前段時間在737CL工作時遇到收放襟翼出現剪刀差的情況,儘管後來確定是電子艙的測試電門被誤觸,搞了烏龍,卻讓我對襟翼的偏斜和不對稱探測系統產生了興趣。恰好最近參與了737NG的襟翼傾斜和不對稱系統的操作測試工作,所以簡單總結一下工作原理。
737NG的襟翼偏斜和不對稱系統主要由以下部分組成:
襟翼偏斜傳感器(flap skew sensor)
襟翼位置傳感器(flap position transmitter)
FSEU(flap/slat electronics unit 襟縫翼電子組件)
襟翼位置指示器(flap position indicator)
襟翼不對稱探測原理
襟翼的不對稱指的是兩側後緣襟翼之間的收放不對稱。
手冊中關於不對稱和偏斜的示意圖
這種不對稱的探測手段使用兩個分別裝在1和8號襟翼驅動組件(flap drive system)上(即1和8號船型整流罩內)的襟翼位置傳感器和電子艙E1-1架位的FSEU來探測襟翼的不對稱情況。前者提供襟翼位置信息,後者接收並處理信息,並將其結果反饋到駕駛艙P2面板的襟翼位置指示器上。
圖為襟翼位置傳感器
通過AIPC和 SDS的文字描述可以得知,襟翼位置傳感器實質為三相同步徑向可變差動器。進一步查詢CMM得知,這個傳感器內部為無刷式三相同步器,傳感器一頭通過一根輸入軸機械連接襟翼驅動組件來探測襟翼的實際位置,另一頭通過導線將三相同步信號傳輸到FSEU,FSEU通過探測兩個襟翼位置傳感器之間的同步信號差值來判斷襟翼是否出現不對稱情況。
正常情況下,襟翼全收上(0個單位)時襟翼位置傳感器的角度為0°,襟翼全放下時(40個單位)襟翼位置傳感器的角度為270°。當兩個襟翼位置傳感器之間的角度差大於9度,則判定處於襟翼不對稱狀態。此狀態下FSEU會發送電信號給後緣襟翼旁通活門(TE FLAP BYPASS VALVE)將正常收放襟翼的液壓動力切斷。兩邊襟翼的不對稱程度可以直接從襟翼位置指示器兩個指針相差的角度大小反映出來。
圖為襟翼不對稱控制邏輯
退出襟翼不對稱狀態要滿足三個條件:
襟翼偏斜原理
襟翼偏斜探測的是內外側後緣襟翼的偏斜情況(默認你們清楚後緣襟翼有內外側後緣襟翼之分),通過8個分別安裝在1至8號襟翼驅動組件(FLAP DRIVE MECHANISM)上的偏斜傳感器向FSEU傳遞同步角度信號,FSEU獲取角度信號進行計算,然後判斷襟翼是否處於偏斜狀態。
這是襟翼驅動組件的側視圖,你能不能找到FLAP SKEW SENSOR?
襟翼偏斜傳感器的工作原理和襟翼位置傳感器一樣,也是一頭機械連接襟翼驅動組件使之跟隨襟翼作動,另一頭通過導線將三相同步模擬信號傳輸到FSEU進行偏斜探測。
SDS手冊給出了正常情況下8個偏斜傳感器在襟翼放下1單位和40單位時的解析角度, 1至4號傳感器隨著襟翼放下單位增大而增大,另外4個則隨著襟翼放下單位增大而減小。
從手冊中還可以得知FSEU是通過兩兩襟翼偏斜傳感器相互比對,通過對這四組偏斜傳感器之間的角度差來判斷襟翼是否處於偏斜狀態的。當任意一組傳感器之間的差值大於限定值時,FSEU判定襟翼進入偏斜狀態,此時FSEU會發送電信號給後緣襟翼旁通活門切斷正常收放襟翼的液壓動力,同時調用襟翼位置傳感器的信號,結合偏斜傳感器的信號判斷偏斜的襟翼是哪一側,發生在收上還是放下階段,以及對偏斜那側襟翼對應的襟翼指針會如何偏轉,這個過程在手冊上有如下描述:
退出偏斜狀態則需要飛機在地面,且四組偏斜傳感器的角度差都小於13度。這個結論手冊沒有給得這麼詳細,但是從邏輯圖中可以看得出來
襟翼偏斜控制邏輯圖,可以看到SET LATCH是或門,RESET是與門
以上說的所有東西,都建立在正常使用液壓收放襟翼才會出現。在使用備用方式收放襟翼的時候,這兩個功能都無法使用。因為使用備用方式收放襟翼的時候有單獨的控制迴路接通B系統的EMDP和HYDRAULIC BYPASS VALVE,此時控制旁通活門的指令不會通過FSEU。看回襟翼不對稱邏輯的那張圖你就明白了。
在寫這篇總結的過程中我又有一個問題:
假如襟翼偏斜和不對稱同時發生,襟翼位置指示器上的指針是如何指示的呢?
自問自答:因為襟翼位置指示器由FSEU內部電路控制的,襟翼不對稱時FSEU並沒有額外給襟翼位置指示器一個偏轉信號,所以襟翼位置指示器的信號和正常情況下一樣:襟翼傳感器的實際角度多少,指針就偏轉多少。而當襟翼偏斜的時候,FSEU會根據偏斜的那側襟翼發送對應側的偏轉信號給襟翼位置指示器,反映到到SSM中就是:襟翼位置傳感器的源輸入信號到FSEU中會被FSEU的偏置電路轉換成當先符合偏斜狀態下的處理輸出信號,襟翼位置指示器會優先顯示偏斜狀態的15度剪刀差,襟翼不對稱的差值不會在偏斜15度的基礎上疊加。只有當FSEU退出偏斜狀態時才能觀察到襟翼不對稱的差值。
圖中藍線為正常控制路線,綠線為襟翼偏斜時的控制路線
把後緣襟翼這一部分的手冊看過之後,明顯感覺CL和NG兩代機型之間的細節差異還是蠻大的。像NG,就幾乎不可能發生誤觸電子艙裡機械電門的情況(因為幾乎就沒有)