737NG 起落架收上慢

职场   2024-11-04 19:11   四川  
之前,我将机队中典型的起落架收放故障做了一个汇总:《737NG 起落架相关故障汇总》。其中,付费内容有一个案例是关于前起落架放出慢的分析,和这个案例似乎有点类似。那个案例最终发现是活门总管组件内的一个释压活门打开压力变小,前起落架放出油路的部分液压被旁通从而导致了前起放出耗时较长。然而,时隔大半年之后,该飞机又反映了同样的故障现象,后来发现是前起收放作动筒内部的封严破损严重,内漏导致放出变慢。
但这回的故障又很特别,这架飞机的故障现象是3个起落架都慢(同步),且只出现在收上阶段。自检PSEU当前并无故障信息,历史有:32-64001 INTERNAL FAULT,32-62002 TRA R LT 44 FAULT信息。先后更换了PSEU、起落架控制手柄组件、起落架转换活门、起落架选择活门,可故障依旧间歇性出现,最终更换M1767后正常。
开始分析前,我们首先回顾一下起落架红灯点亮的逻辑:

1、手柄在DOWN位,起落架未放下锁定;

2、手柄在UP或OFF位,起落架未收上锁定;

3、任意油门杆角度小于44°且无线电高度低于800英尺,或起落架手柄在DOWN位,且起落架未放下锁定。

图1.  左主起红灯点亮逻辑

简单的说,红灯点亮的逻辑就是手柄和起落架实际位置不一致,或着陆形态下起落架未放下锁定的构型警告。通过对过去多个航段数据译码,发现起落架收上慢这一现象并不稳定,而是间歇性出现的:

图2.  68个航段收放时间曲线

图2曲线/图3表格是我用python遍历了68个航段的数据,统计三个起落架红灯参数=“WARNING”的帧数得出的结果。如果靠人工去打开每个csv文档挨个数,那就太累了,实现代码在下面我会分享。

图3.  部分航段的收放时间数据

由于三个起落架都同时收上变慢,借鉴之前前起落架放出慢的案例经验,如果液压部件内漏是故障源,可以判断故障的源头应该在上游的公共端:起落架转换活门、起落架选择活门或起落架收放控制机构(手柄组件、钢索、滚轮、扇形盘)。但假如是液压部件内漏引起的,必然是有趋势性的且是不可逆的不会出现一会儿慢一会儿又正常的情况。而且在故障航段,虽然红灯指示转换很慢,但从液压油量的变化来看,起落架实际上已经完成收上锁定了。

图4.  故障航段的译码数据

如图4所示,6:35:35时刻起落架手柄收上,红灯点亮,此时A系统液压油量约为103夸脱。9秒后,6:35:44,液压油量已经到了83夸脱左右,说明此时起落架已经收上到位了(3个起落架的收放作动筒伸出通常所需的液压油量约为20夸脱)。然而,直到6:35:55时刻红灯才熄灭。从6:35:44到6:35:55这个时间段内,三个起落架到底经历了什么呢?
起落架收放液压油路如下图5/6所示:当提起起落架手柄,后部的推拉钢索通过齿轮盒、钢索、扇形盘驱动选择活门内部的滑阀移动到UP位。A系统的压力就会经过旁通活门给到三个起落架的传压筒、锁作动器、收放作动筒,完成起落架收上控制。

图5.  SSM32-30-00前起

图6.  SSM32-30-00主起

假如起落架收上钢索LGVA张力不足导致手柄UP位时应钢索传动行程不够,选择活门的开度不足,使得供往收放作动筒的液压流量减少。那么在正常与不正常之间,应该还会有一些中间过渡的数值,比如10秒、11秒、12秒、13秒……可这飞机的起落架收上时间也太两极化了:要么正常(小于9s),要么时间很长。很不符合真实收上慢的物理规律呀!
……
当然,是否是真实的收上慢,可以在地面顶升后用液压车收放模拟出来,只要观察前起舱门即可。可受限于很多客观条件,其实也并不好执行。
……

