作者：潘春波 背景： 當(dāng)前航空器發(fā)動(dòng)機(jī)控制都已采用了 FADEC（全權(quán)限數(shù)字發(fā)動(dòng)機(jī)控制）系統(tǒng)來(lái)優(yōu)化發(fā)動(dòng)機(jī)操作，減輕駕駛員負(fù)擔(dān)。FADEC可以說(shuō)是發(fā)動(dòng)機(jī)的核心系統(tǒng)，該系統(tǒng)和航空器其它系統(tǒng)一樣，也需要初始供電，為了確保初始供電的正常，我們需要對(duì)FADEC供電進(jìn)行相應(yīng)的了解，避免因可能維護(hù)動(dòng)作上的錯(cuò)誤造成部附件損壞，以下就筆者在一線A330維護(hù)時(shí)的親身經(jīng)歷進(jìn)行描述。 故障表現(xiàn)： 去年的某一天，A330 B-#### 航前推出，機(jī)組啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)后，F(xiàn)ADEC A ENG 1跳開(kāi)關(guān)12KS1異常跳出，無(wú)法復(fù)位。 排故過(guò)程： 按 TSM 73-25-81-810-839-A，Loss of the EEC1 Channel A 115VAC Power SupplydetectedbytheEIVMU1排故，用萬(wàn)用表測(cè)量各線路，確認(rèn)線路正常的情況下，交換EIVMU1、2后故障依舊，隨即更換PCU后試車正常。 原理及分析：
圖一 PCU（電源控制組件）功能： PCU的主要功能是把由EIVMU（發(fā)動(dòng)機(jī)接口和控制組件）提供的115伏交流電轉(zhuǎn)化成穩(wěn)定的22伏直流電輸入到每個(gè)EEC通道。（如圖一） PCU 電源來(lái)源分為兩種： 1）在發(fā)動(dòng)機(jī)停車狀態(tài)，發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)階段(即 N3 轉(zhuǎn)速小于 8％）和 EEC 專用發(fā)電機(jī)雙通道均失效時(shí)：由飛機(jī)電網(wǎng)主匯流條和正常匯流條提供115VAC，通過(guò)PCU轉(zhuǎn)化成22VDC供給EEC。 2）當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)(即 N3 轉(zhuǎn)速大于 8％）時(shí)：由 EEC 專用發(fā)電機(jī)提供的115VAC,通過(guò)PCU轉(zhuǎn)化成22VDC供給EEC。 PCU 的兩個(gè)電源控制通道在其中一個(gè)失效時(shí)能自動(dòng)相互轉(zhuǎn)換，而發(fā)動(dòng)機(jī)在EEC專用發(fā)電機(jī)能正常工作的期間，飛機(jī)電網(wǎng)的供電被PCU隔離，但如果EEC發(fā)電機(jī)失效，PCU自動(dòng)轉(zhuǎn)換飛機(jī)電網(wǎng)供電。
圖二 PCU工作描述： 在日常維護(hù)中，飛機(jī)通電后，EEC 會(huì)首先供電 15 分鐘用于檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)以準(zhǔn)備啟動(dòng)。而當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)模式選擇電門選擇點(diǎn)火啟動(dòng)或冷轉(zhuǎn)位時(shí)，EEC會(huì)被供電。返回正常位后則失電。發(fā)動(dòng)機(jī)主電門選擇ON，也會(huì)使相應(yīng)的EEC通電。 返回 OFF 位，則保持供電 15 分鐘。當(dāng)飛機(jī)在地面， FADEC 地面電源電門處于 ON位時(shí)，如果MCDU沒(méi)有任何有關(guān)發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)試動(dòng)作時(shí)，EEC通電5分鐘，只要在FADEC交互模式就會(huì)保持供電。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)火警按鈕釋放時(shí)，EIVMU將切斷電網(wǎng)提供的115VAC，從而切斷給EEC的供電（如圖二）。如果EIVMU失效或斷電，相應(yīng)的FADEC保持來(lái)自飛機(jī)電網(wǎng)連續(xù)的供電。