A320前轮转弯、刹车防滞系统
教育
2024-07-28 22:03
湖北
一、系统概述
是由液压作动、电控制的，液压来自于绿/黄系统，电信号来自于BSCU。手轮，踏板，AP给BSCU输入指令，BSCU将指令转换成前轮转弯角度。为什么没有写方向舵配平控制前轮转弯？因为方向舵配平只是释放脚蹬的力而没有解除脚蹬的空间行程，本质上是脚蹬的位移代表偏转角度，所以手册并没有把方向舵配平作为BSCU的输入源。一部分飞机的前轮转弯液压来自于绿系统，前起落架舱门必须关上，绿液压系统才向作动筒供压。另一部分飞机前轮转弯液压来自于黄系统，黄系统供压与舱门关闭无关。下图为两种构型的示意图，区别在前轮转弯作动的液压源，左为绿系统供压，右为黄系统供压。根据是否装备ABCU，分为两种构型，区别在备用刹车，一种是BSCU控制，另一种是ABCU控制。至于正常刹车，两种构型一致，刹车和防滞均由BSCU控制。- 一个双通道刹车和转弯控制组件 (BSCU)控制所有刹车功能（正常和备用刹车控制，防滞控制，自动刹车，刹车温度指示） 。
- 在正常操作时一个双通道刹车和转弯控制组件 (BSCU)控制正常刹车和防滞。根据故障，刹车可转换成：-带防滞的备用刹车。刹车模式由备用刹车控制组件 (ABCU)控制,且防滞由 BSCU控制。-不带防滞的备用刹车。此刹车模式完全由 ABCU来控制。-储压器不带防滞的备用刹车此刹车模式完全由 ABCU来控制。
文末有以上各种活门的解释，有助于理解四种刹车模式。防滞系统通过感应机轮即将抱死，调整各个单独机轮上的刹车压力，使滑动系数(机轮滑动率)保持在接近最大摩擦力点（地速0.87倍），这将提供相对于飞行员输入的最佳减速。带防滞的全踏板刹车提供 10 kt/秒的减速率。低于 20 kt (地速)时，防滞系统不工作。转弯力：机轮不带刹车（自由转动）时候的转弯能力最强，随着机轮逐渐刹车，当机轮抱死时候转弯力为0，对应下图绿线。刹车力：机轮自由转动时候无刹车。随着机轮逐渐刹车，刹车力在机轮12%抱死的时候最强，后逐渐减小，直至完全抱死冻结在某一固定值。操作提示：方向控制不佳，应松开刹车，包括解除自动刹车，在防滞工作时（最大刹车时）转弯力比无刹车时减小一半以上。‐ 对于 LO 和 MED 模式，探测到地面扰流板放出指令。‐ 对于MAX模式，当探测到地面扰流板指令放出且轮速度大于 40 kt时MAX 模式激活。 轮速低于 72 kt 时的中断起飞，自动刹车不会工作， 因为此时地面扰流板不会伸出。
- 系统解除方法：自动刹车以 MAX, MED 或 LO 模式工作时，用足够的力量来踩至少一个刹车踏板使其偏转。
共有四种刹车模式：正常刹车、带防滞备用刹车、不带防滞备用刹车、停机刹车。正常刹车包含自动刹车和防滞功能，自动刹车不工作可能会使飞机降级为备用刹车。具备ABCU的备用刹车，脚蹬的信号会经过ABCU计算，无防滞1000PSI由ABCU自动控制。可以理解为计算机的辅助让飞行员操纵更为简便。无ABCU的备用刹车时通过脚蹬压力直接控制液压压力，最大2000-2700PSI，无防滞的备用刹车需要控制刹车压力最大1000PSI以防止爆胎，对飞行员的技能要求较高。注意，不管正常还是备用刹车，防滞都是BSCU的功能。ABCU控制1000PSI是在无防滞的前提下，从压力控制上防止爆胎，并不等于防滞功能。从降级原因上讲，可能是刹车防滞的电动控制失效（防滞电门、BSCU、电源失效），也可能是液压作动失效（绿系统对应正常刹车，黄系统对应带/不带防滞备用刹车，只有蓄压器对应7次不带防滞备用刹车或者停机刹车）。从功能降级上讲，是从最完整正常刹车的自动刹车+防滞功能，到自动刹车失去，到防滞失去，到备用刹车失去，到最后仅剩停机刹车。A320-232飞机五边进近过程中，在无线电高度约2000英尺，飞机完成着陆形态时，出现ALTN BRK FAULT 信息，机组在无线电高度1700英尺执行复飞，后续评估相关故障系统，正常落地。后续航后更换右侧备用刹车伺服活门98GG，预防性更换备用刹车压力传感器100GG和ABCU，完成相关测试，测试正常。![]()
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作者观点：根据系统知识，正常情况下使用的是正常刹车，所以备用刹车故障对着陆性能无影响。遵循故障处置流程没有错，但系统知识的熟知可以有助于高效决策。如果是正常刹车故障，那么就会降级为备用刹车，着陆距离是否有变化，就需要重新评估着陆距离。空客SAFETY FIRST《safe aircraft parking》案例，飞机到位蓄压器压力正常，机组设置停机刹车，在刹车压力缓慢建立过程中，机组松开刹车踏板导致飞机前溜。后续查明，停机刹车选择活门（PBSELV）有问题。（1）停机刹车手柄刹住的情况下飞机位移，可能的原因：- 蓄压器没有液压了。这要求我们在使用停机刹车前，检查蓄压器压力在绿区。
- 停机刹车的活门故障，尽管手柄已经剎上，但实际的活门未转换。部分飞机会跳停机刹车故障的ECAM警告，但注意ECAM警告会有一定的延时，所以并不能及时发现并制止位移。
