■ 張頌珍 周青華/法荷航空附件服務(wù)（上海）有限公司

0 引言

某航司運(yùn)營(yíng)全空客機(jī)隊(duì)，包括A320 和A321 兩種主力機(jī)型。其中，A321 機(jī)隊(duì)從2020 年末開(kāi)始引進(jìn)，目前已達(dá)到9 架的規(guī)模，機(jī)型均為A321neo。理論上來(lái)說(shuō)，新飛機(jī)引進(jìn)后其性能正處于最佳狀態(tài)，除了部分時(shí)壽件和消耗件外，前期很少會(huì)有部附件需要更換。但該公司2021 年卻在新引進(jìn)的A321 機(jī)隊(duì)中產(chǎn)生了10 次剎車溫度監(jiān)控組件（BTMU）的拆換，同期在約80 架的A320 機(jī)隊(duì)中卻只產(chǎn)生了10 次BTMU 的拆換。A320 機(jī)隊(duì)和A321 機(jī)隊(duì)安裝的BTMU 相同，均為泰雷茲公司生產(chǎn)，件號(hào)為35-1H5-1002。相同件號(hào)產(chǎn)品在不同機(jī)隊(duì)上的可靠性產(chǎn)生了統(tǒng)計(jì)學(xué)上的顯著差異，其背后的原因值得維修和工程技術(shù)人員去探索和深思。

1 剎車溫度指示系統(tǒng)工作原理

剎車溫度指示系統(tǒng)屬于起落架系統(tǒng)的一部分，由剎車溫度傳感器（BTS）、剎車溫度監(jiān)控組件（BTMU）和下游部件剎車轉(zhuǎn)彎控制組件（BSCU）組成。A320/A321 飛機(jī)起落架包括前起落架兩個(gè)前輪和左右主起落架各兩個(gè)主輪，主輪從左到右依次為1 ～4 號(hào)輪。每個(gè)主輪上裝有獨(dú)立的碳剎車組件，4 個(gè)BTS傳感器分別安裝在對(duì)應(yīng)的剎車上，通過(guò)熱電偶來(lái)探測(cè)剎車溫度并輸出與剎車溫度成比例的弱電壓信號(hào)。左右兩個(gè)BTMU 分別安裝于主起落架的支柱上，用于接收對(duì)應(yīng)側(cè)兩個(gè)BTS 輸出的弱電壓信號(hào)，并將此信號(hào)放大至1～9V的水平。BTMU 輸出的電壓信號(hào)發(fā)送至位于電子艙的BSCU，整個(gè)剎車溫度指示系統(tǒng)的故障監(jiān)控和故障記錄功能也是由BSCU實(shí)現(xiàn)的（見(jiàn)圖1）。

圖1 剎車溫度指示系統(tǒng)示意圖

2 剎車溫度監(jiān)控組件故障現(xiàn)象

2.1 飛機(jī)上的故障表現(xiàn)

航線反映的BTMU 故障現(xiàn)象主要有三種，第一種是某一路剎車溫度無(wú)法正常顯示，指示“XX”；第二種是某一路剎車溫度顯示超溫；第三種是報(bào)告“BRK TEMP SENSORx（yGW）/BTMU（zGW）”故障信息?？傮w來(lái)看，盡管A320 機(jī)隊(duì)和A321 機(jī)隊(duì)上的BTMU 的廠家和件號(hào)相同，但是可靠性卻呈現(xiàn)較大的差異。據(jù)統(tǒng)計(jì)，某航司A320 機(jī)隊(duì)上BTMU 的MTBUR 數(shù)據(jù)在30000h 以上，而A321機(jī)隊(duì)上BTMU 的MTBUR 只有A320 機(jī)隊(duì)的十分之一左右。

2.2 維修車間的故障表現(xiàn)

BTMU 進(jìn)入部件維修車間后，根據(jù)CMM 手冊(cè)要求進(jìn)入測(cè)試排故環(huán)節(jié)，其在車間的故障表現(xiàn)與飛機(jī)上的情況不盡相同。根據(jù)維修車間2020年的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，BTMU 在車間的故障表現(xiàn)主要分為5 類（見(jiàn)圖2），其中，NFF 占比為30%，連接器或引腳缺陷占比為30%，套管破損或污染各占15%，核心線路組件損壞占比為10%。

