摘要:A330飛機(jī)剎車系統(tǒng)的間歇性短路故障可能導(dǎo)致飛機(jī)在剎車時(shí)出現(xiàn)拖胎的情況,本文針對這類故障進(jìn)行分析,并提出預(yù)防性的維護(hù)建議。
關(guān)鍵詞:空客A330飛機(jī);剎車系統(tǒng);預(yù)防性維護(hù)
Keywords:A330 aircraft;braking system;preventative maintenance
1 故障現(xiàn)象
某航空公司一架A330飛機(jī)在2019年發(fā)生一起因剎車系統(tǒng)間歇性短路故障引起的拖胎事件。該飛機(jī)短停檢查發(fā)現(xiàn)3號主輪有拖胎現(xiàn)象,胎皮分層并脫落在滑行道出口,航班取消,飛機(jī)停場排故。中央維護(hù)系統(tǒng)中的航后報(bào)告(PFR)顯示,飛機(jī)在08航段(從飛機(jī)落地至減速到80節(jié)之間的階段)出現(xiàn)過BRAKES SYS 2 FAULT(剎車系統(tǒng)2故障)警告,并伴有3號主輪剎車伺服活門的故障信息SERVOVALVE-NORM BRK 9GG2(見圖1)。
2 剎車系統(tǒng)工作原理
空客A330飛機(jī)正常剎車系統(tǒng)用于在地面降低飛機(jī)速度,以及在空中起落架收上后瞬間剎車以停止主輪轉(zhuǎn)動。該系統(tǒng)由電控液壓作動,使用綠液壓系統(tǒng)提供液壓動力,并有剎車儲壓器進(jìn)行輔助。正常剎車系統(tǒng)包括自動和人工兩種模式,自動模式的剎車指令來自自動剎車電門(有高、中、低三種減速率),人工模式的剎車指令來自剎車腳蹬。接收剎車指令的控制計(jì)算機(jī)是剎車轉(zhuǎn)彎控制組件(BSCU),BSCU是雙通道工作的計(jì)算機(jī),每次僅有一個(gè)通道工作,另一個(gè)通道處于備份狀態(tài)。當(dāng)起落架手柄選擇在DOWN位或者BSCU的一個(gè)通道失效時(shí),BSCU的兩個(gè)通道會發(fā)生轉(zhuǎn)換。BSCU可以完成對剎車系統(tǒng)的監(jiān)控和自檢,并將故障警告和信息發(fā)送到中央維護(hù)系統(tǒng)(CMS),以提示機(jī)組和機(jī)務(wù)維護(hù)人員。
如圖2所示,正常情況下,BSCU收到剎車指令時(shí),打開正常剎車選擇活門,由綠液壓系統(tǒng)通過剎車選擇活門向整個(gè)剎車系統(tǒng)提供液壓動力,同時(shí)BSCU接收實(shí)際輪速信號和來自大氣數(shù)據(jù)慣性基準(zhǔn)組件(ADIRU)的空速和加速度等信息,經(jīng)過復(fù)雜精確的計(jì)算后,通過起落架2M導(dǎo)線束向安裝在每個(gè)剎車組件上游的剎車伺服活門提供防滯信號,以調(diào)節(jié)伺服活門的開度,確保每個(gè)剎車組件獲得適當(dāng)?shù)膭x車壓力來控制輪速,達(dá)到最佳的剎車效率與性能。
3 故障分析
3.1 排故過程
現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)3號主輪輪胎破損,氣壓為零,其他輪胎壓力正常。對飛機(jī)的快速存儲記錄器(QAR)數(shù)據(jù)進(jìn)行譯碼,發(fā)現(xiàn)飛機(jī)落地后8s時(shí)3號主輪剎車壓力為2816psi(相當(dāng)于最大剎車),剎車壓力明顯過大,3號主輪輪速減到0;落地后14s時(shí)BSCU通道2出現(xiàn)故障(見圖3)。
空客對QAR數(shù)據(jù)和BSCU內(nèi)部的數(shù)據(jù)(TSD)進(jìn)行分析,認(rèn)為線路或部件有短路,可能是BSCU、3號剎車伺服活門9GG2或相關(guān)線路。
參考空客的分析意見和排故手冊(TSM)32-40-00-810-836,執(zhí)行如下排故工作:
1)根據(jù)飛機(jī)維護(hù)手冊(AMM)05-51-15-200-801-A,檢查下部機(jī)身區(qū)域、輪艙區(qū)域、主起落架和翼根區(qū)域、吊架和發(fā)動機(jī)區(qū)域正常;
