作者:潘春波 背景: 當前航空器發動機控制都已采用了 FADEC(全權限數字發動機控制)系統來優化發動機操作,減輕駕駛員負擔。FADEC可以說是發動機的核心系統,該系統和航空器其它系統一樣,也需要初始供電,為了確保初始供電的正常,我們需要對FADEC供電進行相應的了解,避免因可能維護動作上的錯誤造成部附件損壞,以下就筆者在一線A330維護時的親身經歷進行描述。 故障表現: 去年的某一天,A330 B-#### 航前推出,機組啟動發動機后,FADEC A ENG 1跳開關12KS1異常跳出,無法復位。 排故過程: 按 TSM 73-25-81-810-839-A,Loss of the EEC1 Channel A 115VAC Power SupplydetectedbytheEIVMU1排故,用萬用表測量各線路,確認線路正常的情況下,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(發動機接口和控制組件)提供的115伏交流電轉化成穩定的22伏直流電輸入到每個EEC通道。(如圖一) PCU 電源來源分為兩種: 1)在發動機停車狀態,發動機啟動階段(即 N3 轉速小于 8%)和 EEC 專用發電機雙通道均失效時:由飛機電網主匯流條和正常匯流條提供115VAC,通過PCU轉化成22VDC供給EEC。 2)當發動機正常運轉狀態(即 N3 轉速大于 8%)時:由 EEC 專用發電機提供的115VAC,通過PCU轉化成22VDC供給EEC。 PCU 的兩個電源控制通道在其中一個失效時能自動相互轉換,而發動機在EEC專用發電機能正常工作的期間,飛機電網的供電被PCU隔離,但如果EEC發電機失效,PCU自動轉換飛機電網供電。 圖二 PCU工作描述: 在日常維護中,飛機通電后,EEC 會首先供電 15 分鐘用于檢測發動機參數以準備啟動。而當發動機啟動模式選擇電門選擇點火啟動或冷轉位時,EEC會被供電。返回正常位后則失電。發動機主電門選擇ON,也會使相應的EEC通電。 返回 OFF 位,則保持供電 15 分鐘。當飛機在地面, FADEC 地面電源電門處于 ON位時,如果MCDU沒有任何有關發動機測試動作時,EEC通電5分鐘,只要在FADEC交互模式就會保持供電。當發動機火警按鈕釋放時,EIVMU將切斷電網提供的115VAC,從而切斷給EEC的供電(如圖二)。如果EIVMU失效或斷電,相應的FADEC保持來自飛機電網連續的供電。在其內部,EIVMU觸點松開,并允許115VAC的電源被供到PCU。而控制的EEC通道如果失電,另一通道會自動轉換。 飛機在地面發動機不工作時,飛機電網通過 PCU 調節后供至 EEC。當發動機開始運轉時,N3轉速在8%以下時,每個EEC通道還是由飛機的115VAC電源通過相應的EIVMU來獨立供電。115VAC電源通過PCU內的預調節器轉換成22VDC,然后發送至EEC。PCU通道A提供來自AC基本匯流條的電源,PCU通道B提供來自AC正常匯流條的電源(如圖一)。當N3轉速大于8%時,EEC電源由EEC專用發電機提供,提供兩組獨立的三相交流電經 PCU 內的預調節器轉變成 22VDC 電后分別供至 EEC 的兩個通道。此時,飛機電網被 PCU 隔離。如果發電機供電的一個通道失效,則失效 EEC 通道自動轉換。如果兩個發電機供電通道同時都失效,FADEC將由飛機電網通過 EIVMU 來提供。該發電機同時作為 N3 轉速傳感器,將 N3 信號傳到 EEC。 分析: 首先,從原理我們可以判斷此故障是飛機推出發動機啟動后偶然產生的,并不是一直持續存在的。因為當航前維護人員將飛機通電時,EEC 首先由飛機電網通過 PCU 來供電 15 分鐘。若故障一直持續存在,則此時故障即已出現,12KS1跳開關已經跳出。 其次,當機組準備啟動發動機時,將發動機啟動模式選擇電門選擇點火啟動位時,EEC 也會通過 PCU 來供電(如圖三),此時機組也沒反映 12KS1 跳開關異常。