【34导航】B737NG飞机 ADIRU维护与排故提示
关于惯导的文章,之前其实也写过好几篇。下面翻译一份波音的SL,里面总结的很全面。
ADIRS造成的运行延误一直是航空公司比较关注的问题。
ADIRS给飞机上的其他系统提供关键的惯导(IR)和大气数据(ADR)参数,没有这些参数,这些系统将无法工作。因此当ADIRS不能提供有效数据时,这些系统将报告故障。
ADIRS的主要部件是大气数据惯性参考组件(ADIRU,俗称惯导计算机、惯导、大气数据计算机),因此,它是ADIRS相关故障时经常被更换的主要部件。
ADIRS使用了位置、运动和压力传感器,来向其他系统提供有效的数据。这些传感器需要特别的注意和处理以保持最佳性能。
这些传感器必须提供非常准确的IR和ADR数据,而传感器会暴露在恶劣环境条件下,包括寒冷、潮湿的天气和地面操作,这将是极大的挑战。
有陀螺仪、加速度计、探头,它们从飞机上伸出来,可能接触到水和昆虫。还有管路/软管,它们可能会泄漏、聚集潮气、扭结或堵塞。
放行的紧迫性使得很难对这个非常复杂的系统进行故障排除,包括对其他系统的下行影响。
多年来,波音公司回答了许多与ADIRS相关的问题,并就ADIRS主题回复了许多SR。这些信息可能会被遗忘、丢失,也可能没有给所有的航空公司共享,因此在放行延误报告里,排故措施继续还是更换ADIRU。
因此波音发布了737-SL-34-242,AIR DATA INERTIAL REFERENCE SYSTEM BEST MAINTENANCE PRACTICES,提供ADIRS的知识、见解和最佳实践,以帮助航空公司减少放行延误和换下ADIRS组件的无故障(NFF)率。
免责声明-如果与本文件中的任何内容有冲突,请始终遵循波音维护指南。
波音公司已使用维修提示(MT)、FTD文章、服务信函(SL)、波音通信系统(BCS)消息和多运营商消息(MOM)向运营商传达了ADIRS相关主题。此服务信函旨在将这些主题综合到一个文档中。
▎概述
ADIRS包含两个功能:
IR功能,
ADR功能。
ADIRU是将惯性基准组件(IRU)和大气数据计算机(ADC)封装成一个组件。
ADIRU IR和ADR功能在硬件和软件上是独立分开的,唯一的例外是共用电源。IR和ADR不在内部传递数据。相反,IR数据通过外部ARINC 429数字数据总线传递给ADR。
因此,在进行故障排除时,识别ADIRS的哪个功能不工作有助于缩小该功能及其组件的潜在原因。如果故障与电源有关,则可以进一步将故障排除范围缩小到公共电源输入。
有关IR和ADR功能、相关组件和输入以及每个功能提供的输出数据的详细说明,请参考AMM:
737NG Aircraft Maintenance Manual (AMM), Chapter 34-21-00,System Description
建议ADIRS工作人员熟悉此材料。
下面首先介绍与IR功能相关的内容,接着是ADR功能,接着是ADIRS电源。然后,讨论ADIRS常见故障。
▎惯导功能
ADIRU的惯导功能部分包括以下组件:
惯导系统显示组件(ISDU)为IR功能提供数据显示和初始化数据输入功能。它是FMC/CDU接口的备用接口,并提供了另一种方式来校准惯导和获取故障数据。
模式选择组件(MSU)向ADIRU提供模式选择数据。它还向机组提供系统运行和故障状态。
每个ADIRU使用三个内部加速度计和三个内部激光陀螺来计算IR数据。初始当前位置信息从ISDU或使用CDU(FMC)输入到ADIRU。
● 惯导主题1-校准困难
IR TOPIC 1 – ALIGNMENT DIFFICULTIES
首先特别要解释一下惯导的初始校准。
在正常校准惯导期间,惯导要对上次存储的位置和当前输入位置执行合理性检查。正常校准在低纬度时为5分钟,在高纬度时为17分钟。
当模式选择开关从ALIGN或NAV模式设置为OFF时,ADIRU执行断电过程。在断电过程中,ADIRU将其最后一个已知位置写入非易失性存储器(NVM)。
此断电过程持续约30秒,这就是为什么在30秒时间过去之前,必须将开关保持在OFF位,而不要拨出ADIRU跳开关的原因。然后,在随后的校准过程中使用最后一个已知位置。
如果突然失去115伏交流电和28伏直流电(电瓶)电源输入,ADIRU无法工作,则无法执行断电过程并将位置存储在NVM中。
为了完成正常的校准过程,ADIRU需要有效的人工输入飞机的当前位置纬度和经度。如果在校准过程完成前未输入当前位置,则校准灯将闪烁,并在FMC CDU上提示输入IRS位置信息。如果MSU处于NAV,且当前位置尚未输入,则ADIRU将不会进入NAV模式。
