【机务频道】飞机系统排故思路探讨
一、前言
在日常飞机维修工作中，对于一个故障的排除，除了按照TSM手册进行以外，其方法多种多样的。但我们排故的终极目的都是要找到故障源，找到问题的根源，再通过更换故障源部件或修理的方法来恢复飞机系统功能至正常状态。
对于一般飞机维修来说，我们提倡的和最常用的排故思路和手段便是依据TSM手册。这个方法不仅仅能够理清故障隔离思路，也使得每一步维修工作有据可依。
但是，TSM手册以及排故程序的编写是基于飞机系统或部件故障概率的，是一个通用的思维方式和方法，所以它并不是万能的。然而，在实际工作中我们要考虑到TSM手册的局限性，况且并非所有的飞机系统故障都有对应的、参考的TSM项目；尤其我们的航线维护工作，航班正常性的保障对于我们维修工作效率也有特殊的要求，迫使我们学会利用相关的飞机基础理论知识并结合实际故障现象，快速找到故障源从而快速解决问题，这一点就显得尤为重要。
本文主要通过列举D航近两年里发生在我们身边的三起典型的A320飞机故障为案例，通过从理论分析到故障隔离，并最终迅速有效地排除系统故障的说明，其目的不仅仅是希望机务同仁对这些快速有效地排故方法回顾和加深认识，更主要是为了举一反三和扩展排故思路。
二、案例分析
案例一：“虚假信息”的判断：
某年6月12日机组反映，A320飞机B-2338右着落灯不亮，维修人员按照 TSM排故，更换右着陆灯组件后，进行操作测试，着陆灯开关正常，但 EWD右备忘录始终有LDG LT信息显示。
检查着陆灯收放开关位置是与着陆灯组件位置相匹配的，并可以正常控制。经多次更换着陆灯组件和控制开关，LDG LT信息也无法消除，故障依旧。
经查询飞机线路图手册ASM33-42-01 SCH01（图1）方知，着陆灯的“收放状态”由着陆灯组件的A插头的H插钉提供给SDAC一个离散状态反馈指示信号，逻辑是：着陆灯“放出”高电位1，“收起”低电位0；然后，由SDAC将此收放状态离散信号转换成数字信号用于ECAM 显示的。
显然，此故障是由于SDAC1#计算机的部分功能缺损而发出“指示假信号”导致的。最后，我们更换SDAC1#计算机故障而彻底排除了该故障。
毫无疑问，该故障属于虚假信息类的。对于这种问题，首先我们应该要确认受影响的系统工作是正常的，将“故障”定性为虚假信息。那为什么会产生虚假信息？一般归纳有以下三种最常见的和可能的故障情况：
① 信息探测元件发生故障：给出假信号或者假信息；
② 信息显示系统：如FWC, SDAC, DMC计算机等部件故障导致显示信息问题；
③ 线路故障：导致系统或相关信息的控制与显示故障。
在我们日常航线维护工作中，一般来说，排故工作应该遵循“先易后难”的基本原则。在掌握虚假信息产生的原理后，我们首先考虑的应当是信息显示相关的计算机；另外，FWC, SDAC, DMC 计算机在飞机上都安装了多部备份计算机，因而航线工作中我们可以通过解除可疑的计算机从而来有效进行隔离故障。
如上述LDG LT指示在判断为虚假信息后，为了迅速判断故障，我们可以充分利用系统设计多余度优势，实际上，便可通过断开SDAC1#的跳开关，则相继自动转换使用“热备份”的SDAC2#计算机，从而能迅速找到故障源。
综合我们飞机维修一线的维修工作来看，SDAC计算机的故障率是较高的，曾经多次发生因SDAC故障产生的虚假信息，而往往检查测试SDAC计算机本身自测试也都是正常的。因而在面对类似的虚假故障信息显示时，我们应格外注意。
对于处理类似虚假故障信息时，我们应该遵循以下的排故思维逻辑：
案例二：准确锁定可疑故障部件：
某年8月14日，A320飞机B-23X6反映地面喇叭“常响”故障，更换喇叭无效，更换驾驶舱呼叫地面按钮故障仍然依旧。
最后，依据ASM23-42-21 SCH01 FIG01，排查线路，更换二极管46VD后正常，排除故障。
该故障原理分析较为复杂，在实际排故过程中，因维修人员发现前起落架上电子舱通风指示灯不正常。机务人员顺藤摸瓜，从理论着手、分析线路图，该故障才得以彻底排除。
其故障本身在此不再赘述了。对于地面呼叫喇叭的故障，维修人员无论是依据排故手册还是自己工作经验，容易形成思维定势，一般均是更换喇叭并予以排除故障，即喇叭本体故障引起的。
