A系列飞机ELAC系统DOC

1、A320 系列飞机 ELAC 系统南航吉林分公司维修厂二车间 尹刚1. 引言本文针对 ELAC 计算机的原理进行介绍和分析， 并通过飞机故障 实例，总结出 A320 飞机机载 ELAC 计算机在飞机维护中的一些技巧 和系统排故方法。2. 简介：A320 系列飞机的俯仰和滚转操纵控制主要由 2 种数字式计算机 完成， ELAC( Elevator and Aileron Computer ，2 部)和 SEC(Spoiler Elevator Computer ， 3 部)。其中 ELAC 负责完成对副翼、升降舵、 THS (Trimmable Horizontal Stabilizer )的控

2、制，SEC 完成对扰流板、 升降舵、 THS 的控制。这些计算机在操纵优先权条件控制下，通过 对不同舵机的控制来操纵舵面， 从而协同完成对飞机俯仰和滚转的操 纵。如图 2.1 。RTCTLnu9SKImiimo.-hzrT卯D*FF1TCTLJSEC 1LJLII ELEVATORjdo-ulu乏LL Holgl-EUfii冲 UtT卜ztQFFOFFOFQFFMftMUAL CONTROLFAC 2tFAC 1RUDDERTRWEL LIMITUMrrELAC 1ELAC2SEC 2图2.1飞行控制系统结构VAWAMPBAFAC2tFAC1AnrnciALFEELTRIM一*叱1RUDDER

3、 TRIMRKSi它甲rROMCCCKPH 1MANUAL CONTROL!FROM PEDALS3. ELAC计算机介绍组成：ELAC负责升降舵、副翼和THS的位置控制，每一部ELAC计 算机都含有两个独立的通道，指令通道（COM unit）和监控通道（MON un it），这两个通道在物理上和电气上都是独立的（如图 3.1 ）。CARD NUMBER86ApUPCCSCSPGDMUDPnaaPSMFRONT VIEWooo MEA 00039 5MN图3.1 监控通道（MON unit ）和指令通道（CMD unit ）指令通道主要负责计算舵面的偏移指令和舵面强制同步（升降 舵，副翼，TH

4、S ）;监控通道主要负责检查指令的正确执行（自身也 计算出一个偏移指令），如果出现了两个通道计算的同一个舵面偏移 指令的差异，监控通道将通过开关 K10和K11抑制这个偏移指令的 输出（如图3.2）。为保证软件计算的安全性，两个通道使用的计算软件和算法是完全不同的ELEVATORSSVR ELEVATORACTUATORTHS ACTUATORELEVAIOR SERVO CONTROLL ELEVATORSERVO CONTROL OUTBOARDSERVO CONTROL INBOARD SERVO SERVOCONTROL B CONTROLINBOARDOUTBOARD图3.2升降舵舵

5、面偏移指令的执行ND5 279306 S 01 001 AD对于每个通道，都能独立完成如下功能:接收数字输入信号 生成数字输出信号 计算功能接收离散信号输入生成离散信号输出接收模拟信号输入 控制继电器状态转换自检功能，每一个通道都能够监控接受或发射的关键信号 的失效，并且能够通过对处理器的测试和监控内部电源来 探测到内部失效。特别地，指令通道能够生成模拟信号输出用于驱动舵机上的电磁 阀，而监控通道没有此项功能。这两个通道之间一直通过数字式数据总线来交互数据来确认从 不同传感器来的信号。电源：ELAC1 、2 的外部电源供给电路存在很大差异。在日常维护、放 行飞机和排故过程中，需要充分考虑到这两

6、部计算机电源供给的差 异。对于 ELAC1 ，正常情况下由 401PP（28V DC ESS BUS ）供电， 当 401PP 供电电压低于 1#电瓶电压时，由 703PP （ 28VDC HOT BUS ）供电（至少一套液压系统高压） ，当最后一个液压源压力低时 （2 发关车），供电继电器（ 35CE ）继续保持接通 30 秒之后断开电 瓶热汇流条供电，如图 3.3 。NM5 27 93 00 0 ACMO 00图3.3 ELAC1供电对于ELAC2，正常情况下由202PP (28VDC BUS2 )供电，当202PP供电失去时，通过继电器转换到 704PP (28VDC HOT BUS )

7、供电，同时分别给ELAC1、2和SEC1限速信号。同样，当最后一个液压源压力低时，供电继电器(35CE，37CE )继续保持接通30秒之 后断开电瓶热汇流条供电，如图3.4。NM5 27 93 00 0 CCPO 00关于ELAC计算机模拟信号指令输出（驱动电路）：对于升降舵、方向舵和THS作动器的驱动信号为模拟电压信号， 输出信号原理如图3.5。此电路只存在于ELAC的指令通道。伺服活门 的电流指令的数字信号值（在ELAC内部计算得出的结果）通过一个 12比特的数/模转换器转换成模拟的电压信号（VA），通过电容和放大 器传送到输出端（VAF）,在输出端通过一个电压随动电路驱动舵机 上的电磁活