可通过三条独立的ARINC 429输入总线中的一条向ADIRU提供当前位置:
FMC-1
FMC-2
ISDU
如果FMC/CDU接口不工作(例如,在POS INIT页面上没有设置IRS POS提示,或者FMC ARINC 429输入总线到ADIRU可能有问题),尝试使用另一个FMC/CDU侧(如有配备)或ISDU输入位置。我们遇到了一个故障排除案例,其中ISDU接口是能成功完成校准的唯一方法。
初始当前位置输入后,ADIRU在输入的纬度/经度位置和存储在NVM中的当前位置之间执行比较测试,每个位置的通过/失败极限为+/-1度。
在当前位置比较测试期间检测到的错误比较导致ADIRU报告校准故障代码04,并通过闪烁校准灯和给出输入IRS位置(代码08)CDU草稿行消息,提示再次输入当前位置。
如果第二次位置输入与第一次完全相同,ADIRU将清除故障和输入IRS位置信息,接受第二次输入值作为有效位置,稳定点亮校准灯,并执行校准。
如果由于不正确的断电顺序,NVM中没有最后一个已知位置,则需要两次相同的手动输入。如果最后一次断电是在姿态(ATT)模式下,或者惯导计算机刚修理回来(shop flag set),则位置比较测试被禁止。
在ADIRU执行了正常校准之后,对输入纬度与地球自转速率的水平分量和垂直分量测得的纬度,进行校准性能对比测试。
校准性能测试失败导致ADIRU报告校准故障代码04,并通过闪烁校准灯并给出输入IRS位置(ENTER IRS POSITION:代码08)信息再次提示输入当前位置。
此时,如果后续输入的纬度在校准性能测试极限内,故障将清除,校准灯将熄灭,ADIRU将进入NAV模式。无需重复校准即可更正原始纬度记录。
▲左惯导故障灯亮,显示02代码
但是,如果输入的纬度在两次输入后继续与估计纬度不一致,则ADIRU将清除代码04和08故障,并将其替换为严重IR故障(代码02),点亮故障灯,而不进入NAV。ADIRU假设,在两次人工输入确认飞机位置后,错误组合一定是由于IR内部故障造成的。
手动位置输入不准确导致校准困难
Alignment Difficulties Caused by Inaccurate Manual Position Entries
由于校准过程中校准灯闪烁和/或故障灯亮起,许多ADIRU被更换,但后面在车间测试为NFF。在正常校准过程中,如果人工位置输入或记录未通过IR校准性能测试,则可能会错误地给出故障代码02。这就是为什么总是要输入一个准确的位置。
从FMC导航数据库键入机场可能会导致问题,因为它可能不代表机场内飞机的实际物理位置。始终使用登机口位置或全球定位系统(GPS)位置。GPS位置(如有)可从FMC/CDUPOS REF(位置参考)页面获取。
执行此操作将GPS位置数据从CDU上的POS REF页传输到ADIRU:
按CDU上的NEXT PAGE键。INIT REF页将变为POS参考页。
按行选择键4L或5L。GPS L或GPS R位置数据移动到草稿行。
按CDU上的PREV PAGE键。POS REF页变为INIT REF页。GPS位置数据保留在草稿行中。
按下行选择键4R。GPS位置数据从草稿行移动到SET IRS POS框
一些维修人员在飞行驾驶舱时,可以使用手机上的应用程序来获取GPS位置。
一旦MSU开关离开OFF位置,IR会运行BITE。如果存在内部IR故障,故障会立即被检测到,并通过点亮故障灯进行通知;即使是在开始校准和人工输入位置之前。
我们发现很低情况下,由于纬度/经度人工多次输入不准确,一个好的ADIRU被更换。
幸运的是,通过重新启动,可以将诱发02故障代码的好ADIRU进行恢复。
只需将MSU开关重新置于OFF位至少30秒,然后循环ADIRU的输入电源(115V AC、28V AC和28V DC),然后将MSU开关重新置于ALIGN或NAV,来重新启动校准。
请记住,循环跳开关可能会导致其他系统出现针对大气数据惯性参考系统(ADIRS)的故障,这可能会减慢恢复过程。这就是为什么在初始化依赖IR数据实现关键功能的其他系统之前,最好先校准ADIRU并使其处于导航模式。有关此主题的更多讨论,请参阅后面的“其他系统效应”部分。
MSU开关故障导致的校准困难
Alignment Difficulties Caused by MSU Switch Failures