（2）如何正常操作停机刹车。按照以下步骤，检查绿区-停机刹车-检查压力-松开踏板。停机刹车手柄刹住后，建议等两秒，确认刹车压力建立+ECAM备忘出现PARK BRK ON。（3）如果没有压力或者无备忘显示，则联系机务挡好轮挡以后再关车。（4）关车后如飞机移动，建议直接踩刹车踏板，同时松开停机刹车。剎停飞机后，一是挡轮挡，二是可重置停机刹车手柄看能否恢复停机刹车压力。某航班，出港边启动边推出过程中拖把剪切销断裂，飞机拖回检查，地面确认转弯旁通销已插好，但ECAM上未显示NW SRTG DISC备忘信息，判断为前轮转弯控制盒故障。按MEL前轮转弯控制盒失效放行。NW STRG DISC 备忘显示代表前轮转弯选择器旁通销放在TOW位。换句话说如果没有备忘就代表前轮转弯不在TOW位置，那么前轮转弯就没有断开，拖车硬要把前轮转弯，就会导致拖把的剪切销断裂，甚至损坏飞机。所以SOP明确要求在推出前检查NW STRG DISC备忘，在程序设计上已闭环。机组可在启动发动机关键节点前再次检查备忘正确显示，作为SOP执行不到位的差错管理。（题外话：对于320系列飞机，备忘才是设备工作与否的闭环检查单，开关到位不一定系统功能到位，但备忘显示，一定代表系统工作。例如TCAS开关，前方风切变开关的ECAM显示都是这个道理。）空客safety first《landing with noseweels at 90 degrees》例举了多起前轮偏转90度着陆的案例，其中统一的一个线索是L/G SHOCK ABSORBER FAULT 和WHEEL N/W STRG FAULT ECAM同时存在。所以当以上两个故障同时出现，则前轮可能处于90度偏转。注意，不是必然出现。前轮转弯故障不允许空中重置，落地参考前轮不正常着陆程序进行准备。有些材料中建议塔台目视检查，也是一种参考。1、未装备ABCU的刹车系统，SOP驾驶舱预先准备-备用刹车检查，检查的是什么？未装备ABCU的刹车系统，备用刹车压力是靠脚蹬机械踩出来的，而不是计算机电控制的，所以需要确认踏板施压有效且刹车压力能够达到2000～2700PSI。（踏板的辅助低压控制系统控制DUAL VALVE活门开度，以控制刹车压力。）装备ABCU的刹车系统，备用刹车压力由ABCU计算机控制，设计上没有auxiliary low pressure control system 控制 dual valve，所以它无需人工测试。2、未装备ABCU的刹车系统，启动后滑出，刹车压力为什么要检查为0？未装备ABCU的刹车构型，绿系统和黄系统切换存在一个自动选择器（automatic selector），刹车压力如果不为0，则说明没有从黄系统备用刹车转换成绿系统正常刹车，存在隐藏的故障需要排故。装备ABCU的刹车构型，设计上没有绿、黄系统的自动选择器automatic selector，所以它无需人工测试。3、滑行时候发现前轮跑偏怎么处置？多大偏移可以起飞？参考补充程序，通过方向舵配平使飞机直线滑行，如果配平大于8.8，则不能起飞。注意任何的方向舵配平测试要在起飞前重置归零，以避免滑跑方向控制不利及可能的起飞警告和中断。包含的程序见下图，提醒注意看清楚条件，例如刹车系统故障可以在空中起落架收起时候重置。前轮转弯故障，在空中不得重置。
刹车、转弯、起落架是相互关联的系统，完整了解可能的故障，对于我们系统的全面掌握有帮助。绿系统下面“normal brk sel valve”：受BSCU控制，当正常刹车可用的时候自动使用绿系统，目的在供压上的选择。绿系统下面“normal servo valve”:活门开度控制液压压力，进而控制刹车压力和实现防滞功能。目的在压力大小的控制。黄系统下面“altn brk sel valve”：受ABCU控制，选择使用黄系统，目的在供压上的选择。黄系统下面“altn servo valve”：控制备用刹车压力，ABCU控制或者BSCU（未装备ABCU的构型）控制。目的在压力大小的控制。黄系统下面DUAL VALVE（仅限于未装备ABCU的刹车构型）：是通过脚蹬人工控制活门开度以控制刹车压力。场景：无防滞的备用刹车，需要人工控制压力1000PSI以防止爆胎。装备ABCU的构型：When the parking brake handle is set to the "ON" position, the shuttle valves give the hydraulic priority for the brake supply to the parking brake. When the parking brake control valve is open, a signal is sent to the BSCU and the ABCU in order to override all other braking modes.无 ABCU的构型：The parking brake electrical control valve is operated by the parking brake handle. It deactivates anti-skid and braking modes.
