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速度配平故障总结及相关传感器的调节
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本文通过一次排故案例分享一些双同步传感器调节时需要注意的事项,类似传感器在700/800飞机上都有使用,借鉴学习。
某737-700飞机西安航后机组反映按压再现时,SPEED TRIM FAIL 灯亮。

航后做DFCS测试无法通,故障信息STAB POS SEN-1 FCC-A J1A-A13,J1A-A12。(STAB POS SEN-1 (J1A-A13, A12): The Flight Control Computer A (FCC-A) receives incorrect data from the Stabilizer Position Sensor A during the ground test.)

依据FIM 22-12 TASK803 隔离故障:

测量FCCA D10135C 插头的H2销钉—P5-3面板D630 插头1#销钉导通和对地绝缘正常;断开M1192 电插头D2205 测量pin1-2 阻值8 欧,Pin4-5 阻值22 欧,超出手册标准,确认为STAB POS SEN-1 故障。
待料期间为进一步确认故障将STAB POS SEN-1 传感器与NSS 传感器对串后故障转移, 航材到料开始更换NSS,校装测试2 个传感器。测试DFCS当前状态通过,测试速度配平有NSS1 信息,检查NSS 位置不符合手册标准,重新校装NSS, 测试DFCS、速度配平均正常无故障信息,飞机放行。
  • 系统原理

数字式飞行控制系统(DFCS)有两台飞行控制计算机(FCC),每台FCC 能完成以下五项功能:

— 自动驾驶

— 飞行指引
— 高度警戒
— 速度配平

— 马赫配平

速度配平:发动机推力大而空速较小时,速度配平功能通过控制水平安定面保持驾驶员设定的速度。FCC将速度配平信号送到安定面配平主电作动筒,去控制水平安定面的运动,这一控制作用增强了飞机在低空速时的稳定性。当飞机速度降低时,水平安定面运动使飞机低头,从而增大了飞行速度,当飞机速度增大时,水平安定面运动使飞机抬头,从而减小了飞行速度。这一功能主要在起飞阶段起作用,且仅当自动驾驶未衔接时工作,飞行指引仪开、关均可。
自动驾驶舵面位置传感器分为2 类:

单同步传感器:单同步传感器有一个同步器,仅一个输出。安定面位置传感器B 是一个单同步传感器。此传感器不能与双同步传感器互换。

双同步传感器:双同步传感器有两个同步器及两个输出。双同步传感器用来测量以下控制舵面的位置:
- 副翼
- 升降舵
- 升降舵中位偏移
- 4 号扰流板
- 9 号扰流板
- 安定面传感器A

这些传感器是一样的可以互换。

副翼位置传感器:副翼位置传感器测量副翼输入扭矩管的运动。传感器的一个输出送到FCC A,另一输出送到FCC B。

升降舵位置传感器:升降舵位置传感器测量升降舵下输入扭矩管的运动,传感器的一个输出送到FCC A,另一输出送到FCC B。

升降舵中位偏移传感器:水平安定面与升降舵协同工作来控制飞机的俯仰姿态。对于水平安定面的每一个位置,都有一个升降舵的位置使二者工作如同一个舵面,这是中位偏移位置。升降舵中位偏移传感器提供一个电位号,此电信号与升降舵中立基准位置成正比。升降舵中位偏移传感器测量升降舵感觉定中组件的运动。传感器的一个输出送到FCC A,另一个输出送到FCC B。

扰流板位置传感器:扰流板位置传感器测量4 号和9 号扰流板的运动。传感器的一个输出送到FCC A,另一输出送到FCC B。

安定面位置传感器:安定面位置传感器A测量水平安定面的位置。传感器的一个输出送到FCCA,另一输出送到飞行数据获得组件(FDAU)。安定面位置传感器B 测量水平安定面的位置,其输出送到FCC B。
这两种传感器可旋转±140 度,当其输入轴从0 度转到+140 度时,输出电压从0V ac 变到6.36Vac;当其输入轴从0 度转到-140 度时,输出电压从0V ac 变到6.36V ac,但相位相差180 度。
在传感器的壳体及输入轴上均有标记,标记用于校准传感器。在安装位置传感器时,需要检查校准基准标记。可以用DFCS BITE的校装测试(rigging)检查传感器的校准情况,也可以用DFCS BITE模拟传感器测试来检查传感器的输出。
  • 排故思路

