A320系列飞机大气数据探头加温故障简析

A320系列飞机大气数据探头加温故障简析A320系列飞机有四种类型的大气数据探头可以提供飞行所需的大气数据：1•三个皮托管（PITOT）提供大气总压数据；2.六个静压孔（STATICPORT）提供大气静压数据；3•两个总温探头（TAT）提供大气温度数据；4•三个迎角传感器（AOA）提供机体的迎角数据。这些传感器由机长位、副驾位、备用三个通道分别控制，机长位和副驾位都只控制与之相关联的1个PITOT、2个STATIC、1个TAT和1个AOA,备用位只控制相关联的1个PITOT、2个STATIC和1个AOA。这些传感器均分布在机身前部,在飞行中提供大气数据给大气数据惯性基准系统（ADIRU）。其中TAT与AOA传感器提供的数据直接传输给ADIRU计算机，而PITOT和STATICPORT提供的数据则是通过八个模数转换器（ADM）后再传输给ADIRU。因为传感器长期暴露在大气中，传输数据的同时也可能将雨水压缩到ADM中导致ADM积水无法正常工作，所以平时遇到ADIRU无法正常接收数据的时候除了正常检查计算机跟探头是否工作正常以外，也要着重检查ADM内部是否积水。为了防止探头在空中结冰，飞机上所有的PTIOT、STATICPORT、AOA、TAT都由电加温系统提供保护。这个系统由分别由3台PHC计算机进行控制，每个PHC分别控制与其相关联的1个PITOT、2个STATIC、1个TAT、1个AOA，其中PHC3控制里面没有包括TAT数据。正常情况下探头加温系统的工作逻辑如下图所示：

ELUPMSE/UINDWWATCflPTPITOTSJWfHEATINCCLRRBtTHONITQRWCAPTAOAF/OSTATICSSTATICSSTATIC&ELUPMSE/UINDWWATCflPTPITOTSJWfHEATINCCLRRBtTHONITQRWCAPTAOAF/OSTATICSSTATICSSTATIC&F/0探头加温系统自动工作的条件如下：1．地面上至少一台发动机运转；2．或者飞机在空中；3.或者在地面上相应的PHC、LGCIU、EIU的CB被拔出；人工控制工作的条件：将25VU上PROBE/WINDOWHEAT（FIN：6DG）的开关接通即可。在这几个探头加温系统中，TAT在地面是不会被加温的；而PITOT在地面时处于低功率加热状态，空中自动转换到正常加热功率，这个通过半波整流实现：加一个二极管，当在地面，二极管参与皮托管加温通路，115V的交流被滤去一半功率降低；而在空中时，二极管被闲置，不发挥作用，电功率全部加上，皮托管正常加热。不同探头的加温部位不同，PITOT在外部主体跟内部腔孔表面加温，STATIC在孔口的边缘加温，AOA内部有固态加热元件给叶片刀口跟外壳保护层加热，TAT探头唯一发热的部分是进气口的前缘。其中PITOT、AOA和TAT加温电压是115V交流电，STATIC加温电压是28V直流电。当探头加温故障时，原因可能有很多种，我们曾遇到过B-6968飞机的探头加温故障较有代表性，详细排故过程如下：航后发现B-6968上ECAM有警告信息：ANTIICEF/OPITOT

首先，依据相应的TSM程序TASK30-31-00-810-814-A：LossoftheGND/FLTInformation(PHC2)，我们初始判断故障的原因可能是PHC2丢失了相应的空地信号信息。在相应的空客排故手册TSM中，首先要求我们检查右主起落架减震支柱传感器20GA和22GA间隙是否在标准范围内，传感器是否有被污染的痕迹，安装支架是否有松动。至于为什么PHC2只和右侧的主起落架减震支柱传感器有关，如下图所示，机长位的相关探头由左侧主起落架减震支柱传感器提供信号，副驾驶位的相关探头由右侧主起落架减震支柱传感器提供信号，而备用的探头则由前起落架减震支柱传感器提供信号。UHNOSE战画al帼Ek曲一UHNOSE战画al帼Ek曲一CmESfEDCOWESSEDWRESSEOF：<TF?D^EXTMEtcAPtmISIBY)probesandCAPl(F/DIwintaheatingHl-SCHO1生AA——12E—GND«5AA5GA2LQCIU-294VU12^32-315GA1LGCIU-193VU121Hl-SCHO1生AA——12E—GND«5AA5GA2LQCIU-294VU12^32-315GA1LGCIU-193VU12132-31€>SYSTEMOPERATIVEL—PH：CPOWERSUPPLYUNSDB一TATHEATINGSUPPLYINPUT-EV-FLIGHT/GROUNDINPUT |TOVWHC-21^30-425CHO26DA2PHC-2121检查的结果是这两个传感器都正常，未被污染，安装支架也未松动，之后应检查6DA2/A插头的的A► J—FLIGHT/GROUNDINPUT ITOWVHQ-31^30-42SCH02线路测量的结果均正常，地面构型接地，空中构型不接地。正常情况下，在做完上述工作之后，故障应该是已经被排除的。而实际中，在走完上述所有TSM的排故程序之后，我们发现故障ANTIICEF/0PITOT始终存在，相关的PHC2计算机、F/OPITOT本体、LGCIU1、2均已隔离确认，且F/O位的PITOT本身加热工作是正常的，线路检查也未发现异常。排故暂时陷入无路可走的状态。于是返回AMM,我们找相关的原理图做分析：最后发现在PHC传递给ECAM的警告信息路径中同时还会经过ADIRU，相应的AMM描述文字为：Adiscreteoutput(oneperprobe)informstheADIRUofassociatedprobechanneloftheheatingfault.Then,theADIRUinformstheFlightWarningComputer(FWC).依据此提示信息，我们互换ADIRU2、3,测试发现故障信息转移至ANTIICESTBYPITOT，从而证实了此故障是由于ADIRU故障导致的虚假警告，后更换ADIRU2，警告信息消失。空客手册最新改版的时候在TASK30-31-00-810-814-A：LossoftheGND/FLTInformation(PHC2)的章节就将探头加温故障的原因可能是由ADIRU故障引起补全到了手册中，避免了再遇此故障时再有类似TSM走完了还排不了故的事情发生，从而也告诉我们对于故障而言不能单纯一味的依靠TSM手册中提供的步骤，还应该在尊重和充分理解TSM程序的基础之上对每一个系统都能有一个完整的、细致的了解，这样才能更充分的分析所遇到的问题，从而帮助我们理出正确的排故思路。需要指出的是：在做探头加温测试的时候千万注意不要用肢体直接去触摸探头本体，即使是地面PITOT低功率加热的时候也会烫伤皮肤，甚至在模拟空中构型的时候温度可以在几秒内快速达到一百摄氏度以上，所以在飞机刚下来大家做绕机检查的时候即使发现探头上有杂物时也不要急着去清除，可能