MSU向ADIRU提供两个模拟离散输入,M1和M2,以指令进入的模式,OFF、ALIGN、NAV或ATT的模式。有时开关触点被污染物腐蚀,ADIRU可能会将M1上的接地误认为开路。
NAV和ATT模式定义的M1和M2离散值,如下所示:
M1 M2 Mode
GND GND NAV
OPEN GND ATT
如果电阻低,ADIRU将模拟离散信号读作GND(接地);如果电阻高,ADIRU将其读作OPEN。
如果存在腐蚀,增加的电阻可能导致ADIRU将M1读为OPEN并进入ATT模式。在这种情况下,ADIRU将报告代码09 ENTER HEADING。
如果报告代码09,且MSU处于ALIGN(校准)或NAV(导航)位置,则“无法校准”情况可能与ADIRU的M1和M2输入有关。
ADIRU还测试通电期间的输入模式离散信号,当MSU开关从“OFF”移到“ALIGN”或“NAV”时运行。模式离散信号测试失败是一个严重故障,将点亮故障灯,并导致ADIRU显示故障代码02(IRU故障)。
由于严重故障会被锁定,在情况得到纠正后,必须循环ADIRU输入电源以重置它。有时,由于MSU开关故障而造成ADIRU不必要的更换。注意,并非所有开关故障都能通过ADIRU的输入模式离散测试检测到。
由于飞机过度移动或大风导致的校准困难
Alignment Difficulties due to Excessive Airplane Movement or Windy Conditions
有关此主题的详细讨论,请参阅SL 737-34-SL-241,Alignment of the Inertial Reference System (IRS) in High Wind or Wind Gust Conditions
● 惯导主题2 – 陀螺仪老化
IR TOPIC 2 – GYRO AGING
惯导里的陀螺仪会随着使用时间而老化磨损。
更换陀螺仪很费用很贵,而且每个ADIRU中有三个陀螺仪,因此希望用到最大的使用寿命。
但是,当由于陀螺仪故障而更换ADIRU时,仅更换故障陀螺仪会导致很低问题:
并非所有陀螺仪都是相同的使用时间,并且可能无法跟踪每个陀螺仪的使用时间;
如果陀螺仪的使用时间相近,则后面第2或第3个陀螺仪故障而导致ADIRU故障的风险非常高。
两个ADIRU都需要能够正常工作才能放行飞机,而任何一个陀螺仪故障会使ADIRU无法工作。
霍尼韦尔表示,他们愿意与运营商合作,建立一个满足其个人需求的陀螺更换计划。有关此主题的更多信息,请参阅Honeywell Service Information Letter (SIL), D201603000049, Ring Laser Gyro (RLG) Maintenance and Support – Dual Inertial Reference Unit/Air Data Inertial Reference Unit (IRU/ADIRU) Installations PN HG2050ACXX and PN HG2080ACXX。
● 惯导主题3-理解惯导 BITE
IR TOPIC 3 – UNDERSTANDING IR BITE
IR功能监视和报告ADIRU的BITE数据。从ADR功能或电源检测到故障,转到IR处理器进行处理和存储。
IR处理器通过ARINC 429数据总线发送故障数据和状态数据,并在CDU上显示有限数量的故障。更详细的BITE信息只能在修理厂从ADIRU中提取。
ADIRU的IR故障也通过MSU报告,MSU有两套指示。一套给左ADIRU,一套给右ADIRU。每套都有这些指示:
ALIGN。在ADIRU校准期间稳定亮起的白色信号牌。当ADIRU需要位置信息时,指示器将闪烁。闪烁的校准灯并不意味着ADIRU失败。位置信息可以通过FMC/CDU或ISDU接口输入。当从ALIGN、NAV或ATT模式中选择到OFF模式时,在IR关闭过程中,校准灯也会点亮。即使选择了另一种模式,“ALIGN”灯也将一直亮起,直到断电过程完成。
FAULT。当出现关键的IR故障或非关键IR故障时,琥珀色指示灯稳定亮起。关键故障被锁定,当不再存在时,需要循环ADIRU电源以清除。非关键故障一清除,灯就会自动熄灭。重要的是要记住FAULT灯的点亮,并不总是意味着ADIRU失效和需要更换,特别是在校准过程中。
ON DC。当ADIRU使用28V直流电源时,一个琥珀色指示灯稳定亮起。这可能表明ADIRU中存在电源问题。如果ADIRU 115V交流跳开关未闭合,则ON DC灯也将亮起。