在其內(nèi)部，EIVMU觸點(diǎn)松開(kāi)，并允許115VAC的電源被供到PCU。而控制的EEC通道如果失電，另一通道會(huì)自動(dòng)轉(zhuǎn)換。 飛機(jī)在地面發(fā)動(dòng)機(jī)不工作時(shí)，飛機(jī)電網(wǎng)通過(guò) PCU 調(diào)節(jié)后供至 EEC。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，N3轉(zhuǎn)速在8%以下時(shí)，每個(gè)EEC通道還是由飛機(jī)的115VAC電源通過(guò)相應(yīng)的EIVMU來(lái)獨(dú)立供電。115VAC電源通過(guò)PCU內(nèi)的預(yù)調(diào)節(jié)器轉(zhuǎn)換成22VDC，然后發(fā)送至EEC。PCU通道A提供來(lái)自AC基本匯流條的電源，PCU通道B提供來(lái)自AC正常匯流條的電源（如圖一）。當(dāng)N3轉(zhuǎn)速大于8%時(shí)，EEC電源由EEC專用發(fā)電機(jī)提供，提供兩組獨(dú)立的三相交流電經(jīng) PCU 內(nèi)的預(yù)調(diào)節(jié)器轉(zhuǎn)變成 22VDC 電后分別供至 EEC 的兩個(gè)通道。此時(shí)，飛機(jī)電網(wǎng)被 PCU 隔離。如果發(fā)電機(jī)供電的一個(gè)通道失效，則失效 EEC 通道自動(dòng)轉(zhuǎn)換。如果兩個(gè)發(fā)電機(jī)供電通道同時(shí)都失效，F(xiàn)ADEC將由飛機(jī)電網(wǎng)通過(guò) EIVMU 來(lái)提供。該發(fā)電機(jī)同時(shí)作為 N3 轉(zhuǎn)速傳感器，將 N3 信號(hào)傳到 EEC。 分析： 首先，從原理我們可以判斷此故障是飛機(jī)推出發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后偶然產(chǎn)生的，并不是一直持續(xù)存在的。因?yàn)楫?dāng)航前維護(hù)人員將飛機(jī)通電時(shí)，EEC 首先由飛機(jī)電網(wǎng)通過(guò) PCU 來(lái)供電 15 分鐘。若故障一直持續(xù)存在，則此時(shí)故障即已出現(xiàn)，12KS1跳開(kāi)關(guān)已經(jīng)跳出。 其次，當(dāng)機(jī)組準(zhǔn)備啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，將發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)模式選擇電門選擇點(diǎn)火啟動(dòng)位時(shí)，EEC 也會(huì)通過(guò) PCU 來(lái)供電（如圖三），此時(shí)機(jī)組也沒(méi)反映 12KS1 跳開(kāi)關(guān)異常。而當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)完畢后，跳開(kāi)關(guān)跳出，ECAM 警告出現(xiàn)。此時(shí)，理論上 EEC是由 EEC 專用發(fā)電機(jī)提供電源通過(guò) PCU 來(lái)供電。我們有理由懷疑此故障和 EEC 專用發(fā)電機(jī)有關(guān)。
圖三 但是當(dāng)停車之后我們打開(kāi) FADEC 地面電源電門，恢復(fù)跳開(kāi)關(guān)，依然無(wú)效，我們由此可以判斷實(shí)際上和 EEC 專用發(fā)電機(jī)無(wú)關(guān)。 隨后當(dāng)我們查看線路圖之后，狀況變得相對(duì)簡(jiǎn)單。