从我们以往的维护经验来看，针对机组呼叫地面系统的故障，喇叭的故障率确实很高，因而，当时维修人员的判断和思路都是没有问题的，但由于考虑到喇叭的更换工作耗时耗力，航线维修中我们可以通过优化维修程序的方法来提高工作效率。
从理论角度，我们都知道，除了机组呼叫地面机务，喇叭在以下情况下也会自动工作的：
① 机组呼叫地面；
② 电子舱通风低流量；
③ 飞机系统长时间使用电瓶供电；
④ APU火警。
后三种情况的线路是部分独立的，逻辑控制上是“或门”。鉴于此原理，在地面喇叭故障时，机务人员可以通过“人工模拟”上述三种情况来进一步迅速确定故障源，以提高故障隔离和判断故障的准确性以及工作效率。
案例三：彻底分析并隔离故障源：
某年9月29日，A320飞机B-65X0机组反映：方向舵行程限制故障。故障表现为，在飞机构型静止在地面情况下，人工操纵脚蹬无法使得方向舵偏离至左右最大行程；换一句话说，在不需要方向舵行程限制的情况下，产生不该有的方向舵限行程制的功能。此时，在CFDS没有相关任何故障信息。
排故过程：当时，查阅TSM排故手册也没有匹配的TSM 排故程序。维修人员先后经交换FAC1#、2#无效；交换继电器13CC1， 13CC2亦无效；随后脱开方向舵行程限制器4CC模块与飞行增稳计算机FAC1#电插头后，其故障立刻消失。
这样很自然，当时维修人员便怀疑为4CC故障引起，但更换4CC后故障依旧；之后，再脱开FAC1#计算机后故障消失，最终FAC1#更换后彻底排除故障。
理论分析：系统设计和设置方向舵行程限制功能的主要目的是为了避免飞机在高速飞行或滑跑时抑制方向舵有较大偏转，防止导致飞机失控和方向舵空气动力受损。
方向舵行程限制系统有1#、2#两套系统，分别由飞行增稳计算机FAC1#、FAC2#管理和控制的，并且这两套系统工作是相互独立的，即任何一部FAC计算机接收到来自于大气数据与惯导组件ADIRU的VC空速信息，一旦VC超过一定门限值（380kts），便触发方向舵行程限制功能并开始作动。方向舵行程限制关系以及随飞机空速的限制偏转值关系，如下原理图4所示。
比较合理的排故思路和方法应当为：
1） FAC的快速隔离：FAC是方向舵行程限制功能的监控、计算、管理和控制关键部件；机务人员可以通过断开某一部FAC跳开关，来解除其方向舵行程限制系统，再确定其是否是引发该系统的故障；
2） ADIRU 的快速隔离：因空速VC 信息来自于三部大气数据与惯导组件ADIRU计算机，可逐个隔离ADIRU信号源来隔离和判断故障；
3） 因此，故障源依次为ADIRU计算机，FAC计算机，可以分别隔离。
值得我们注意的是：因ADIRU1、ADIRU2、ADIRU3之间，FAC1、2之间均为或的逻辑关系，因而在排故工作中，我们必须要将计算机彻底隔离在系统之外，方可有效地隔离故障源；而不能简单地通过交换计算机的方式使得故障转移效果。
三、综述
通过上述三个典型的A320飞机系统故障的排除可知，都花费很多时间，排故过程也绕了不少弯路，可以说都是所谓的“疑难故障”。但从最终的排故结果来看，尤其是上升到理论角度，这些故障都是通过更换很简单的部件而解决问题的，又可谓是“疑难不难”。
对于“疑难故障”的排除，难就难在故障的真实故障源的分析、隔离和查找，而并非在TSM可能引起故障部件之中；同时，从排故实施步骤来说，也看似不合理不合法。
但仔细研究发现上述排故方法也不是完全脱离于TSM，在多数TSM手册和程序中均有参考Refer ASM xx-xx-xx-xx，这就是告诉大家，对于复杂系统故障，要通过对系统原理的分析，均能找到故障源，排故方法也是有据可依的。
最重要一点，现代化航空器都是计算机管理控制的，系统与系统之间都是交联和相互作用的，我们可以将一架飞机看成一个集成的“大系统”，“大系统”中又包含各个较为独立的“子系统”。
因此，我们要善于从系统相互之间的接口和信号着手、以及“大系统”与“子系统”之间的逻辑关系和控制关系上分析判断，这些是排除“疑难故障”的有力武器。
通过本文，旨在对广大机务人员在排故思路上有所启迪和借鉴。在未来遇到疑难故障时，要善于从理论上思考，多一点分析和研判，不断总结经验，在遵循TSM手册的前提下，再形成一套科学有效的排故思路和方法。若做好这些，不仅仅是简单地保证安全和提高工作效率，更重要的是能够规避风险。