DC FAIL。当ADIRU的输入的直流电源小于18V直流电时,琥珀色指示灯稳定亮起。如果28伏直流输入电源跳开关未闭合,此指示灯会亮起。
注:ADR故障不在MSU上显示。
BITE检测到的可能导致姿态、航向、角速度或加速度的错误IR输出的关键故障将导致MSU故障灯亮起,IR输出设置为故障状态。
关键故障包括程序销钉或奇偶校验错误、故障MSU模式离散输入或代码02(IR Fail)故障,代码02故障是在尝试校准期间输入多个不准确的位置引起的。关键故障可以是ADIRU的内部或外部故障。
BITE检测到的不影响主要功能的非关键IR故障不会导致IR输出失效,但会导致故障灯在校准模式期间或在地速低于40节时亮起。非关键IR故障通知在飞行期间被抑制(地速大于60节)。非关键故障可由ADIRU的内部或外部原因引起。
如果MSU故障指示灯在校准期间亮起,则在拆卸ADIRU之前,务必通过CDU BITE接口查看ADIRU的BITE报告,以解决任何可纠正的故障。所有的ADIRS故障也由ISDU报告和显示,因此从ISDU中检索故障也是有帮助的。
● 惯导主题4-ADIRU安装硬件的校准的干扰
IR TOPIC 4 – DISTURBING ALIGNMENT OF THE ADIRU MOUNTING HARDWARE
ADIRU的安装位置校准对飞行至关重要。如果ADIRU的任何安装硬件(如机架、托架、托盘或垫片)被拆除或干扰,且未正确重新安装或调整不当,则可能导致航向和/或姿态发生偏差。
ADIRU安装允许0.10度的公差。在飞机制造过程中,使用专用工具对安装进行验证。
如果ADIRU固定硬件已被拆除或干扰,只有让波音公司派人使用特殊的校准工具重新校准安装。
在进行可能干扰ADIRU安装校准的工作之前,请务必联系波音公司,以确定是否有办法将其最小化或避免。
● 惯导主题5 -航向差异
IR TOPIC 5 – HEADING DISCREPANCIES
报告航向差异的最常见原因是各种航空电子设备中使用的磁差(MagVar)表。为此,提供了一些有用的出版物,请参阅:
Boeing SL 737-SL-34-222, Effects of Flight Management Computer (FMC)/Inertial Reference Unit (IRU), Magnetic Variation (MagVar) Models and FMC Navigation Database (NavDB) Magnetic Declination (MagDec) Intermix
Boeing SL 737-SL-34-215-C, Air Data Inertial Reference Unit (ADIRU), Magnetic Variation (MagVar) Update
Boeing SL 737-SL-34-231, Air Data Inertial Reference Unit (ADIRU)/Inertial Reference Unit (IRU) Magnetic Variation (MagVar) Operational Requirements for Worldwide Operations
航向差异限制
有时波音公司会被问到,在机长和副驾驶(F/O)的主要飞行显示器之间航向差异的标准。这种差异通常是由于ADIRU中的传感器漂移或设备架校准造成的。
机长和副驾驶导航显示器上显示的航向之间的差异没有公布的限制。使用部件公差和安装公差,可以用下内容作为指导:
对于+/- 50°纬度之间的磁航向,每个ADIRU输出精度要求在+/- 2.0°范围内
对于纬度大于50度的磁航向,要求每个ADIRU的输出精度在+/- 3.0°
对于真航向,每个ADIRU必须在+/- 0.4°范围内
每个ADIRU飞机上的安装公差为+/-0.1°
● 惯导主题6——残余地速
IR TOPIC 6 – RESIDUAL GROUND SPEED
飞行航段完成后,检查残余地速的目的是获得IR系统“健康”或完好性的指示。除非系统断电并执行全校准或快速校准,否则残余地速将继续存在。
并且,如果系统保持打开状态,一旦在地面上,IR仍处于激活状态,系统将继续漂移,这将影响残余地速。
这就是建议使用参AMM Task 34-21-00-200-802检查飞机停止后的残余地速的原因。否则,它可能会继续变化,而不是飞行航段后残余地速的准确描述。
飞机停止后,除零以外的任何地速指示都被视为残余地速,并由惯导系统的漂移引起。残余地速可参考AMM Task 34-21-00-200-802中规定的标准进行判断。
