A320系列飞机襟缝翼翼尖刹车故障分析

摘 要：以A320系列飞机襟缝翼翼尖刹车为研究对象。分析襟缝翼系统的控制原理及故障模式下的工作情况，并依此提供了排故的方法。通过两起典型故障的排除，梳理了翼尖刹车故障原因的可能性，并就其中极为复杂的线路故障，提供了借鉴及可行的排故建议。在保证飞行安全、航班正点和提高维修效率、降低维修成本等方面具有重要意义。

关键词：襟缝翼；翼尖；刹车；线路故障

中图分类号：TB

文献标识码：A

doi：10.19311/ki.1672-3198.2016.23.117

1 背景介绍

案例一：

2013年9月28日，A321某飞机航前ECAM出现F/CTL SLAT TIP BRK FAULT警告，测试有SLT RH WTB BLU SOLENOID 36CV OR WIRING TO SLT 1故障信息。

处理措施：经过量线后发现右侧机翼后部，3#扰流板下方一根线路出现断丝，接触不良，修复导线后正常。

案例二：

2014年6月28日，A319某飞机航前出现：F/CTL SLAT TIP BRK FAULT警告及SLT RH WTB BLU SOLENOID 36 CV OR WIRING TO SLT 1故障信息。

处理措施：测量36CVA/A插钉线路有时对地绝缘值只有300千欧，小于标准100兆欧，检查发现3#挠流板下方2781-4510导线及其它2根导线与导管相磨表皮破损并相互串线，修复导线后，故障彻底排除。

2 襟缝翼系统工作原理

2.1 部件介绍

2.1.1 缝翼襟翼控制计算机（SFCC）

襟缝翼系统由两部SFCC控制和监控，每部SFCC包含一个襟翼通道和一个缝翼通道，每个通道包含两个信道和一个输出模块。信道进行数据的处理；输出模块收集和分析从两个通道来的数据，输出数据到相应的活门块。

2.1.2 襟缝翼手柄

移动襟缝翼手柄会旋转其下方的指令感应组件（CSU）的输入轴，CSU将此机械信号转化为电信号发送至SFCC。

2.1.3 动力控制组件（PCU）

PCU为襟缝翼的作动部件，每个PCU有2个独立的液压马达、2个活门块、2个压力关断刹车。2个液压马达由不同液压系统驱动，每个液压马达由独立的活门块接收SFCC的信号来进行控制工作。

PCU上的两个液压马达的输出轴通过差动齿轮箱连接在一起，通过传输轴驱动襟缝翼移动。

每个马达配有一个压力关断刹车。以下情况压力关断刹车锁定马达输出轴：

当襟缝翼到达选择位置时。

当没有移动指令时。

液压失效时。

当一个液压马达失效时，剩下的液压马达以半速输出全力矩带动襟缝翼移动。

2.1.4 位置传感器

SFCC通过位置传感器监控襟缝翼位置。

IPPU（显示位置传感器）提供襟缝翼实际位置用以ECAM上的指示。

APPU（不对称位置传感器）提供襟缝翼的实际位置信号。

FPPU（反馈位置传感器）提供PCU输出位置的信号。

2.1.5 翼尖刹车（WTB）

WTB是电控液压刹车，安装在每侧机翼的襟缝翼传输系统末端，当SFCC探测到诸如不对称、滑动、超速等不正常工作时，WTB停止并且锁住襟缝翼传输系统，进而锁定襟缝翼。

每个WTB装有2个电磁阀，每个电磁阀由一部SFCC控制，电磁阀断电时，刹车松开。

液压回路的分离，使得任何一个液压系统有效都可以实施翼尖刹车。

若一部SFCC失效，另外一部仍然可以实施翼尖刹车。

襟翼系统锁定不会影响到缝翼系统的工作，反之亦然。

WTB一旦作动，只能在地面通过中央故障显示系统（CFDS）复位。

2.2 工作模式

2.2.1 正常操作

当移动襟缝翼控制手柄时，旋转了CSU的输入轴，CSU发出新的位置需求信号到每一部SFCC。这个信号在襟翼通道中信道1和信道2同时被处理。位置需求信号和从FPPU获得的实际位置信号在襟翼通道内进行对比。如果需求和实际不同，每个信道都产生指令信号发送至输出模块，输出模块进行比对，如果指令信号一致，输出模块产生驱动指令到PCU的活门块进行作动。如果需要放出襟缝翼，则“放出”电磁阀通电，控制的活门滑块从中立位向全“放出”位移动。活门滑块的移动方向决定了马达的转动方向。活门滑块移动的角度控制了马达旋转的速度。活门滑块的位置由安装在活门块一端的LVDT进行监控。

