波音737常见液压系统模拟机故障分析
液压系统作为波音737飞机重要的组成部分,飞行中需要为很多系统提供动力。但是相比于液压系统相对复杂的故障涉及和后续处置,液压系统本身故障的表象是相对简单的。那么首先我们简单的回顾一下波音737飞机的液压系统。
波音737飞机有三套独立的液压系统,分别为A系统、B系统和备用系统,如下图所示为飞机的飞行操纵、前缘襟翼和缝翼、后缘襟翼、起落架、刹车、前轮转弯、反推和自动驾驶提供动力。
由图中我们知道液压系统由引起增压,输出动力来源于系统液压泵。A/B系统均配置一个发动机驱动泵(EDP)和一个主系统电动马达驱动泵(EMDP),备用系统配置一个备用系统电动马达驱动泵。两个EDP分别为A系统B系统提供液压压力。这是一种柱塞式、变位移、凸轮作动压力补偿液压泵,安装于每台发动机的附件齿轮箱前面的左侧。EDP正常输出量为36GPM(加仑/分钟),输出压力为3000PSI.AB系统EMDP通过吸振垫安装在主起落架轮舱前壁板中央,由三相油冷交流马达、单级变位移压力补偿型液压泵组成,正常输出量5.7GPM,输出压力为2700PSI。备用系统EMDP位于翼身整流罩右后部,刹车储压器的内测,正常输出量为3.7GPM,输出压力为2700PSI。
下面我们具体了解一下各个液压系统在飞机上的分布:
首先是A和B系统在飞机的具体位置和油箱附近各个管道的含义
然后是备用系统
能够看出波音737液压系统本身提供液压动力的构成相对简单,但是系统故障之后对于整体飞机的后续飞行运行影响和处置涉及相对较多,那么下面就从QRH出发,由为数不多的故障表象来简单分析737液压系统的模拟机故障。
液压泵压力低
当液压泵输出压力<1300psi时,该灯亮。QRH中对于本检查单描述相对简单,只需要关断相应故障的液压泵,但是根据上述对于EDP和EMDP的输出压力区别,需要注意的一点是如果关断的是EDP,那么后续可能造成相应系统的EMDP灯间歇亮。
液压泵过热
对于液压泵过热的检查单,需要注意的是在关断相应的液压泵之后还要通过多功能显示系统来检查相应故障一侧的液压压力,因为液压系统用来冷却液压油的热交换器是在相应一侧的主油箱内,在EMDP过热且系统压力大于3300psi时,会存在可燃性液体因为压力渗出或者泄露接触到过热条件,并且位于主油箱内的安全隐患,所以后续如果压力大于3300时,需要关断相应一侧的EDP,从而导致需要转换到相应一侧液压系统失效检查单。
A系统失效
模拟机上关于A系统失效的处置的关键点在于以下几点:
1. 起落架问题,如果起飞过程中A系统失效但一号发动机工作正常的情况下,LGTU不工作。如果飞行过程中A系统失效后续人工放起落架以后,起落架无法收上。这两种情况都需要对后续飞行的续航能力问题作出判断。
2. 地面扰流板不工作和一号发动机反推正常液压压力不动作,这两项不工作项目导致着陆距离的增加和接地后可能会出现推力不对称的情况,所以对后续对着陆机场或者备降机场的选择时,相应的天气情况和道面情况都应该纳入考虑范围内。
另外还有一种需要考虑到本检查单的情况:如果首先A系统EMDP失效,执行相应的检查单之后继续飞行,然后一号发动机失效,如果此时飞机速度较大,发动机在风转的过程中导致A系统EDP压力不会完全丧失,但实际情况则是A系统已经失效,如果忽略此点可能导致后续进近过程中机组对于起落架或者其他A系统失效相关故障没有足够预期造成中止进近或复飞等情况,进一步增加单发进近情况下飞行机组的工作负荷和心理压力。
B系统失效
模拟机上关于B系统失效的处置的关键点在于以后几点:
1. 后缘襟翼问题,因为后缘襟翼是由B系统提供压力,所以当B系统失效时,后缘襟翼使用备用电动系统放出,且没有不对称保护,所以备用放襟翼的过程中要时刻注意后缘襟翼的指示,而且是使用襟翼15作为着陆构型,最后进近过程中的进近速度大所导致的低高度下降率、着陆距离都需要结合着陆机场条件综合判断。
2. 前缘装置问题,因为前缘装置是由备用压力放出,放出以后无法收回,所以备用放襟翼后需要考虑如果着陆机场不能降落后的备降续航问题和备降时的空速问题。
3. 刹车和二号发动机反推正常液压压力不工作,备用刹车只给每对主起落架机轮而不是每个机轮提供防滞保护,所以着陆时情况为人工使用备用刹车和可能出现的不对称反推,依然要考虑相应着陆机场的道面情况。
4. 偏航阻尼器不工作,对于类似单发无指引等需要相对稳定的操纵情况下的飞行操纵造成负面影响。
相对于A系统失效,执行B系统失效检查单的情况还要多注意的一项是二号发动机分离,因为执行发动机失火、严重损坏或分离检查单的步骤中提起发动机灭火手柄一项会抑制液压泵低压灯工作,由于系统设计问题,当一号发动机分离时,A系统液压油会泄露至20%。但是二号发动机分离会导致B系统液压油完全泄露,如果忘记执行B系统失效检查单会对建立构型和进近航线的构成产生不利影响。
而且通过上述四个检查单的综合描述我们可以知道虽然A系统或者B系统失效的处理步骤都有关闭两个相应系统的液压泵电门,但是导致执行相应检查单的条件各有差异。
恢复人工或A和B系统失效
此检查单的处置和注意事项在A系统和B系统失效的综合情况下还要考虑的主要问题是飞行过程中的操纵力量和飞机惯性的配合,飞行和地面扰流板都不工作、正常和备用刹车都不工作,着陆过程中需要使用稳定的刹车压力,所以对着陆距离的增加和机场道面情况的评估和判断需要更加的谨慎,且需要提前通知ATC着陆后需要占用跑道,因为前轮转弯不工作。
备用液压压力低
此灯只在选择备用泵工作后或自动备用功能起作用时才预位。
备用液压油量低
此灯始终预位。
我们可以看出检查单的描述和表象上备用系统的故障都比较简单,但是作为A/B系统的备份,在一些情况下我们要格外警惕备用液压系统故障的提示,比如在备用系统漏油后B系统液压油会降低到全满的70%;或B系统失效时,我们在执行飞行操纵点门到备用方向舵位时,应密切观察:
1. 备用方向舵接通琥珀色灯亮
2. 备用液压琥珀色液压油量低灯不亮
3. 备用液压琥珀色低压灯可能瞬时亮
因为我们知道B系统失效的时候前缘装置是由备用压力放出,如果此时备用液压系统压力低而导致前缘装置无法放出,后续可能会涉及到前缘襟翼过度、后缘襟翼收上着陆、所有襟翼收上着陆等多个检查单,这些检查单对于进近速度的要求各有不同,但是都无异于增加了后续进近着陆过程机组的工作负荷。而且由于处理故障时机组注意力分配问题甚至于导致不能及时发现前缘装置的问题。
总结
作为波音737飞机重要的组成部分,液压系统的任何故障除了对于本身的不正常情况处置外,对于后续航班运行的影响都是直观且持续的。所以在模拟机训练中,对于液压系统故障处置的整个流程都需要机组有良好的CRM,清醒的情景意识,以及扎实的理论基础为支撑。本文所诉相对简单,希望对于大家有所帮助。
特别感谢袁璠教员在创作过程中的耐心讲解和理论支持。