圖2 BTMU在車間的故障表現(xiàn)

2021 年以來(lái)，隨著某航司A321neo機(jī)隊(duì)的引進(jìn)，A321 機(jī)隊(duì)拆換的BTMU逐漸增多。A321 機(jī)隊(duì)拆換的BTMU 在進(jìn)入維修車間后呈現(xiàn)了兩點(diǎn)明顯區(qū)別于A320 機(jī)隊(duì)的特點(diǎn)，首先是NFF 占比明顯提高，由原來(lái)的30%提升至60%；其次是這些BTMU 成色相對(duì)較新，不存在太多使用痕跡，也基本沒(méi)有污染物的存在，但是通過(guò)放大鏡觀察，這些BTMU 的插頭限位裝置和插頭中的引腳存在較為嚴(yán)重的磨損（見(jiàn)圖3），導(dǎo)致插頭和引腳的更換比率大幅提高。

圖3 BTMU的插頭限位裝置和插頭引腳磨損情況

3 某航司A321 機(jī)隊(duì)BTMU 拆換率上升的原因分析

3.1 A320 和A321 剎車溫度指示系統(tǒng)的異同

AF 公司A320 機(jī)隊(duì)剎車溫度指示系統(tǒng)的可靠性遠(yuǎn)優(yōu)于A321 機(jī)隊(duì)。經(jīng)過(guò)對(duì)比發(fā)現(xiàn)，在兩個(gè)機(jī)隊(duì)剎車溫度指示系統(tǒng)涉及的三個(gè)主要機(jī)載部件中，BSCU和BTMU 的廠家和件號(hào)均一致，唯一不同的配置是BTS。A320 機(jī)隊(duì)的BTS由柯林斯公司生產(chǎn)，件號(hào)為466-19-1；A321 機(jī)隊(duì)的BTS 由古德里奇—梅西埃公司生產(chǎn)，件號(hào)為C20464002。由于件號(hào)C20464002 的BTS 是件號(hào)C20464001的升級(jí)換代產(chǎn)品，因此維修工程部門(mén)并沒(méi)有將BTS 列為懷疑對(duì)象，而是懷疑A321 機(jī)型較高的載重引起的高振動(dòng)對(duì)剎車溫度指示的可靠性產(chǎn)生了負(fù)面影響。

3.2 不同航空公司A321 機(jī)隊(duì)BTMU 拆換率的對(duì)比

為了進(jìn)一步尋找A321 機(jī)隊(duì)BTMU高拆換率的原因，維修工程部門(mén)聯(lián)系了多家擁有A321 機(jī)隊(duì)的航空公司對(duì)口部門(mén)進(jìn)行調(diào)查，發(fā)現(xiàn)一家中等規(guī)模的B 公司近兩年也出現(xiàn)了與某航司十分類似的BTMU 拆換率走高現(xiàn)象。在B 公司，該現(xiàn)象不僅存在于A321neo 飛機(jī)，還存在于A321ceo 飛機(jī)上，這兩種機(jī)型均安裝了古德里奇—梅西埃公司生產(chǎn)的BTS C20464002，不但BTMU 的拆換量有較大上升，而且BTS 的拆換量也不小，且因BTS 基本上不可修，導(dǎo)致B 公司一度出現(xiàn)航材庫(kù)存不足情況。

3.3 OEM 原廠對(duì)BTMU 拆換率上升的調(diào)查結(jié)果

鑒于相同BTMU 產(chǎn)品在A320 和A321 機(jī)隊(duì)上呈現(xiàn)完全不同的可靠性數(shù)據(jù)，且多家航司均出現(xiàn)在引進(jìn)安裝C20464002 件 號(hào)BTS 的A321 飛 機(jī) 后，剎車溫度指示系統(tǒng)的故障率明顯上升情況，因此維修工程部門(mén)就此問(wèn)題聯(lián)系了空客公司。空客公司的答復(fù)是已經(jīng)注意到BTMU 和BTS 拆換率大幅上升情況，雖然還沒(méi)有最終的解決方案，但是已經(jīng)發(fā)布了相應(yīng)的TFU 文件來(lái)提醒所有航司注意該問(wèn)題。根據(jù)TFU 32.47.00018的描述，對(duì)A321 飛機(jī)剎車溫度指示系統(tǒng)故障率上升的原因進(jìn)行如下總結(jié)：