● 惯导主题7-径向位置误差
IR TOPIC 7 – RADIAL POSITION ERROR
参考AMM TASK 34-21-00-200-801中的径向位置误差检查,将IRS位置与飞机在地面上不移动时的实际经纬度位置进行比较,并基于ADIRU处于NAV模式的时间长度进行判断。
该计算比IRS MONITOR页面上显示的FMS计算值能更准确地表示惯导的漂移。
FMS IRS MONITOR页面显示的是基于FMS位置混合解决方案的位置计算出每个可用IR位置误差率(单位:海里/小时),该解决方案包括其他导航传感器,如GPS和地面导航辅助设备。
通过将每个IR位置相对FMS位置的距离差值除以总飞行时间(而不是进入NAV中的时间)来计算飞行的位置误差率。这些值仅在航段结束时计算、存储,然后在再次升空时清零。
基于飞行中的位置比较测试,惯导径向位置误差可导致FMS给出下列信息:
VERIFY POS: IRS-IRS
VERIFY POS:IRS-FMC
VERIFY POS: IRS-RADIO
在地面上,IR径向位置误差会导致FMS给出IRS POS/ORIGIN DISAGREE信息。
● 导航主题8-导航模式下的最长时间
IR TOPIC 8 – Maximum Time in NAV Mode
认证过的ADIRU在导航模式下的时间最长为18小时。导航模式从地面上最后一次完全校准开始,到ADIRU断电,或在地面上进行另一次完全校准。应计算地面和空中时间,包括下一次飞行的总时间。
建议每次飞行前进行完全校准,以达到最佳惯导精度。down-mode校准(即快速校准)不被视为完全校准。
NAV中的时间必须手动计算来确定。它不显示在飞机上。
▎ADR功能讨论主题
ADIRU的ADR功能包括以下组件:
皮托管探头和静压孔
空气数据模块ADM
迎角(AOA)传感器
总温(TAT)探头
ADIRU使用来自ADM的传感器数据、AOA传感器、TAT探头、IR功能和程序销钉来计算输出的大气数据参数。AOA叶片用于静压源误差修正(SSEC),以及推力和地效补偿。
PSEU的空/地状态和DEU的大气压设置也用于补偿或修正ADR输出值。ADIRU监控TAT探头、AOA叶片和皮托管探头上加热器的开/关状态和运行状况,以便根据需要对ADR输出值进行修正。
● ADR主题1——高度和空速误差
ADR TOPIC 1 – ALTITUDE AND AIRSPEED DISCREPANCIES
高度和空速不一致(例如,高度/空速不一致、消失、波动、不稳定、不可用、高度和速度故障旗等)的报告很常见。很多时候,原因是由于ADIRU以外的东西,所以只更换ADIRU来放行飞机可能无法解决问题。
根本原因可能包括皮托管静压系统探头、端口(水、蒙皮变形)或压力管(存在湿气、扭结或泄漏)、ADM输入(压力传感器漂移),虚假AOA角度输入(传感器卡滞、变形、超出校准、安装松动、齿轮潮湿、腐蚀、参考电压接地),TAT探头输入(堵塞、腐蚀、损坏、故障)、间歇或不工作的传感器加热器,或电子飞行仪表系统(EFIS)控制面板上设置的大气压不正确,或左右两侧设置的气压不一样。
如果两个主系统之间的空速差≥5节连续5秒存在,则IAS DISAGE信息将出现。一旦情况消失,IAS DISAGREE信息将消失。有接到报告说,在起飞滑跑速度约为80-90节时会出现这种情况。当飞机停下时,ADIRU输出正常状态计算空速(CAS)45节。它需要连续5秒来触发故障信息,这将使飞机在80-90节左右。这表明,在起飞滑跑之前,可能存在大气数据系统的潜在故障。
如果飞机在大雨中停放,皮托管探头入口或静压孔可能进水。随着大气温度和/或压力的逐渐变化,流经静压孔的水可能被“拉”进静压孔。
水可能只在静压孔的入口,而不是全部拉到管子里,并进入到排水管。静压孔中的毛细作用可以保持水的流动。一旦飞机被移动,水的表面张力就会破裂,导致水流失,环境也会变干净。当湿气和雨水可能是一个因素时,建议使用参考AMM中提供的程序在飞机起飞前排干和冲洗空速系统。
还建议在飞机外部检查期间,特别是在大雨条件下,对皮托管探头和静压孔进行靠近的目视检查。如果怀疑湿气被困在一个静压孔中,试着用拇指轻拂端口。这可能会破坏表面张力,并释放滞留在静压孔中的任何水。飞机的轻微移动也可能清除静压孔中的任何滞留水分。
当机长显示的气压高度与副驾驶显示的气压高度之差超过200英尺并持续5秒以上时,ALT DISAGREE 高度不一致信息将点亮。条件清除后,ALT DISAGREE高度不一致信息将消失。