8、门作动。在这个电路中，电阻 R是起到反馈调节作用的， 同时，也是一个保护电阻，防止当负载击穿短路时烧毁驱动电路。VAl图3.5 ELAC驱动输出原理图MEL的放行限制：按南航目前现行有效的MEL规定：对于机载SEC计算机在受限制的件/序号要求范围内的飞 机，ELAC故障是不能放行的。限制条件为：安装了件号为B372BAM0509或B372BAM0511，序号为 THALES VSB B372BAM-27-024所列序号 VQ00136011231 至Q00136011536 之间 的SEC的飞机。对于其它飞机，ELAC对于MEL的放行限制为：ELAC1故 障可以有条件放行而ELAC2故障是不能

9、放行的。4. 故障实例故障现象以及处理过程：2007年4月22日，A320飞机出现如下警告：ELEC2 FAULT， 由于航班原因当时工作者将 ELAC2（a）与ELAC1（b）对调，故障 转移，按ELAC1故障放行飞机，飞机回基地后，工作者将 ELAC1位置的计算机（a）拆下。本机ELAC2位置的计算机（b）串至ELAC1 位置，将一部可用ELAC计算机（c）安装至ELAC2位置，发现故 障没有排除， 而且故障现象变为 ELAC1 PITCH FAULT 。进一步检查 和测试发现有左侧绿液压系统升降舵舵机 34CE1 相关故障信息（ L G ELEV MODE VLV 34CE1 ），按 T

10、SM 检查发现 34CE1 上 C 插头的 K、 L 两根插钉之间短路（图 4.1,图 4.2），这两根插钉对应的是 1#电磁 阀，正常情况下着两根插钉之间的电阻应该在 40100 欧姆之间，当 拆下 1#电磁阀后发现电磁阀与舵机之间的连接处有明显的烧蚀痕 迹，而且在拆下 1 #电磁阀后，仍然存在 K、 L 插钉之间有短路的现象， 判断为线路在 34CE1 内部短路， 更换 34CE1 。在更换 34CE1 之后， 发现故障现象没有排除。继续检查和测试发现又出现34CE3 （左侧蓝液压系统升降舵舵机）的故障信息，而且如果多次测试，还会间断 出现34CE1的故障信息。最后再次更换 ELAC1计算

11、机（b），故障 现象完全消失，故障排除。2A2,-进4A1BRLY PITCH LOGICK0RLYCTL SVL ELEVRLYCTL SVR ELEVRLY PITCH XDCRSPLY|COM JRLY PITCHXDCRSPLYRLY PITCH LOGICRLY PITCHLOGICRLY PITCHLOGICRLY CTL SVL ELEVRLYCTL SVR ELEVRLY PITCHXDCRSPLY1A1 1B2A2 -2BRLY PITCH LOGICK10121A一 K111A1B2AK201A1 ,1B2A2 -2B1A:-K01A1 -.1B2A2 .何1_半11B2A

12、2B1AK22七二-K10r2A2 ：冷-伽1A11B2A2BK20# 1A1- 1B2A2BRLY PITCH 一ND5 2793DCR SPDY3 AC K21SCH122CE1 ELAC-1 83VU1270rK11-1K11-2K11-1BK11-2BI K10-1K10-2 K10-1B K10-2BANI 2-1 POS XDCR COM(RVDT)ANI 2-2 POS XDCR COM(RVDT)13C 13D 13E 13F14C 14D 14E14FAAA3A4A5 、A6 ；2H匕2K3H3J3KK20-1K20-1BK21-1BK21-18G 8H 8J 8K13B13

13、AACS-1SPLYANO 1L ELEVSVANO 2 R ELEVSVAB 2E 2DK20-2 K21-2 一2J2H7J8JA7A8K20-2B 7K K21-2B 8KDSI-28 10J R ELEV SOL VLV WIRING FAILEDDSI-27 11E 一L ELEV SOL VLV WIRING FAILED_K0-1A12J K0-2A 12K:AILED|K0-1 14JK0-2 14K13K -12F -13F K1-1B 12E K1-2B 13E ABADAD12C13C3B 4B 3D4D3A 4A 3C 4CANI-2-1 POS XDCR MON(RV