当“使能”电磁阀通电时，释放了马达输出轴的压力关断刹车，输出轴开始转动，通过差动齿轮箱带动力矩轴转动，通过力矩轴和角齿轮箱将机械动力传送至相应的襟缝翼舵面作动器，襟缝翼开始移动。当活门滑块到全“放出”位时，最大的液压流量流过马达，马达全速运转带动襟缝翼伸出。

当襟缝翼（由FPPU探测）接近需求位置时，SFCC接通“收回”电磁阀。这就使得活门滑块慢慢向中立位移动。活门滑块的移动减少了液压流量，从而降低了马达的转速。

当襟缝翼到达需求位置时，所有电磁阀断电，则压力关断刹车作动。马达停止运转，压力关断刹车锁定襟缝翼，直到有新的位置需求。（如图1，以襟翼操作为例）。

2.2.2 半速操作

当探测到半速时，一级警戒触发，故障信息显示在EWD。

状态页面出现当机组确认故障并按压CLR后，或者机组按压STS后。绿色信息SLAT/FLAP SLOW信息显示在SD上。

注：状态页的SLAT/FLAP SLOW只在双发运转时出现。在地面，双发关车，此信息不会出现。

（1）SFCC故障（以襟翼为例）。

假设SFCC2襟翼通道不可用，SFCC1工作正常。则SFCC1每个襟翼通道的信道产生指令信号，驱动指令由SFCC1输出模块产生，控制襟翼PCU上的对应的电磁阀。襟翼SFCC1对应为绿系统，因此只有绿系统液压马达工作，黄系统活门块断电，压力关断刹车将黄系统液压马达输出轴锁定。由于有差动齿轮箱，系统仍可转动，以全力矩半速移动。

（2）液压故障（以襟翼为例）。

每部SFCC通道监控与它对应的PCU马达的液压压力。来自LVDT的信号用来表示控制活门的位置与驱动指令进行对比。假设，绿系统低压被SFCC1探测到。一旦液压失效被探测到，PCU对应的活门块电磁阀断电。压力关断刹车将绿系统液压马达输出轴锁定。只有黄系统活门块通电，所有只有黄液压马达工作。由于有差动齿轮箱，系统以全力矩半速运动。由于绿系统也向缝翼PCU供压，因此缝翼系统也受影响。

2.2.3 不正常操作

不对称、滑动、超速、非指令运动由SFCC利用APPU和FPPU数据的交叉对比来探测。若任何一种情况被一部SFCC探测到，被另一部SFCC确认，则WTB作动。

注：如果一部SFCC失效，另外一部SFCC自动获得WTB“预位”信号。因此，若第二部SFCC后面探测到以上任何一种情况，则每一个WTB上的一个电磁阀通电，WTB作动。

（1）不对称。

不对称即左右APPU位置不同，通常是由于两个APPU间的转动轴断。

通过对比两个APPU间数据的不一致来探测。当两个APPU间的同步位置差异大于5.2度时，SFCC即认为襟缝翼不对称。

（2）滑动（失控）。

SFCC识别滑动通过对比左右APPU位置和FPPU的位置的不一致。滑动在缝翼传输上的原因可能为缝翼PCU和T型齿轮箱间的转动轴断。

由于襟翼传输直接连接到襟翼PCU，只有齿轮箱失效可能引起滑动。

（3）超速。

超速探测为当任何一个位置传感器探测到传输轴的转速过高。可能由于与襟缝翼系统运动同方向的过高的气动载荷导致。

（4）非指令移动。

非指令移动为与选定位置的偏离超出极限。

不正常操作判定（如图2，以襟翼为例）：

如果一部SFCC探测到不对称，它对应的活门块断电。一个“WTB-预位”信号发送至另一部SFCC的襟翼通道，用以确认不对称故障是否为真。

如果另一部SFCC确认不对称，则襟翼WTB作动，襟翼PCU断电，驱动系统停止。

如果另一部SFCC未探测到不对称，对应的襟翼驱动系统被认为故障。

3 案例分析

前述的两个案例中，故障隔离分析未发现真正的襟缝翼不正常作动，通过隔离均为线路故障导致翼尖刹车作动器得到错误的作动信号，导致翼尖刹车作动。

两个案例，根据故障信息，查阅排故手册TSM得知，为SFCC1探测到右大翼缝翼WTB蓝系统电磁阀36CV为短路或开路。

针对此故障，可首先完成SFCC1的BITE测试：

若测试结果显示RH WTB SOLENIOD O/C，指示为开路。

若测试结果显示RH WTB SOLENIOD S/C，指示为短路。

可能的故障部件为：SFCC1、右侧WTB蓝电磁阀、右侧WTB、线路故障。

注：若为电磁阀短路现象或量线发现短路，则不可更换或对串计算机，否则会烧坏计算机。

依据手册，通过逐一排查，分段隔离，两次故障均为线路故障，且断丝及磨损点均为同一个区域。如图3所示。

参考文献

[1]A318/A319/A320/A321 AIRCRAFT MAINTENANCE MANUAL （R49）[Z].