皮托管或静压管渗漏可能导致空速或高度差异。AMM有一个对系统进行泄漏检查的程序。建议检查所有管路连接和排放口是否密封良好。
皮托管探头中可能有堵塞物(例如昆虫),皮托管静压管路中可能有过尖锐的弯折或扭结,静压孔和皮托管损坏,静压孔附近可能有蒙皮波纹效应,或静压孔敏感区域的漆面不好,或者是一个错误的或超出允许的ADM。ADM会随着时间的推移而漂移,并导致一个稳定的偏差误差。
▲右空速管进入一只小蜜蜂后导致空速显示为56(地面停机正常为45)
在737NG/737MAX上,皮托管探头感应并通过ADM传输的总压力是SSEC计算中的一个参数。马赫数(作为总压的一部分导出)和AOA角度是设定SSEC的参数。因此,错误的总压或AOA输入可能导致高度误差。
SSEC是连续计算的;但是,在较低的马赫数时修正很小和0.4马赫之前被抑制,导致在较低速度下影响很小或没有影响。这可以解释为什么这种差异有时只能在高速飞行中出现。
AOA叶片的参考电压来自ADIRU。有时,特别是在老飞机上,与此接线接口相关的一些电气接地可能被腐蚀或松动,并导致虚假信号,这可以解释飞行中的空速波动等事件。
皮托管探头或TAT加温也可能发生故障,尽管电路受到监控,可以在地面上快速识别和纠正此类故障。
● ADR主题2——高度测量系统精度
ADR TOPIC 2 – ALTIMETRY SYSTEM ACCURACY
联邦航空管理局(FAA)和欧洲控制中心(Eurocontrol)在2012年通知波音,几年来收集的高度监测数据显示测高系统误差(ASE)出现负漂移。
ASE定义为通过ATC应答机报告的飞机高度与测量的飞机高度之间的差异。由于潜在的传感器退化引起的ASE会随着时间的推移而增加,如果ADM在相同的幅度和方向上偏离公差,则可能不容易被发现。
波音公司开发了SB,定期监测飞机空中数据系统的准确性,避免高度监测超标:Boeing Service Bulletin (SB) 737-34-2454, Revision 02, NAVIGATION - Air Data System - Altimetry System Test
参考MOM-MOM-15-0885-01B,SB中的测试现在加入到了AMM中,并已证明有助于确定ADM是否导致飞行高度差。ADM可能没有失效,但它可能已经超出了支持RSVM运行所需的裕度。已知一个超差ADM会导致FMCS给出UNABLE RNP信息。
MOM-MOM-15-0885-01B和37NG-FTD-34-12003中提供了有关测高系统测试的重要信息。
● ADR主题3——皮托管和TAT探头可靠性改进
ADR TOPIC 3 – PITOT AND TAT PROBE RELIABILITY IMPROVEMENTS
皮托管和TAT探头从机身伸出,暴露在极端的大气条件下。这使得它们容易受到水分进入、损坏和侵蚀的影响。皮托管和TAT探头的可靠性一直是一个持续的挑战。波音出版物参考文献:
Boeing SL 737-SL-34-239, Certification of Total Air Temperature (TAT) Probe Part Number (P/N) 102LJ2AG
FTD Article 737NG-FTD-34-15005, Total Air Temperature (TAT) Reliability Improvement
FTD Article 737NG-FTD-34-15006 , High-Cycle Pitot-static Probe Reliability Improvement
● ADR主题4-理解ADR BITE
ADR TOPIC 4 – UNDERSTANDING ADR BITE
BITE检测到的可能提供错误ADR输出的关键故障将导致ADR系统故障。ADR关键故障包括ADR内部故障和外部传感器故障,如AOA传感器、TAT探头、皮托管静压系统、气压修正输入和所有程序销钉输入。
通常,只有当飞机在移动时,例如在起飞滑跑或飞行期间,才能检测到关键故障,并且当飞机在地面上静止时,不可能再现。
当发生与大气数据相关的事件时,请查看其他使用大气数据参数系统的BITE,以便找到有价值的排故线索。
例如,机长和副驾驶的ADIRU并不比较它们的数据输出值,使用系统进行比较和数据合理性检查。FMCS、飞行控制计算机(FCC)和通过CDU的通用显示系统(CDS)/DEU-BITE报告都是在空中数据事件发生时查找相关飞行故障的好系统。