14、DT)ANI-2-2 POS XDCR MON(RVDT)(-2E -2F-2Gk-2HK0-1BK1-1AK1-2AK10-1 K11-16A 6D 6B 6CG 1E-1F-1Gk- 1HAEK20-1K20-1BACS-1 SPLY壮三n10B 11B1K21-1B 10A11AANI 3-1POS XDCR(LVDT) ANI 3-2POS XDCR(LVDT) ANI 7-1MODE XDCR(LVDT) ANI 7-2MODE XDCR(LVDT)I6A -6B 8A 8B =-7C 7D -9C 9D A9 A10 27-93 SCH08 +28VDC THROUGH ELAC-

15、2 MONA3A4A6A5A8A715-1619、20X21 S22、23$24 s25、26、27-28、2930 、31、33 、34 、 K1-110C f+28VDCK1-211CK2-112C -K2-2.13C 一DSI 51 2D L ELEV SOL VLV WIRING OKDSI 52 5J R ELEV SOL VLV WIRING OKK0-2A12BK0-1A 12AK0-2 14B1B13AK0-2B 13BPWR SPLYSOL VLV ELEV I 27-92 SCH02OK |14A35-36 、K1-1BK2-1BK1-2BK2-2BK1-1AK2-1AK2

16、-2AK1-2A11D13D10F12F13F11F 一UNSDAE+28VDC27-94 SCH08 FORSEC-2COMA9 /A10A图4 ELAC升降舵伺服控制1WIRING DIAGRAM17-jSVV1-V2SPLY27-93 SCH12 actuator-ths SPLY MOT 2 XDCR MONSPLY-V1SV XDCR (LVDT)POS XDCR COM(RVDT)27-93 SCH0827-94 SCH0834CE3 SERVO CIL-L ELEVATOR, OUTBD BLUE10931321136GSEKSPLYV1SOL VLV 1MODE XDCR (L

17、VDT)UNSDR D AP BC HSISCH08:E1 SERVO CTL-Lelevator, inbd greenSERVOoUTSOAROL19202122910UNSD27-93 SCH08 TO -ELAC-2/SEC-2 - POS XDCR - MONedHDEAB ICG H de Ab IOD noV1V2iSPLY*SPLY 丿V1V2|SPLYPOS XDCR MON(RVDT)POS XDCR MON(RVDT)49CE1 XDCR UNITELEV POS, LSERVOINBOARDCONTROLG1LMOTi3 MO；ACTUACTUATOR-tHs23F24

18、25269 二/_10Bl l_C GHDEA I BB I-JV1POS XDCR MON(RVDT)UNSD27-93 SCH08TOELAC-2/SEC-2POS XDCR MON109_33/3412X35UNSD-G一 H一 D-E一 A-BA II 29 ,30_/ 15p61 6.亠.8i 18_ 1727-93 SCH12actuator-ths2)2 003ABSPLYV1V2SPLYPOS XDCR MON(RVDT)49CE2 XDCR UNITELEV POS, R fgseklrdapcbch lSERVOINBOARDCONTRO1SERVOoiCOOAROL二SP

19、LY二 IV1MOD XDCR (LVDT) SOL VLV1SCH0834CE2 SERVO CTL-R elevator, INBD YELLOWI ABC D B B隹 dcjhkaba,_Isply 三】V1 .jsv二)V1 二)V2二 JsPLY,SV XDCR (LVDT)POS XDCR COM(RVDT)27-93 SCH0827-94 SCH0834CE4 SERVO CTL-R ELEVATOR, OUTBD BLUE2 7-92-17 27-93-09 27-93-11 27-93-13 27-93-15 27-93-17 27-93-19 27-93-21 27-93

20、-23 27-93-25 27-93-29 27-93-3127-94 SCH0727-94 SCH07SCH12fcfaag 仁 -n-A Be D 133AN77AN33AN33ANJH G3 3 3ABadk_1CE1 SEC-183VU12727-94$;67a8be cd abcda a 2M讣 E 身匸 CA-ldMU 二-1Z131 X27、28 ,33、 AE34、D E7 7DE defde 4 4 : 6 6 .-3 34K加4Hg29、 3U图4.2 ELAC升降舵伺服控制 2故障分析：（如图4.3）亠- ：_ _vVAF图4.3 ELAC驱动输出电路让我们重新看一下EL

21、AC的驱动输出电路，如果ELAC出现故障， 造成A点输出电压过高，这样会导致负载或者负载的连接线因电流 过大而“烧坏”；或者，ELAC计算机正常，而B点接地，也会造成 负载电流过大而使负载损坏。另一种情况，如果负载击穿或者其它意外情况，造成A、B之间短路，会使全部电压加载在电阻 R上。在这种情况下，如果A、B之 间的导线出现“搭地”，会直接导致输出放大器或者计算机电源因过 流造成永久性损坏，直接反映现象就是 ELAC相关故障警告。由以上分析可以看出，负载和ELAC故障是可以相互影响的，而 且任何一方故障都有可能会导致另一方也故障。此次故障事例可以看 到，当ELAC2计算机（a）故障被串至ELA

