞机状态之前,如果PF认为有必要进行系统复位以恢复受影响系统的运行,则飞行机组有责任先检查此类复位在FCOM/QRH的系统复位表中是否被允许。

要点:如果FCOM/QRH的系统复位表中没有与所遇故障或ECAM警告相关的复位程序,飞行机组不得尝试复位。对于A320系列飞机,仅在地面上,机组人员仍然可以执行未在A320系统复位表中列出的复位,如后续情况3所述。

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图5:QRH系统复位表样例

系统复位表列出了复位过程所需的特定条件

    这些复位程序都是经过深入分析得出的程序,以确定复位许可及其相关条件。例如在地面、在空中的最大复位次数,这些条件必须被遵守。

要点:在空中执行仅在地面才被许可的复位可能会产生严重后果,系统复位可能会触发功能测试并导致飞控舵面的移动,这就是为什么不能在飞行中执行这些复位。这些复位也可能造成飞行法则的逆转,最终导致飞行包络保护的丢失。

先读再执行程序

  必须在“先读后做”的模式下执行复位程序。飞行机组不得仅靠记忆使用系统复位程序,必须始终遵循相关程序(ECAM/OEB/QRH/FCOM),或参考QRH/FCOM中的系统复位表。

交叉检查的必要性

     系统复位是一种可能会产生不可逆转后果的操作。当操作受监控的跳开关或复位按钮来复位系统之前需要进行交叉检查操作。

向地面维护人员报告执行过的复位

    无论复位是否成功(即系统恢复),机组人员在地面或飞行中进行的任何人工系统复位都必须报告给维护人员并记录在飞行记录本中。同时应记录下尝试复位的次数,可以帮助地面维护人员作为系统状况判断的一种参考。

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图6:机组系统复位流程图

情况3:在地面上A320系列飞机的

电气瞬时故障的系统复位

电气瞬变可能导致间歇性系统故障

    A320系列飞机系统可能会在上电、APU或发动机启动或者任何电源转换期间受到电气瞬变的影响。为了应对这些瞬变产生的副作用,根据受影响的系统,可以从A320 QRH系统复位表执行系统复位,也可以执行系统复位表中未特别列出的系统复位。

受影响的系统列在QRH系统复位表中

    如果受影响的系统列在QRH系统复位表中,则必须使用相关的复位程序和特定条件,而且仅适用于复位表中列出的对应ECAM警报或系统故障。对于系统复位表中未具体列出的受影响系统的其他ECAM警告或故障,系统复位是不允许的。

受影响的系统未列在QRH系统复位表中

    如果受影响的系统未在QRH系统复位表中被列出,则只能参考使用A320 QRH系统复位概述部分提供的地面复位系统通用指南。

交叉检查和报告

    对于任何复位,在操作受监控的跳开关或复位按钮时必须进行交叉检查,并且必须在飞机技术记录本中记录复位。

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图7:A320系列机组在地面上执行系统复位流程图

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维护人员执行系统复位 ////

在地面上谨慎使用系统复位

复位会导致系统部件的移动或工作,这会对靠近飞机的人员造成严重或致命的伤害。如果飞机正在与地面设备连接,也会对飞机造成损坏。在飞控部件、飞控舵面、起落架和起落架舱门周围或其他任何可移动的部件附近执行任务时,必须采取特定的预防措施。维护人员只能在下列两种情况下执行系统复位:

情况1:维护程序中要求复位

在执行A300/A310/A320/A330/A340/A380故障排除手册(TSM)或A350飞机故障隔离文件 (AFI)中的排故程序时,可能需要复位。

要点:排故程序中的系统复位只能在地面上操作,为了飞机放行而使用了未经许可的“快速处理”复位可能会影响随后的飞行。ECAM警告可能会被消掉,但潜在的问题实际并未解决,而且这可能会掩盖系统的恶化情况。

使用未被空客授权的智能手机或平板电脑第三方APP

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越来越多的未经授权的APP提供了空客飞机的系统复位表。这些APP没有经过空客验证,而且未描述每个系统复位的具体条件,并且可能不准确或过时。所以不得使用这些APP,因为它们可能存在安全风险。

情况2:A320飞机的特定条件

电气瞬变

    正如机组人员复位情况3中的描述,A320系列飞机的运行可能会受到通电时产生的电气瞬变影响。这就是为何A320 系列飞机在非TSM程序中也可以执行复位的原因

TSM系统复位表

    A320 TSM的ATA24章里的“系统复位指南”包含了经过批准的复位和复位相关的条件。这些复位与A320 QRH系统复位表中的地面复位相同。

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图8:TSM中系统复位指南样例

由于电气瞬变导致的故障或无历史的故障

     当故障很明显是由电气瞬变引起的或无历史的故障可以在某些条件下复位受影响的系统。如果受影响的系统列在ATA 24 TSM程序的系统复位表中,则系统复位是被许可的,但仅限于表中特别列出的ECAM警告或系统故障。对于系统复位表中未列出的其他ECAM警告或系统故障,尽管该系统本身已列在复位表中,但无复位许可。如果受影响的系统未列在系统复位表中,则可以直接进行复位,没有特殊限制。

故障明显不是电气瞬变造成的且有故障历史

    如果故障明显不是由电气瞬变造成的,而且历史故障报告中出现过(重复间歇性故障),则需要执行适当的TSM程序。

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图9:A320系列机务在地面上执行系统复位流程图

监控系统复位

始终记录系统复位

    必须采取一种有效的方法来记录和监控系统复位。无论判断故障的TSM/AFI程序里要求的维护复位成功(间歇性故障,无需进一步操作)还是不成功(稳定故障,需要继续隔离故障),都必须记录任何尝试的复位。

系统复位的管理

    尽管采取了维护措施,但重复故障仍可能出现,而且不一定会在连续飞行中再现。运营人应有专门的管理系统来应对重复性故障,以确保飞机符合持续适航规定。

重复性故障管理

    同一系统进行过多次复位可能意味着永久性故障。必须采取适当的排故措施来降低故障多次复位带来的潜在风险,这些故障也许会在后续飞行中再次出现。

    正确跟踪飞行中多次重复出现的系统故障非常重要。这通常表明故障条件仍然存在,需要进行更深入的排故。

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总结

     未经许可的飞机系统复位可能会掩盖系统恶化的情况。在地面为了放行飞机而进行的“快速处理”可能会导致飞行中系统再次出现故障,甚至可能影响飞行安全。

     受影响的系统只有在FCOM/QRH的系统复位表中被列出,机组才可以考虑尝试对系统复位以使飞机恢复正常运行,而且前提是ECAM/OEB/FCOM/QRH程序中没有其他特别要求。如果机组遇到的故障或ECAM警告在FCOM/QRH的系统复位表中无法被找到,则机组不得尝试复位系统。机组人员执行的任何系统复位都需要报告给维修人员,并且必须记录在飞机技术记录本中,包括尝试次数和复位结果。

     针对A320飞机,由于电气瞬变的存在,在地面机组人员可以执行复位表中没有列出的复位。 

     维护人员应根据特定的TSM/AFI程序进行系统复位。排故可以从复位开始,但不应就此结束。执行适当排故的原则应该被始终遵循,至少要将故障给记录下来。

参考:Safety first | July 2021

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