▎输入电源
ADIRU的工作电压为115V AC或28V DC,其中115V AC为正常电源。如果交流电源不可用,飞机电池的直流电源将为ADIRU供电。此外,向ADIRU和AOA传感器提供28V交流同步参考(REF)电压。
ADIRU还向ADM提供13.5V直流电源,向ISDU提供28V直流电源。每个ADIRU都有一个单独的交流和直流电源用于隔离故障。
● 了解循环ADIRU所有电源的后果(即重置ADIRU)
如果ADIRU突然失去115V AC和28V DC(电池)电源输入(例如,拨出ADIRU AC REF、AC和DC跳开关),则无法运行或执行其“断电过程”。该过程包括将最后一个已知的有效位置存储到非易失性存储器中,ADIRU在下次通电和校准时需要该位置数据。
ADIRU如何从完全断电中恢复取决于电源中断的时长、MSU开关位置(OFF、ALIGN、NAV、ATT)和ADIRU工作模式(打开和未校准、已校准或校准并提供导航数据)。
当MSU处于ALIGN(校准)或NAV(导航)位置时,ADIRU将尝试过渡到完全校准状态,这可能包括ADIRU提示手动输入位置。ADIRU可能需要手动输入的位置作为完全校准的初始位置,以与先前输入的位置进行比较,或验证感测/计算的位置。
当输入电源跳开关闭合时,ADIRU通电,但在MSU脱离OFF位置之前,IR功能不会在其IR ARINC 429输出总线上传输数据。
这与ADR功能不同,ADR功能在ADIRU通电后立即在其ADR ARINC 429输出总线上传输数据。
AMM中的许多测试要求MSU不在OFF(关闭)位置且在NAV(导航)位置,因此输出总线上存在预期的IR信号,并由其他使用系统接收。惯导数据使用系统可针对IR功能给出信息/故障通知,直到IR功能成功进入导航模式并提供正常有效数据。
同样重要的是要知晓,当循环ADIRU使用的电源时,其他组件也会随之失去电源。例如,ISDU、MSU、ADM和AOA传感器。如果缺少这些输入之一,包括来自ADIRU的IR或ADR数据,则其他系统可能会因此锁定一个接口故障。
已经发现了不必要的ADIRU更换,去清除锁定故障。实际上,当ADIRU在其输出总线上提供有效的IR和/或ADR数据后,可以通过重置报告故障的系统来清除锁定故障。
● 左ADIRU直流操作
Left ADIRU DC Operation
当交流电源不可用时,左ADIRU将使用来自热电瓶汇流条的28V直流电源工作。左ADIRU将继续使用直流电源工作,直到电池电源低于18V DC。
● 右ADIRU直流操作
Right ADIRU DC Operation
右侧ADIRU的直流电源通过集成飞行系统附件组件(IFSAU)中的延时电路。当交流电源不可用时,5分钟的延时使直流电源继电器保持通电,右ADIRU使用直流电源工作。直流电源连续运行5分钟后,延时电路使继电器断电,并切断右侧ADIRU的直流电源。这样做的目的是为左ADIRU节省有限的备用电池资源。
与IR功能相反,ADR功能在使用交流电源时打开,或使用直流电源时在MSU不在OFF位置时打开。
▎其他导致NFF ADIRU 更换
ADIRU向飞机上的许多其他系统提供数据,这些系统依靠IR和/或ADR数据(通过单独的ARINC 429数据总线传输)来执行关键功能。如果使用系统在运行其通电测试或在连续监测测试期间未从IR和/或ADR接口总线接收到有效数据,它将记录并锁定ADIRU的故障。
有时,清除锁定故障的唯一方法是在ADIRU通过IR总线传输后,重置故障报告系统。
ADIRU在其输入电源跳开关闭合时通电。ADR功能快速通电,并在正常操作中立即开始在总线上传输数据。
直到MSU离开OFF位置,IR功能才开始在总线上传输数据。缺失标签或故障警告(FW)符号状态矩阵或无计算数据(NCD)将导致ADIRU故障。数据超出范围或不合理也会导致ADIRS故障。
● 发动机EEC
Electronic Engine Control (EEC)
ADIRU通过DEU向EEC发送总压和静压以及TAT数据。EEC连续监测从DEU接收到的ADIRU输入数据。
▲地面试车经常出现的73-31691和73-31692
如果总压或TAT探头加热状态在15秒内无效,则EEC将进入备用模式,琥珀色ALTN灯将亮起。尽管EEC进入备用模式大约需要15秒,但在地面上,琥珀色ALTN灯将在2秒内亮起。在总压或TAT探头加热状态有效后,机组可能需要通过循环EEC模式开关将EEC复位到其正常模式操作。
● 导航/地图显示上缺少数据或故障旗
