浅谈波音 737NG 系列飞机升降舵调整片工作原理及案例分析

概述

升降舵调整片的功用是协助飞行员操纵升降舵,减少飞行员操纵升降舵所需的操纵力,起到气动补偿的作用。

波音737NG 飞机升降舵调整片工作原理及操纵机构与波音737的300和500型飞机都有所差异,300和500型飞机升降舵调整片工作原理单单就一种操作方式,即平衡操纵方式,其调整片的操纵与飞机其他的构型无关,当升降舵偏转的时候,升降舵调整片与升降舵的偏转方向相反,作用在调整片上相对升降舵铰链轴的空气动力矩和升降舵的空气动力矩方向相反,但和动力控制组件通过扭力管作用在升降舵铰链轴上的操纵力矩方向相同,根据力矩平衡原理,调整片空气动力矩部分抵消升降舵空气动力矩,因此就减少了飞行员所需操纵力。

除了这种平衡操纵方式之外,波音737NG飞机还具备了非平衡操纵模式,就是在飞机后缘襟翼没有收上并且AB液压系统正常供压的情况下,升降舵调整片控制机构作动筒工作,给调整片推拉连杆重新定位,当升降舵偏转时,调整片与升降舵的偏转方向相同,作用在调整片上的空气动力矩和升降舵的空气动力矩方向相同,调整片成为升降舵的一部分,提供飞机的俯仰操纵,升降舵调整片操纵机构改变调整片的功能,在襟翼放下低速飞行时,有助于增加飞机抬头操纵。这就是波音737NG飞机新增的升降舵调整片的功能。

部件组成及工作原理

B737NG飞机装有两组升降舵调整片操纵机构,位于左侧和右侧水平安定面的后缘。每组机构由一个框架、4根保持弹簧、2个摇臂和1个调整片机构作动筒组成。在正常的平衡模式下,作动筒活塞头端通回油,4根保持弹簧将作动筒保持在收回位,使得调整片推拉杆定位在平衡操纵模式,调整片随升降舵操纵而反相偏转起到减少操纵力的作用。当后缘襟翼放下时并且AB液压系统正常供压,升降舵调整片处于非平衡操纵模式,作动筒活塞头端通液压油,作动筒活塞杆克服弹簧保持力伸出,转动摇臂使得调整片推拉杆重新定位,从而使调整片随升降舵的操纵而同向偏转。

A.平衡操纵模式工作原理:

当后缘襟翼收上时,襟翼控制组件内后缘襟翼收上电门S1051处于收上位,右电磁控制活门电磁线圈失去电源,右电磁控制活门使右作动筒通回油,保持弹簧驱动右调整片推拉杆定位在平衡操纵模式。襟翼收上时,襟翼收上电门给飞行控制计算机A和飞行控制计算机B提供襟翼收上信号输入,使得左电磁控制活门电磁线圈失去电源,左电磁控制活门使得左作动筒通回油,保持弹簧驱动左调整片推拉杆定位在平衡操纵模式。在平衡操纵模式时,调整片与升降舵偏转方向相反,起到气动补偿的作用。

B.非平衡操纵模式工作原理:

当后缘襟翼没收上时,电门S1051处于未收上位,R782延时继电器经过10秒延时后闭合,使得右电磁控制活门电磁线圈通电,控制活门位置转换,B系统液压使得右作动筒杆端伸出,克服保持弹簧力驱动调整片推拉杆重新定位,右调整片处于非平衡操纵模式状态。后缘襟翼放下时,飞行控制计算机A和B给左电磁控制活门提供信号,左电磁控制活门转换使得A液压系统给左作动筒提供输入,从而驱动左调整片重新定位在非平衡操纵模式。非平衡操纵模式下,调整片的运动方向与升降舵运动方向相同,用来增加升降舵在起飞时的抬头操纵。

故障案例分析

在我公司波音737NG飞机的C检工作中,就有一份例行工卡B737NG-27-086-00-A《升降舵调整片控制》,其内容就是针对升降舵调整片进行操作测试的工卡,其对应的AMM手册章节即27-31-00-700-815。测试的目的就是检查升降舵调整片的运动是否与手册或者工卡相符,否则就存在非指令性故障。根据以上的原理图以及参考WDM手册的27-31-11章节提供的线路图可以进行排故判断:

当后缘襟翼处于放下时,28V直流电通过后缘襟翼限制电门S1051,随后10秒延时继电器R782的电磁线圈通电,8-12秒之后,继电器闭合,右侧升降舵调整片电磁活门通电,这时如果有升降舵输入的话,右升降舵调整片开始向升降舵偏转方向运动,直至左右调整片偏转角度一致。判断故障也变得非常简单,28V直流电经过了襟翼限制电门S1051、10秒延时继电器R782、升降舵调整片电磁控制活门以及相关控制线路。按照排故思路,可以先后更换电磁控制活门、襟翼限制电门S1051,最后可考虑是否更换10秒延时继电器以及测量线路。通常首先选择更换频率较高的是电磁控制活门和襟翼限制电门,因为其位置比较容易接近并且更换方便。实践证明更换了以上部件后,故障即可排除。

以上就是我对于B737NG飞机升降舵调整片的功能、工作原理以及典型故障案例的浅谈,我认为作为一名优秀的机务人员,应当要做到知其然更要知其所以然,这样我们才能举一反三,办法总比困难多,永远不向困难低头。

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