圖四 從 ASM73-25-04 SCH 04 圖中（圖四）可以看出，來(lái)自 901XP 的 115V AC 經(jīng)過(guò)跳開(kāi)關(guān) 12KS1 后至 EIVMU1，然后到 PCU。PCU 調(diào)節(jié)后給 EEC 供電。與跳開(kāi)關(guān) 12KS1線路上相關(guān)的部件即 EIVMU 和 PCU 以及相關(guān)電纜。脫開(kāi) EIVMU 后恢復(fù)跳開(kāi)關(guān)，并測(cè)量跳開(kāi)關(guān)到 EIVMU 和 EIVMU 到 PCU 的電纜，導(dǎo)通性和絕緣性均正常，但之后EIVMU1 號(hào)和 2 號(hào)交換后故障依舊，可判斷故障不是由 EIVMU 產(chǎn)生。 其實(shí)我們從原理可以了解，當(dāng) EIVMU 失效或者失電的情況下，EIVMU 依然允許飛機(jī)電網(wǎng)提供115VAV 到 PCU，繼而給 EEC 供電。然后我們進(jìn)一步隔離 PCU 的故障可能性。我們脫開(kāi) PCU 的 J26 電插頭后，跳開(kāi)關(guān)能復(fù)位正常，由此判斷此故障是由 PCU 故障而產(chǎn)生，更換 PCU 后故障消除。 其實(shí)在這個(gè)過(guò)程中我們犯了一個(gè)錯(cuò)誤，從原理我們可以知道，當(dāng)脫開(kāi) PCU 的 J26電插頭后，EEC 已經(jīng)和飛機(jī)電網(wǎng)隔離開(kāi)來(lái)，且 PCU 也沒(méi)有供電，之前已經(jīng)判斷 EIVMU是好的，這樣做只是在重復(fù)驗(yàn)證 EIVMU 的好壞（如圖五），我們應(yīng)該采用隔離法，從被供電的用戶源頭開(kāi)始判斷，即 EEC 開(kāi)始（這樣做可以避免因 PCU 預(yù)調(diào)節(jié)器失效引起的 EEC 可能出現(xiàn)的過(guò)載損壞），先將 EEC 脫開(kāi)，并對(duì) PCU 輸出進(jìn)行接地，看看是否有 22VDC 輸出，或者看 12KS1 跳開(kāi)關(guān)是否能壓入，如果跳開(kāi)關(guān)能復(fù)位，或有 22VDC 輸出，則說(shuō)明 EEC 是好的，接下來(lái)就只有 PCU 和 EIVMU 了；再脫開(kāi)PCU 的 J26，來(lái)判斷 EIVMU 的輸出是否 115VAC，如果輸出是 115VAC，那么剩下的只有是 PCU 了。
圖五 總結(jié)： 在整個(gè)排故的過(guò)程中，我們忽略了很多系統(tǒng)原理的的概念，從而使我們排故走了很多的彎路，在安全上也有所欠缺，只有在了解了整個(gè)系統(tǒng)的工作原理后才能正確處理，如對(duì)于 EIVMU 在供電過(guò)程中的工作原理和 PCU 的 J26 電插頭脫開(kāi)后的工作情況。 當(dāng)然還有一些更值得我們一線排故過(guò)程中需要了解并注意的事情，如在 EIVMU 雙通道都失效的情況下，飛機(jī)電網(wǎng)依然能夠給 PCU 提供電源從而給EEC 供電，但是當(dāng)我們把 EIVMU 計(jì)算機(jī)脫開(kāi)，飛機(jī)電網(wǎng)就失去了提供給 PCU 的途徑，因?yàn)楫?dāng) EIVMU 在位的情況時(shí)，通過(guò)其內(nèi)部的觸點(diǎn)，將飛機(jī)電網(wǎng)的電源接通到PCU 的線路，使 115VAC 的電源被供到 PCU。 而當(dāng) EIVMU 離位時(shí)，沒(méi)有此功能，這個(gè)道理其實(shí)和脫開(kāi) PCU 的 J26 電插頭的道理是一樣的，不能作為排故的依據(jù)。再者，如果原理和基礎(chǔ)知識(shí)扎實(shí)的話，很好就能判斷出可能的原因，跳開(kāi)關(guān)自動(dòng)跳開(kāi)基本上是負(fù)載過(guò)大引起的，從安全角度出發(fā)，先斷開(kāi)用戶端，這樣既可以避免因閉合跳關(guān)開(kāi)（接通）引起瞬時(shí)負(fù)載過(guò)大導(dǎo)致的部附件損壞，還可以很容易判斷（本故障的用戶不多）故障的起因。 另一方面，查看 MEL 后可知，一個(gè)通道 A 供電失效除了延程飛行之外是可以保留的。然而，跳開(kāi)關(guān)異常跳出產(chǎn)生的警告往往又會(huì)引起一些其它故障信息，給機(jī)組帶來(lái)操作的負(fù)擔(dān)，給機(jī)務(wù)排故也會(huì)帶來(lái)很多意外的麻煩，只有吃透了其原理，才能掌握排故的竅門。 以上是我對(duì) A330 飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī) FADEC 供電系統(tǒng)的一點(diǎn)淺見(jiàn)，因筆者水平有限，還請(qǐng)多提寶貴意見(jiàn)。 還沒(méi)看個(gè)夠，那就趕快添加航佳技術(shù)微信號(hào)：AERO-EXPERT。修飛機(jī)，開(kāi)飛機(jī)，坐飛機(jī)，民航人，民航事，一切民航資訊應(yīng)有盡有。 |