重新复盘了一遍译码数据后,我们发现了一个重要的规律:故障航段的起落架红灯熄灭的高度普遍约在800FT左右(下图中,右侧三列的ALTRAD1参数,我采集的是红灯熄灭前最后一帧对应的无线电高度)。而正常航段,红灯熄灭高度一般都在200~350FT之间。下图第二行黄色高亮数据是QAR的一些无效干扰数据导致的统计错误,忽略就行了。

图7

下面是我用编程的方式批量读取数据实现统计的思路:

# 读取CSV文件,跳过前4行作为header
df = pd.read_csv(file_path, header=4, encoding='gb18030')

# 剔除开头和末尾的一些无效数据
df['ENG1N2'] = pd.to_numeric(df['ENG1N2'], errors='coerce')
df = df[(df.ENG1N2>60) & (df.ENG1N2<102)]

# 筛选爬升阶段的数据
df1 = df[(df.FLIGHT_PHASE == 'INIT CLIMB')| (df.FLIGHT_PHASE == 'CRUISE')| (df.FLIGHT_PHASE == 'LVL CHANGE')]
left_gear_bool = (df1['GEAR_WAR1'] == 'WARNING')
right_gear_bool = (df1['GEAR_WAR2'] == 'WARNING')
nose_gear_bool = (df1['GEAR_NOS_WAR'] == 'WARNING')
    
# 找到最后一行WARNING对应的ALTRAD1值
if left_gear_bool.any():
    letfgear_up_altrad1.append(df1[left_gear_bool].iloc[-1]['ALTRAD1'])
else:
    letfgear_up_altrad1.append(None)
    
if right_gear_bool.any():
    rightgear_up_altrad1.append(df1[right_gear_bool].iloc[-1]['ALTRAD1'])
else:
    rightgear_up_altrad1.append(None)
    
if nose_gear_bool.any():
    nosegear_up_altrad1.append(df1[nose_gear_bool].iloc[-1]['ALTRAD1'])
else:
    nosegear_up_altrad1.append(None)
    
letfgear_up.append(left_gear_bool.sum())
rightgear_up.append(right_gear_bool.sum())
nosegear_up.append(nose_gear_bool.sum())
真相已经呼之欲出:红灯亮是因为M1766/M1767给出了错误的油门杆角度信号,导致在RA低于800FT时将手柄放到UP位后,满足了PSEU内的起落架构型警告的触发条件,红灯就会一直保持点亮,直到RA>800FT。以左主起落架为例,红灯点亮逻辑如图8所示:

图8.  SSM32-61-11

进近阶段收油门后,RA跳变导致3个起落架红灯亮的案例很常见,一般都伴随着间歇性的音响警告。为什么这架飞机却只有红灯点亮却没有音响警告呢

图9.  SSM32-61-21 SHEET3

结合SSM32-61-21的SHEET1和SHEET3其实可以得出答案。线路图中的旗标2注释:A ground on any input equals a logic "True"。翻译过来就是,任何输入端接地等于逻辑“真”。即,接地相当于输出1。如果只是图10中M1767内的S1电门故障,输出了Retract的真信号,下图中的或门G并不会输出着陆进近推力的激活信号。那么图9中的蓝色激活信号将不成立,AWM也就不会发出音响警告了。

图10.  SSM32-61-21 SHEET1

其实故障最开始时,PSEU历史曾记录过32-62002 TRA R LT 44 FAULT故障信息。该信息的触发逻辑是:S1处于TRA<44°的位置,同时S8处于TRA>53°,S9处于TRA>64°的位置。信息已经很明确指向是自动油门电门组件了。

图11.  自动油门电门组件内S1/S8/S9功能


综上,起飞阶段3个起落架红灯转换慢是由于M1767内的S1电门触点故障导致的。该触点间歇性故障触发了着陆形态下的起落架构型警告,但只要S8电门触点正常,就不会有音响警告。




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