DFCS 自检有STAB POS SEN-1 (J1A-A13, A12)信息,依据FIM 22-12 TASK 803 可知是由于FCC A 在地面测试时收到不正确的安定面位置传感器 A 信息导致的。
【说明: J1A-XX, J1B-XX and J1C-XX (where XX is a pin number) are the connector and pin numbers on the FCC-A and FCC-B. For the FCC-A: J1A=D10135A, J1B=D10135B and J1C=D10135C. For the FCC-B: J1A=10137A, J1B=10137B and J1C=10137C.】
可能故障的部件有:FCC A、安定面位置传感器A 和线路问题。
排故中从stabilizer position sensor A 插头D2205 测量:pins 1~2 阻值8Ω(手册标准18.9-23.1Ω),pins 4~5 阻值22Ω(手册标准6.75-8.25Ω),均超出手册标准,初步判断为安定面位置传感器A 故障。
安定面位置传感器A是双同步传感器,但是安定面位置传感器B是单同步传感器,串件只能选择双同步传感器进行。为隔离故障,将安定面位置传感器A与升降舵定中轴传感器对串,随后故障转移。后更换故障传感器后DFCS 测试通过,故障排除。

  • 传感器的安装及校装
1)安装传感器前,需要先将B尺寸设置为手册规定值:

安定面位置传感器为39.89 ±0.01 inch相当于安定面配平4个单位(0°)。升降舵定中轴传感器为29.00 ±0.01 inch 相当于安定面配平11.6 个单位。

B 尺寸为安定面配平螺杆上悬臂中心点和下部悬臂中心点。同时需要2 个人一起进行,一个人在驾驶舱使用手轮配平安定面位置,另一人观察B 尺寸。

B 尺寸专用工具——Stabilizer Trim Actuator Trammel Bar:F80055-1

2)安装传感器时,将传感器穿过bracket,传感器轴进入crank 时,需要使得传感器轴头部零位对准标线(zero reference alignment mark)对准Crank 槽线内部。
3)紧固Crank 上传感器轴后,先不要拧紧Bracket,接下来需要对传感器进行校装,校装时需要转动传感器本体。
4)参考相关校准工卡,将飞机设置为对应B 尺寸后,在DFCS -> EXTENDED MAINTENANCE-> RIGGING 中,对传感器进行校装,需2 人完成,一人转动传感器,另一人观察CDU 上读数,使得显示的传感器输出电压值在手册限制范围之内。
有些传感器的校装需要进行多次的B 尺寸设置,确保不同的B 尺寸下,传感器的输出值都要符合手册标准。否则校装不完全导致测试失败。
注意点:传感器位置的改变,通过CDU 上读数是有稍许延迟,所以推荐轻微转动传感器后,等待驾驶舱读数稳定下来再进行进一步校准。并且传感器比较敏感,轻微的转动都会使得读数产生变化,包括紧固螺钉时,由于Bracket受力夹紧,会对数值产生影响,所以要综合紧固前后数值变化量,对传感器进行校装。

5)校装完成后,对DFCS 相关系统进行测试,确保传感器校装到位。
注:不能仅仅进行DFCS 当前状态测试,需要对相关系统进行单项测试,确保传感器校装到位。本次排故第一次NSS 校装不到位,但是DFCS 当前状态测试可以通过,但是速度配平测试通不过,有NSS 信息。
  • 排故经验总结

传感器的安装和校装要严格按照工卡执行,对于B 尺寸的设置、传感器的校装需要多人同时进行,团队配合很重要。

传感器位置的改变,通过CDU 上读数是有稍许延迟,所以推荐轻微转动传感器后,等待驾驶舱读数稳定下来再进行进一步校准。并且传感器比较敏感,轻微的转动都会使得读数产生变化,包括紧固螺钉时,由于Bracket 受力夹紧,会对数值产生影响,所以要综合紧固前后数值变化量,对传感器进行校装。

校装完成后,不能仅仅进行DFCS 当前状态测试,需要对相关系统进行单项测试,确保传感器校装到位。本次排故第一次NSS 校装不到位,但是DFCS 当前状态测试可以通过,但是速度配平测试通不过,有NSS 信息。

由于自动驾驶舵面位置传感器安装后都需要进行校装测试,所以在排故工作中,如果不是必要情况,尽量不要进行串件排故,会造成后续传感器校装工作量大。可以通过测量传感器阻值,排除系统线路问题来隔离故障。

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700/800关于该传感器调节方法一样。我们段时间遇到800飞机调节速度刹车手柄位置传感器,该传感器和文中提到的传感器类似,调节方法也类似。上边的案例及总结,给那次速度刹车手柄位置传感器的调节提供了很大的帮助。下面就放一些调节前的照片吧,具体调节步骤可以看看手册,在这里就不具体展开了。




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