而當發動機啟動完畢后,跳開關跳出,ECAM 警告出現。此時,理論上 EEC是由 EEC 專用發電機提供電源通過 PCU 來供電。我們有理由懷疑此故障和 EEC 專用發電機有關。 圖三 但是當停車之后我們打開 FADEC 地面電源電門,恢復跳開關,依然無效,我們由此可以判斷實際上和 EEC 專用發電機無關。 隨后當我們查看線路圖之后,狀況變得相對簡單。 圖四 從 ASM73-25-04 SCH 04 圖中(圖四)可以看出,來自 901XP 的 115V AC 經過跳開關 12KS1 后至 EIVMU1,然后到 PCU。PCU 調節后給 EEC 供電。與跳開關 12KS1線路上相關的部件即 EIVMU 和 PCU 以及相關電纜。脫開 EIVMU 后恢復跳開關,并測量跳開關到 EIVMU 和 EIVMU 到 PCU 的電纜,導通性和絕緣性均正常,但之后EIVMU1 號和 2 號交換后故障依舊,可判斷故障不是由 EIVMU 產生。 其實我們從原理可以了解,當 EIVMU 失效或者失電的情況下,EIVMU 依然允許飛機電網提供115VAV 到 PCU,繼而給 EEC 供電。然后我們進一步隔離 PCU 的故障可能性。我們脫開 PCU 的 J26 電插頭后,跳開關能復位正常,由此判斷此故障是由 PCU 故障而產生,更換 PCU 后故障消除。 其實在這個過程中我們犯了一個錯誤,從原理我們可以知道,當脫開 PCU 的 J26電插頭后,EEC 已經和飛機電網隔離開來,且 PCU 也沒有供電,之前已經判斷 EIVMU是好的,這樣做只是在重復驗證 EIVMU 的好壞(如圖五),我們應該采用隔離法,從被供電的用戶源頭開始判斷,即 EEC 開始(這樣做可以避免因 PCU 預調節器失效引起的 EEC 可能出現的過載損壞),先將 EEC 脫開,并對 PCU 輸出進行接地,看看是否有 22VDC 輸出,或者看 12KS1 跳開關是否能壓入,如果跳開關能復位,或有 22VDC 輸出,則說明 EEC 是好的,接下來就只有 PCU 和 EIVMU 了;再脫開PCU 的 J26,來判斷 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: 在整個排故的過程中,我們忽略了很多系統原理的的概念,從而使我們排故走了很多的彎路,在安全上也有所欠缺,只有在了解了整個系統的工作原理后才能正確處理,如對于 EIVMU 在供電過程中的工作原理和 PCU 的 J26 電插頭脫開后的工作情況。 當然還有一些更值得我們一線排故過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,飛機電網依然能夠給 PCU 提供電源從而給EEC 供電,但是當我們把 EIVMU 計算機脫開,飛機電網就失去了提供給 PCU 的途徑,因為當 EIVMU 在位的情況時,通過其內部的觸點,將飛機電網的電源接通到PCU 的線路,使 115VAC 的電源被供到 PCU。 而當 EIVMU 離位時,沒有此功能,這個道理其實和脫開 PCU 的 J26 電插頭的道理是一樣的,不能作為排故的依據。再者,如果原理和基礎知識扎實的話,很好就能判斷出可能的原因,跳開關自動跳開基本上是負載過大引起的,從安全角度出發,先斷開用戶端,這樣既可以避免因閉合跳關開(接通)引起瞬時負載過大導致的部附件損壞,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,跳開關異常跳出產生的警告往往又會引起一些其它故障信息,給機組帶來操作的負擔,給機務排故也會帶來很多意外的麻煩,只有吃透了其原理,才能掌握排故的竅門。 以上是我對 A330 飛機發動機 FADEC 供電系統的一點淺見,因筆者水平有限,還請多提寶貴意見。 還沒看個夠,那就趕快添加航佳技術微信號:AERO-EXPERT。修飛機,開飛機,坐飛機,民航人,民航事,一切民航資訊應有盡有。 |