22、C1位置后，导致对应的 舵机34CE1故障，而34CE1的内部短路导致新安装在此位置的计算 机（b）故障（修理报告可以证明分析的正确性），此时，同时出现了 34CE1和计算机（b）同时故障，使工作者很难判断故障点，在排故 过程中走了很多弯路。（后附修理报告图4.4，4.5）附件检查、修理/翻修报告Auxiliaiy part troubleshooting and repair /overhaul report报告編号* HD-07-M33中国民航总局授权证号:D3023送悩单位 （Sent by南肪集团北方公词送條口期 (Sent date20070628合同号ICont.rart 附）07

23、STA320-042件名 (Part name)ELEVATORSERVtXJONTROL件乌 (P/N)31075-440序号(S/N)3764修前检验报古(Inspsction resull: before repair)到时限Time expiry)不定(Unscheduled removal)J改装(Modi f icat i on)其它(Other)送炀乐百 (Respn- for rumyv&l/tjvurfwl)维愜措施及储后结论Ifitysir aeasures and conelusion fter repair)L初检：文、物-致，外表脏*L分解、清洗、检查匸2.性能复试;

24、电鮒锲不丁-作，恂感器输2.更挽电瞌谍、传感器、端盖、导线接头及密封件;出不止确.3.分解检查电嚼铁损坏，代感龍线隆断，端盖磨按，导线接头腐蚀.3.羣新组装*4.进行垠终性能测试结论：产品经慘理性能合格，可兗忖装机便用*修更后工作保迂期 (Insulting time after repair)阵 T? (Storage)24 (Month)飞fr(Flight)1 tOO 小时(flour)实适的工忡 (Worit performed)实龍者 (forked by):JF縫異 空 (IrLSpectio悽理Repair(krcrhajjl改装 Uodificaticn其它 Other维條人

25、Vnrker完感口期tempieted date客检絵臭 nspfctflrJT呼兀 :. 厂二知1武枫航达航空秆技爱展有限公同WH H D A eru Sticnw & Ttxh, Co.，Lid地址：湖北前直為节弗西滝区盍桥产企边鑫茹三略3号图4.4升降舵舵机（34CE1 ）修理报告Date E1 期：2007-08-20RgDadf世orkJWm修理报告W.Oh No工作捋爭号；HDW7CUT燔户：碱翌摘昭司那网盹CwMomBr CiriePWiP/UiNJtf PtS酬IN逋厂序号AndUhJ我勒狀況raM-SP.QWJ.S户含冋号F 0 DaitftHHlEI:2007-M-22EL

26、ACVM14VSDjte 计ired硏阳副abxd.fPraityiTS 杜區 NiCrfmal1 呻led 出 4fB#l FOVNE SATISFACTORY. yifcTEC SKFM f.女出最再*宿亠蝕.口曲&Ray.押号贵柱妙卑27-95 3A Rev.07 trn RctilJC ftd 壯村史授疽jfe DMCfiplwniiXtffeWFRELAf7 MQDLFiCATKM KITjElAC 曰円Nft号A12E3538=11B8B3aCiy Jt?Batch ft26179827W?Nam拄轧岳晓Sigrsturt ?fi 却網1AUS 200fOELM TACN-F-D0

27、4IH昨 讥丿皿叙丹图4.5 部ELAC计算机修理报告（另一部计算机还没有修理报告）5. 小结a）对于任何系统故障，应该首先以 TSM程序为主，要杜绝 排故过程中的随意性。目前Airbus公司对A320飞机的绝大部分故障给出了详细 的、“傻瓜式”的排故步骤，在执行 TSM程序的过程中， 工作者要使用自身已经学习到的系统知识， 通过分析了解 到每个步骤的目的和作用。这样在排故过程中可以少走弯 路；另外通过这种方式，工作者可以不断巩固和提高自己 的业务水平。最后要提醒的是，对于 TSM步骤的执行要 全面。b）对于ELAC、SEC、FAC、SFCC等计算机，在日常维护 工作中不能随意对调。一定要排除外部短路尤其是线路意 外接地的可能性之后才能够对调， 否则，非常容易造成计 算机因电流过载而“烧坏”。而且，如果想通过串件判断 故障，最好使用“单方向”的串件，也就是将一个可用的 部件安装到被怀疑故障部件的位置上，而被怀疑故障的部 件