事件背景
最近几年,A320FAM机队出现了多起DFDR故障,由于此故障参考MEL无法放行,一旦触发故障,就需要排故后才能放行飞机,尤其在外站,一旦触发故障,由于航材无法及时调拨到位,对航班的运行造成了一定的影响。
研究故障是为了更好的排除故障、预测故障,以达到预防维护的目的。
系统概述
DFDR:DFDR存储FDIU在过去25小时收集的数据。数据被记录在数据帧中。每一帧包含一秒内收到数据。DFDR包含BITE功能。DFDR状态信号通过FDIU发送到CFDIU和通过SDACs发送到ECAM。DFDR的通电是通过电源控制的联锁电路来控制的。如果飞机是在一次事故后沉入水中,安装在DFDR的前面板上的水下定位信标给出记录仪的位置。水下定位信标有一个电池,可以被淡水和盐水激活。
FDIU:
飞行数据接口单元(FDIU)接收离散和数字信号参数并处理它们。FDIU的功能如下:
转换,
比较,
检查和内置测试设备(BITE)。
FDIU将输入参数转换为可记录格式记录:
-harvard biphase 用于DFDR,
-bipolar return to zero 用于可选的快速存取记录器(QAR)。FDIU与记录在DFDR里的数据进行比较。记录的数据通过playback数据总线传输回FDIU。FDIU检查飞行中的参数的完整性。飞行后,引擎关闭,只有线性加速度计(LA)信号被检查。FDIU包括BITE和监控功能。
QAR:QAR存储与DFDR相同的数据用于地面性能分析、维护或状态监控任务。QAR存储的数据帧与DFDR数据帧相同。QAR包括BITE功能。QAR状态信号(QAR MEDIA LOW, QAR FAIL)发送到前面板的灯上,并通过FDIU发送到CFDIU。QAR的通电是通过电源联锁电路控制的。
LA线性加速度计:
线加速度计的任务是测量飞机三个轴的总体加速度。测量范围为:
-竖轴(Z): -3 to +6 g,
-纵轴(X): -1 to +1 g,
-横轴(Y): -1 to +1 g.
LA产生模拟信号,发送给SDACs。这信号被数字化并通过ARINC 429总线发送到FDIU。
供电逻辑分析
从飞机开始通电到一段飞行任务结束,DFDR供电大体经过如下几个阶段:(1)飞机地面供电模式一(飞机通电5分钟之内)
飞机在地面,只要一通电,202XP(115VAC)和801PP(28VDC)建立,继电器8RK吸合线圈处于断电状态,此时,DFDR通过8RK继电器供电115VAC。(如图绿线B)
同时,发动机未运转,滑油低压和接地信号继电器(12KS1或12KS2)给出接地信号,10RK延时继电器通过接地信号接地。(如图红色A)飞机通电5分钟,10RK延时继电器吸合,8RK继电器吸合线圈通电,继电器开关断开,DFDR断电。(如图黄色C)
(2)飞机地面供电模式二(飞行前检查和维护测试)
当机组在航前做准备或机务工程师进行维护测试时,都会通过按压21VU上的“RCDR/GND CTL”电门。
当按压21VU上的“RCDR/GND CTL”电门时,蓝色的GND CTL灯亮起,28VDC通过11TU/13TU12TU然后接地。此时12TU的吸合线圈通电。(如图红色A)
12TU吸合线圈通电,12TU的开关闭合,28VDC通过6RK/12TU接地形成回路。6RK吸合线圈通电(如图绿色B)
6RK吸合线圈通电,开关闭合。115VAC通过6RK给DFDR供电。(如图红色C)当再次按压21VU上的“RCDR/GND CTL”电门时,蓝色的GND CTL灯熄灭,13TU继电器吸合,12TU供电,13TU断开,DFDR断电。(图中未标记,可以自己画画看哦)
(3)飞机地面供电模式三(发动机运转)在地面,当任一台发动机启动后,滑油低压和接地信号继电器(12KS1或12KS2)给出接地信号消失,8RK继电器吸合线圈处于断电状态,115VAC通过8RK给DFDR供电。此时,8RK处于初始位置,DFDR仅通过8RK供电,(这可能就是所谓的失效保护模式吧?)
(4)飞机空中供电模式
飞机离地后,进入空中供电模式,此时前起落架减震支柱完全伸出,NOSE LADING GEAR SHOCK ABSORBER COMPRESSED信号继电器闭合。飞机在空中模式有两个供电线路:
a.115VAC通过8RK给DFDR供电。(如图中红色A)
b.28VDC通过6RK继电器和前起减震支柱压缩信号后接地形成回路。此时,6RK吸合线圈通电,开关闭合。115VAC通过6RK给DFDR供电。(如图中绿色B和黄色C)
(5)飞机地面供电模式四(飞机在地面,双发关车5分钟内)
此时的供电逻辑与飞机地面供电模式一(飞机通电5分钟之内)一样,不再介绍。
DFDR系统警告
尽管只有一个DFDR,飞行安全并不受DFDR故障的影响。在这种情况下,只提供ECAM信息。没有主警告灯和触发的声音警告。
故障研究综合以上分析,我们得知,从飞机开始通电到一段飞行任务结束,DFDR的供电逻辑多样。不同阶段触发故障所涉及的部件也并尽相同。在遇到报告DFDR故障时,应尽可能地了解故障触发时飞机的状态,才能做出正确的处置。
DFDR故障
触发时机
可能性较大故障源
处置方法
地面通电5分钟之内
发动机关车5分钟内
8RK,DFDR
重置7TU
地面上电5分钟之外
按压21VU上的“RCDR/GND CTL”电门
6RK,DFDR
重置7TU,4RK
双发启动好
8RK,DFDR
重置7TU
空中
7TU,DFDR,
6RK,8RK
落地后测试按需排故
以上只是通常大概率事件,具体故障还要具体分析。
风险点警示
由于飞机上电5分钟是DFDR供电逻辑转换时间点,所以在航线排故更换完DFDR,测试正常后,仅仅一次的测试不能保证其他阶段不出故障,例如地面双发启动好。
原因:通常更换DFDR测试阶段处于飞机通电5分钟以后,飞机发动机未启动之前,此时的DFDR测试仅测试了6RK继电器的供电逻辑,并没有测试8RK的供电逻辑。发动机启动后,供电逻辑转为8RK供电,仍有触发故障的可能条件。
合理化建议
(1)在航前机组检查单里有按压21VU上的“RCDR/GND CTL”电门操作检查的要求,如果此时发现故障,留给我们的排故以及决策时间比较有限,建议航前通电时观察5分钟之内有没DFDR故障信息,5分钟后通过按压21VU上的“RCDR/GND CTL”电门操作检查。
(2)在执行更换DFDR工作时,最好整机断电5分钟以上,使延时继电器复位,飞机重新上电,5分钟之内进行一次DFDR的测试,5分钟以后进行一次DFDR测试,确保6RK和8RK供电均正常。
(3)在有条件的基地站,航材现场库配备继电器6RK和8RK各一个。一旦航前突发故障,重置DFDR和FDIU跳开关故障不消失的话,果断更换6RK和8RK。
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