Missing Data or Flags on NAV/MAP displays
FMCS需要惯导数据,以提供数据显示在导航/地图显示器上。如果ADIRU没有向FMCS提供有效数据,则导航和地图显示将丢失数据,并显示故障旗。ADIRU必须校准并处于导航模式,以防止这种常见的现象。
● 垂直速度带有故障旗
Vertical speed tape has flags
ADIRU的IR功能提供垂直速度带数据。如果ADIRU没有向DEU提供有效的IR数据,垂直速度带将出现故障旗。ADIRU必须校准并处于导航模式,以防止这种常见的现象。
● FCC 锁存的NO AUTOLAND故障
FCC NO AUTOLAND latched fault
对于所有CAT IIIB飞机,如果ADIRU输入电源跳开关拨出,FCC将锁定故障,并且FCC将会记录故障-NO AUTOLAND。如果ADIRU需要循环输入电源,则在ADIRU断电之前使FCC断电,以防止FCC锁定一个NO AUTOLAND故障。
以下是恢复ADIRU后清除FCC信息的步骤:
选择FMC CDU上的INIT/REF键
选择INDEX (行选键 6L)
选择MAINT (行选键 6R)
选择DFCS (行选键 2L)
选择FAULT REVIEW (行选键 1L)
选择ERASE FAULTS/RESET FDE (行选键 5L)
选择RESET LATCHED FDE (行选键 3L)
选择NOALND LCH (行选键 2L)
选择YES (行选键 6R). NO AUTOLAND信息被清除
选择CDU上的INIT/REF键退出DFCS BITE
● SMYD锁定AOA故障
Stall Management Yaw Damper (SMYD) Computer AOA latched fault
迎角(AOA)传感器输入,ADIRU IR和ADR总线都是SMYD的输入。SMYD持续监控AOA输入同步器,以及ADIRU的IR和ADR数据,以确定数据的存在性、有效性和合理性。
AOA传感器由SMYD持续监控。如果检测到任何故障,SMYD将设置AOA故障,并禁用autoslat的一个通道。如果ADIRU的28V交流输入电源断开,AOA失去其参考信号,导致锁定一个AOA传感器故障。锁定的SMYD故障只能通过SMYD计算机的前面板清除。
通过拨出跳开关持续循环ADIRU的输入电源,SMYD可能给出ADIRU和AOA的故障,导致不必要的部件拆卸。要解锁锁定的AOA故障,在SMYD计算机的前面板查看故障列表,在显示最后一个故障后,它将询问RESET LATCHES?,按YES重置。当重置锁定故障时,显示屏将显示RESET IN PROGRESS(正在重置)。
进行一下简单总结:
惯导在放到OFF位后,有30秒的关断循环,储存最后的位置数据。所有在这30秒内,不要移动开关,也不要断电。
惯导出现故障后,首先要查看相应的故障代码,CDU和ISDU均可看到代码:
02代码:惯导检测到关键或非关键失效,MSU上故障灯亮。还显示惯导校准后计算的纬度与手动输入的纬度不同。多个不正确的纬度手动输入将导致显示此维护信息。纠正措施为:连续2次人工手动输入登机口或GPS里的位置信息。或者将模式电门放OFF位,等30秒,复位相应ADIRU电源跳开关,重新输入登机口或GPS里的位置信息完成全校准。
03代码:意味着在校准过程中飞机位置有较大移动。纠正措施为:停止移动飞机,30秒后ADIRU 将自动开始重新校准,故障代码将自动清除。
04代码:其最有可能的原因是是输入的经度或纬度与系统中存储的位置有1度以上的差值,也有可能发生在新安装的ADIRU或从别的飞机对换过来的ADIRU上。消除的方法是重复输入正确的当前经纬度,当连续两次输入(正确)数据后,故障代码将自动清除。在实际操作中也发现过在CDU上输入无效,此时可尝试从ISDU上直接输入。但需要注意的是,多次输入错误的当前位置有可能导致ADIRU硬件故障 。所以在多次输入无效的情况下,应停止输入。
08代码:其出现的原因是惯导校准完成前未输入当前的位置坐标。纠正措施为:在CDU或ISDU上输入当前的位置坐标,从而清除故障代码。
09代码:此时ADIRU工作在ATT(姿态)模式,但是没有磁航向数据输入。如果惯导开关不在ATT模式,说明开关有问题。可以先将开关放回OFF位,再重新扳到NAV进行校准。
特别提醒,断电前必须将ADIRU模式开关置于OFF位最少30秒。
关于漂移问题,主要是HG2050BC02,尽快将其更换为HG2050BC04。