1）為了解決可靠性問(wèn)題，2019 年空客公司開(kāi)始在A321 飛機(jī)上使用古德里奇—梅西埃公司生產(chǎn)的件號(hào)為C20464002的BTS 替換上一代產(chǎn)品C20464001。但是新件號(hào)使用以來(lái)，多家客戶反映剎車溫度指示系統(tǒng)故障率持續(xù)上升，導(dǎo)致了該系統(tǒng)更加頻繁的部件拆換。

2）通過(guò)對(duì)從飛機(jī)上拆下的幾個(gè)部件的分析調(diào)查發(fā)現(xiàn)，部分BTS 插頭內(nèi)部有黑色的粉塵，部分BTS 插頭的插針上有輕微振動(dòng)導(dǎo)致的磨損痕跡，有些BTS插頭的插針折斷損壞，有些BTMU 插頭的插孔由圓形變?yōu)闄E圓形，還有部分BTMU 插頭的卡口損壞（見(jiàn)圖4）。

圖4 剎車溫度傳感器BTS插頭磨損情況

3）通過(guò)OEM 在實(shí)驗(yàn)室實(shí)施的振動(dòng)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，由于傳輸?shù)慕Y(jié)構(gòu)載荷和空氣動(dòng)力載荷，BTMU 線束在其自身重量作用下會(huì)產(chǎn)生自由移動(dòng)（見(jiàn)圖5）。這種運(yùn)動(dòng)造成了BTMU 和BTS 插頭插座接口處的摩擦，從而導(dǎo)致信號(hào)傳輸?shù)漠惓：筒孱^卡口銷水平方向的凹槽磨損。

圖5 BTS和BTMU的安裝位置和線束安裝狀態(tài)

4 剎車溫度指示系統(tǒng)故障率上升的解決方案

4.1 短期解決方案

空客公司通過(guò)收集各大航空公司的維護(hù)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，古德里奇—梅西埃生產(chǎn)的件號(hào)為C20464002 的BTS 的平均在翼使用循環(huán)約為300 飛行循環(huán)，也就是約2 個(gè)月的飛行時(shí)間。因此，航線維護(hù)中如果發(fā)現(xiàn)剎車溫度指示系統(tǒng)故障，建議按以下邏輯執(zhí)行排故：

1）重置跳開(kāi)關(guān)1GW，執(zhí)行BSCU測(cè)試，如果故障復(fù)現(xiàn)則繼續(xù)執(zhí)行下一步；

2）檢查BTS 插頭，如果插針存在彎曲、變形和其他損壞，則更換BTS；如果BTS 插針存在折斷情況，則同時(shí)更換BTMU；

3）在更換了BTS 卻未更換BTMU的情況下，飛機(jī)短時(shí)間內(nèi)再次出現(xiàn)剎車溫度指示故障，則需要更換BTMU。

4.2 長(zhǎng)期解決方案

航空公司運(yùn)營(yíng)維護(hù)數(shù)據(jù)表明，老一代件號(hào)為C20464001 的BTS 的可靠性比新件號(hào)C20464002 好8 ～10 倍。根據(jù)IPC 可知，此兩者完全可以雙向互換。因此，如果航空公司希望快速解決A321 飛機(jī)剎車溫度指示系統(tǒng)問(wèn)題，選項(xiàng)之一就是向OEM 古德里奇—梅西埃公司采購(gòu)一批老件號(hào)BTS，替換存在問(wèn)題的新件號(hào)BTS。OEM 聲稱，已經(jīng)重啟老件號(hào)BTS 的生產(chǎn)，并且能夠保證客戶在這一產(chǎn)品上的需求。

顯然，最理想的解決方案不是回到過(guò)去，航空公司更希望OEM 能夠快速給出新件號(hào)BTS 的改進(jìn)方案，且能夠有效控制改裝升級(jí)帶來(lái)的成本。但是事情的進(jìn)展并不如想象中的順利。OEM 還需要通過(guò)更多飛行驗(yàn)證和測(cè)試來(lái)找到導(dǎo)致BTS 和BTMU 可靠性下降的根本原因，從而做出針對(duì)性的改進(jìn)，以避免再次改進(jìn)的BTS 可靠性不高的問(wèn)題。