A320驾驶舱脚蹬位置不一致故障与飞机驾驶舱脚蹬位置研究.docx

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1、A320驾驶舱脚蹬位置不一致故障浅析一、故障现象2019-10-18机组反馈滑跑时方向舵需要向左配平6度。二、处理经过1.10-18日航后对液压系统增压后，检查确认方向舵实际位置和显示位置均处于中立位，发现驾驶舱脚蹬处于左边高右边低的情况。2.10-19日飞机停场完成FORCETRANSDUCERUNIT的连杆接头调节后脚蹬位置平行。三、系统原理介绍A320s的方向舵上依然保留了传统的钢索，通过钢索，飞行员可以在任何时候用脚蹬人工控制方向舵偏转。但实际上，一般情况下，飞行员在把杆飞行的过程中，并不直接通过脚蹬控制方向舵，方向舵的偏转是由飞控计算机控制的。自动驾驶接通后，方向舵的控制又改由FAC

2、完成。方向舵由3个独立的并联工作的液压伺服传动装置来作动。自动方式工作时（偏航阻尼,转弯协调）三个液压伺服传动装置由一绿液压系统伺服作动筒驱动。一个黄系统伺服作动筒保持同步,并在失效出现时接替。方向舵脚蹬上没有来自偏航阻尼和转弯协调功能的反馈。此外，在方向舵上还有一些限制和优化控制的功能。脚蹬一一人工控制方向舵偏转的部件，两对方向舵脚蹬连接在一起，左右两对脚蹬通过机械连杆连接以实现操作同步。同时.，两对脚蹬通过机械钢索回路连接在一起。每对脚蹬下都装有一个RVDT,也叫transducerunit,负责测量脚蹬上的偏转信号，并发送至ELAC,经由ELAC再送到BSCU和FAC。送到BSCU的一路

3、信号，用于计算前轮转弯。至于送到FAC的那一路，情况比较复杂，后续有机会在详细解释。另外，飞机还选装了TFU,这个组件可以测量飞行员在蹬脚蹬时用了多大的力，用于DFDR的记录。钢索一一机械传动，连接脚蹬和方向舵，实现脚蹬对方向舵的直接控制。伺服控制方向舵的偏转由三个伺服控制作动筒控制。从上至下分别使用蓝、黄、绿系统的液压。偏航阻尼作动筒一一两个，每个各接收一个FAC的偏航阻尼指令，用于转弯协调和抑制荷兰滚功能。分别是黄系统和绿系统液压源。Transducerunit方向舵下部有一个，用来感受方向舵实际偏转角度，在仪表上指示。偏航阻尼有一个，提供偏航阻尼的反馈信号。另外，脚蹬下还有两个，作用已经

4、在前面说过了。ArtificialFeelSpringRod使用-根弹簧杆提供力，通过钢索传递到脚蹬，让飞行员在蹬脚蹬时能够感受到。所以脚蹬上感受到的力并不是舵面上产生的实际的空气动力，而且即使鸵面上的力发生变化，脚蹬上也不会有体现。RUDDERTRIM作动器一一定位人工感觉组件的两个电动马达也可配平方向舵。在横向不一致时，实现方向舵配平，比如侧风、发动机推力不一致。在正常工作时,马达1（由FACl控制）驱动配平,而FAC2控制的马达2保持同步作为备份。通过调整配平丝杠，输出配平的角度。在人工飞行中,飞行员可转动位于操纵台上的RUDTRIM电门配平方向舵。飞行员可使用RUDTRIM面板上的一个

5、按钮将方向舵配平重置回零。注意：自动驾驶接通时,FMGC计算方向舵配平指令。方向舵配平旋钮电门和方向舵配平重置按钮不工作。首先是确定故障现象：机组反馈的脚蹬不一致。我们首先增压黄/绿/蓝系统,校准惯导，通过MCDU里面的AIPhaCalI-UP功能，读取RUDD参数获取准确的方向舵数据，以及参考F/CTL页面显示的方向舵位置，确保在中立位。此时检查机长和副驾驶的脚蹬确实不在平行位置。然后找到相关参考手册27-21-00-820-003-A,仔细研读发现，调节脚蹬到中立位置是有先后顺序的，首先需要调节机长侧驾驶脚蹬的中立位置，通过调节图中RoD的位置，当机长侧脚蹬TRANSDUCERUNIT本体

6、的销钉能顺利的按压并插入孔中时，来确保脚蹬已经调节在中立位置。N-MM_272100_5_CM0_01,00其次，当机长侧脚蹬调节好后，完成副驾驶的脚蹬调节。副驾驶的脚蹬调节通过调节机长和副驾驶的硬连接杆来实现。最后，在执行副驾驶脚蹬的调节时候，发现当副驾驶的调节中立位置后，机长侧的脚蹬确不能保持在中立位置，仔细分析两侧脚蹬连接机构，发现机长和副驾的机械传递都是通过公共的输出端一FoRCETRANSDUCERUNITROD。这个杆传递力矩给后面的软连接钢索。同时发现，调节脚蹬的过程中，总是有一个外力朝机尾方向拉着脚蹬。于是继续调节ROD.通过向机头方向伸长5-6牙的螺纹之后，两侧的驾驶舱脚蹬完

7、全平行一致。五、相关部件信息及同类事件无六、厂家文件以及公司政策A320维修方案A320MAINTENANCESCHEDULE双目内容播述依据奥JM同BI/INTERVAL工作类0就番注MSITEMDESCRIPTIONBASeiIHECATPW大H长458500539小腿长337367404内踩高7187108他宽149158167表3中国男性飞行员人体尺寸（单位mm）图1人体模型示意图x=L2cos+Ltsin(+a-90o)cos(1)y=L2L2c0saLjsin(+a-90o)sin(2)Z=L2Sina-L3cos(+a-90)(3)从公式中可知，足底转轴与足底交点位置运动区域的确

8、定取决于a角、角和3角，这三个角度的变化以及不同百分位飞行员人体尺寸数据。通过人体关节角度的随机组合计算，即可确定舒适姿势下的脚蹬运动扫掠包络范围。结合座椅参考点的中立位置和前后极限位置，使用中国男性飞行员人体尺寸中第5百分位和第95百分位的人体数据，就可以分别确定出脚蹬踏板的中立位置和运动、调节范围。3舒适姿势下的A点包络区域求解使用matlab软件来辅助计算求解，流程如图2所示，可得到A点位置可能的变化范围，通过二次开发，并将三维点坐标数据导入CATIA中，通过逆向工程转换形成脚部舒适域包络图。结果如图3所示。由图3可以看出，身材高大的飞行员的脚蹬踏板初始位置更加靠前才能保证飞行员驾驶时的感觉舒适，这和实际驾驶时的情况是相符的。结合先前确定的座椅的中立位置和可调范围，即可确定脚蹬初始位置和前后运动行程。计Srl冷但陵I)Jr贬之媒坨It100O:M1.1F丁制舒龙蝇包格用I图2A点位置计算流程图图33个百分位飞行员舒适A点区域示意图4结论本文基于飞行员下肢在舒适角度范围内的操纵脚蹬踏板的算法，通过计算飞行员操作脚蹬踏板时，下肢的3个关节不同的运动姿态，利用CATlA软件中的二次开发功能，以三维图形化的方式求解出足底A点的舒适域包络图，实现了符合中国飞行员舒适状态下足底A点区域可视化的计算。证明作者提出的下肢各关节在舒适角度范围内时，脚蹬踏板位置计算方法的可行性。