2)檢查3號主輪的輪轂和軸承正常,檢查3號輪軸和軸套正常;按照AMM要求,更換同軸的3號和4號主輪,更換磨損接近到限的3號剎車組件;
3)測量發(fā)現(xiàn)BSCU電插頭AB/11A銷釘?shù)絼x車伺服活門9GG2電插頭A/F銷釘之間導(dǎo)線的絕緣阻值低,進(jìn)一步隔離為右主起落架2M導(dǎo)線束的絕緣阻值低(間歇性對地短路);根據(jù)AMM程序更換2M導(dǎo)線束,測試正常。
3.2 技術(shù)分析
從本次排故看,右主起落架2M導(dǎo)線束絕緣阻值低(間歇性對地短路)是導(dǎo)致出現(xiàn)BRAKES SYS 2 FAULT 警告和SERVOVALVE-NORM BRK 9GG2故障信息的原因。
該飛機(jī)兩天前的航班也出現(xiàn)過相同的警告和故障信息,但沒有導(dǎo)致拖胎事件,QAR譯碼發(fā)現(xiàn)故障出現(xiàn)在飛機(jī)落地前,落地后剎車壓力正常,分析認(rèn)為飛機(jī)落地前BSCU自檢監(jiān)控到系統(tǒng)短路故障后自動切換到另一個(gè)健康的通道。而本次事件最大剎車壓力和故障信息出現(xiàn)在飛機(jī)落地后的剎車減速過程中,根據(jù)空客的解釋,BSCU短路監(jiān)控功能只有在剎車伺服活門得到剎車指令時(shí)才能起作用,短路會影響剎車伺服活門的線圈電壓,干擾剎車壓力指令。也就是說,如果剎車系統(tǒng)不能在剎車前監(jiān)控到通道短路,也就不能在剎車前自動轉(zhuǎn)換到另一個(gè)健康的通道。本次事件中剎車系統(tǒng)2即是在飛機(jī)落地剎車過程中發(fā)生短路,此時(shí)剎車系統(tǒng)2正在控制剎車使飛機(jī)減速,剎車前沒有自動轉(zhuǎn)換到系統(tǒng)1,導(dǎo)致剎車壓力過大,主輪無法轉(zhuǎn)動,發(fā)生拖胎事件。
對于警告BRAKES SYS 1(2)FAULT(伴有SERVOVALVE NORM BRK (xGGy)信息),按MEL 32-42-03對BSCU的1個(gè)故障通道進(jìn)行保留,該保留項(xiàng)目沒有M(機(jī)務(wù)維護(hù))和O(機(jī)組操作)程序,機(jī)組操作手冊(FCOM)也僅是Crew awareness(機(jī)組知悉),沒有抑制故障的通道,沒有解除相應(yīng)的剎車組件,也沒有機(jī)組操作要求和運(yùn)行限制。對于剎車系統(tǒng)的間歇性短路故障,即使按照MEL32-42-03辦理了保留,如果在后續(xù)飛行中飛機(jī)落地前BSCU自檢沒有監(jiān)控到系統(tǒng)短路,故障的通道就不會在落地前自動轉(zhuǎn)換,一旦故障在落地剎車過程中重現(xiàn),仍會發(fā)生拖胎事件。因此,在本故障初次出現(xiàn)后,如果按照MEL32-42-03和MEL32-42-01(解除3號剎車組件)兩項(xiàng)一起保留,將能避免拖胎事件的發(fā)生。
4 維護(hù)建議
對于A330飛機(jī)出現(xiàn)警告BRAKES SYS 1(2) FAULT并伴有SERVOVALVE NORM BRK (xGGy)信息,如果因停場時(shí)間不足或航材短缺等原因無法及時(shí)排除故障,建議航空公司除了正常按MEL32-42-03保留外,還需再按MEL32-42-01解除相應(yīng)的剎車組件,以避免剎車系統(tǒng)的間歇性短路故障。
5 結(jié)束語
A330飛機(jī)剎車系統(tǒng)較為復(fù)雜,在飛機(jī)的運(yùn)行中扮演重要角色,為降低飛機(jī)落地后的速度起著主要作用。本文對剎車系統(tǒng)的間歇性短路典型故障進(jìn)行了分析,并給出了維護(hù)建議,旨在幫助航空公司避免因剎車系統(tǒng)的間歇性短路故障出現(xiàn)嚴(yán)重的拖胎事件。
參考文獻(xiàn)
[1] Airbus Aircraft Maintenance Manual-Normal Braking-Description and Operation [Z]. 2021.
[2] Minimum Equipment List-Normal Braking [Z]. 2021.
作者簡介
方滔,工程師,從事工程技術(shù)管理工作。