B737NG 驾驶舱风挡故障浅析

一、故障现象

在日常维护中，B737NG 驾驶舱风挡主要有以下两种常见故障：

1.窗组件受损：电弧放电、裂纹、划痕、脱层、水气渗入、起泡等现象。

2.风挡加温系统故障（故障现象为“POWER ON”灯不亮和风挡超温“OVHT”灯亮）。

下图是 ECMR 系统中记录的近一年发生的 B737NG 风挡故障比例。从图中可以看出，风挡加温系统过热灯亮的故障占了很大的比例，其次是窗组件受损，加温失效则很少，故先从风挡加温系统的原理来展开讨论。

故障比例图

二、系统原理描述

1. 风挡加热原理

在外层玻璃板的内表面有一层导电层，该导电层与风挡内部的汇流条连接，电流通过汇流条把电流传到导电层，通过导电层上的电阻消耗能量，从而产生热量来加热风挡。WHCU（风挡加温控制组件）使风挡温度保持在 110F (43C)，风挡有两个嵌入式的风挡温度控制传感器（一个主用，一个备用），把温度反馈给WHCU 进行闭环控制。

2. 风挡加温控制组件 WHCU 有以下功能:

- 监控风挡温度

- 状态指示（ON 或者 OVHT）

- 向风挡供电(逐渐增加电流或减少电流)

- 系统自检

风挡加温系统简图

从系统简图上可以看出，P5 面板上的加温状态指示由 28/16V DC 供电来控制，风挡加温电路和控制电路由 115V AC 供电。

每个风挡导电层的电阻不一样，一般会在风挡上有电阻代码标识，不同代码代表不同的导电层的电阻值，我们在维护过程中需要根据不同的电阻值连接对应的可变电压接线柱，使得电压与导电层电阻匹配。

以下介绍 WHCU 的控制逻辑：

- 当风挡温度小于 100F (37C)时,控制回路使 K1 继电器得电，POWER ON 绿灯点亮，加温电路连通，电流逐渐增大，同时控制电路使 K2 继电器得电，保持过热灯 OVHT 不亮。

- 当风挡温度上升到目标温度 110F (43C)，WHCU 会逐步降低电流，以防止过热。

- 当温度超过 145F (62C)，K1，K2 继电器都失电，加热电路切断，同时使得过热灯 OVHT 点亮。POWER ON 灯熄灭。

三、风挡加温系统故障原因

风挡加温系统的故障现象主要有两种，即：风挡加温系统不工作（故障现象为“POWER ON”灯不亮）和风挡超温（故障现象为“OVHT”灯亮）。

引起加温失效的故障可能有下述原因：

1. WHCU 与风挡温度传感器之间的电路出现开路或者短路的现象。

2. P5-9 控制面板没有电源，可能是由于跳开关跳出后电路开路。

3. 风挡加温电路故障，该故障可能是由于 WHCU 加温电路上出现线路问题。

引起过热灯亮的故障可能有下述原因：

该故障所占比例比较大，该故障是在风挡加温接通时，WHCU 中过热继电器K1 失电，导致 K2 继电器失电，使“OVHT”灯点亮。

查阅 WHCU 的 CMM30-40-04 手册得知，在下述几种情况下，过热继电器 K1 会跳开，导致“OVHT”灯点亮。

四、故障源分析及建议措施

收集 的维修数据，在风挡故障中常见的故障源

如下：

故障源比例图

1. 窗组件及温度传感器

窗组件有多种故障现象：电弧放电、裂纹、划痕、脱层、水气渗入、气泡等情况。目前，波音机队采用的是 PPG 新件，当发现窗组件有问题时，直接更换新件。

窗组件放电弧

排故实例：1/28，B-####飞机航后，机组报告 R1 风挡，加温接通时，跳火。根据 AMM 手册的检查要求，只要风挡有跳火现象，必须更换窗组件。于是依据 AMM 更换 R1 风挡玻璃。

需要注意的是在安装过程中要记录新件上的电阻代码，若是旧件的话除了记录电阻代码还需要测量导电层电阻，因为电阻值可能会随时间发生变化。最后根据 AMM 手册中的要求把导线接在相应的电源接线端上并完成相应的测试。最后一点需要注意的是，要严格按照 AMM 手册做增压测试，以及时发现风挡是否正确安装到位，有时候机组会报告飞行中驾驶舱有啸叫声，有可能就是风挡没有安装好。

若温度传感器发生故障，则要测量传感器的阻值是否符合手册中的标准，对于 1 号风挡可以切换主/备用传感器，而侧窗需对调传感器接线桩。

2. WHCU 故障

WHCU 属于风挡加温系统中较常见的故障，遇到此类故障，首先要到电子舱里 WHCU 上做自检，根据故障指示灯和前几个航段储存的故障代码，按照 FIM 手册进行故障隔离。不要单凭经验对串 WHCU 或者加温电缆来判断故障。

3. 侧窗加温电缆

侧窗加温电缆在开关侧窗时容易受到机械损伤，并且橡胶老化和受力容易集中在插头根部，可能会导致电缆芯线在插头处断路或接地短路,最终导致 OVHT灯燃亮，甚至导致电插头处跳火等严重后果。依据波音SB737-30-1058 颁布工程指令：使用柔性更好、在接头处增加保护层的加温电缆（ABC57021），并修正生产线号 1980 之前飞机电缆插座的定位销位置。

4. 传感器接线桩

侧窗温度传感器接线柱的位置较难接近，且接线柱较细，垫片和螺帽较难安装。

因此在更换侧窗时，可能会出现螺帽未拧紧的情况，且由于震动、温度和导线老化等因素，可能会出现导线在接线片处断裂的情况。

5. 供电跳开关

跳开关跳出的现象主要发生在以下四个跳开关上 C228, C393, C394 和 C392，它们都是风挡加温的供电跳开关，提供 115V AC。若发现有跳开关跳出的话，检查其接线片是否存在氧化、腐蚀、褪色等现象，这种情况长期积累会造成过热，导致跳开关跳出，见下图。随着跳开关使用时间的增长，跳开关接触电阻也逐渐增大，跳开关也会越发频繁得跳开。

根据 737NG-FTD-30-09001 介绍，波音在 2009 年 6 月之后交付的飞机使用了镀镍的接线片来替代原来镀锡的接线片，并且也更换了供电线束的材料，提高跳开关的可靠性。

跳开关接线片上的绝缘层烧伤

排故实例：4 月 17 日，B-####飞机机组反映空中左侧 2 号风挡过热灯亮，排故时发现供电跳开关跳出，后更换跳开关后，故障消除。

五、总结

针对窗加温系统排故时，第一步先到 E/E 舱 WHCU 组件完成自检程序。根据WHCU 故障指示灯以及存储器中前几个航段历史故障记录，参照相应 FIM 章节完成线路测量，以保证快速准确的排除窗加温故障。完成自检后，可优先检查供电跳开关。

　定期检查供电跳开关、窗加温电阻、传感器电阻以及接线桩和供电电缆的预防性维护措施可以延长窗组件使用寿命，同时降低窗加温系统故障率，减少航班延误，降低运营成本。

参考文件：

CMM30-40-04

737NG-FTD-30-09001

SB737-30-1058

B737NG AMM/FIM/SSM