舵机只能单向转舵的故障分析（升降舵控制系统故障分析）

最近我们的 B-####飞机出现了升降舵控制系统的故障信息： SEC2-MON OR WIRING TO R Y ELEV SERVO VLV 34CE2”，查看历史记录发现在我们的B####和B####上也出现过类似的故障，对此类故障信息我们需要引起注意，因为如果确定是由于升降舵作动器故障引起的，按照MEL是不能放行的。

同系统的故障信息主要有：“SEC1/2-MON OR WIRING TO/FROM L/R G/Y/B

ELEV SERVO VLV 34CE1/2/3/4 ”、SEC1/2-COM OR WIRING TO/FROM L/ R G /Y/B ELEV

SERVO VLV 34CE1/2/3/4”、“ELAC1/2-MON OR WIRING T O/FROM L/R G/Y/B ELEV

SERVO VLV 34CE1/2/3/ 4”、“ELAC1/2-COM OR WIRING TO/FRO M L /R G /Y/B ELEV

SERVO VLV 34CE1/2/3/4”、“F/CTL ELAC1/2 PITCH FAULT”、“F/CTL SEC1/2 PITCH

FAULT”等

考虑到一个升降舵作动器要受两个计算机控制，通过对升降舵控制系统各种信号传递的分析我们可以得出以下结论：

1. 如果只有一台飞控计算机探测到升降舵作动器的故障信息，则不可能是升降舵作动器故障引起，只可能是飞控计算机故障或线路故障引起，可以用串件飞控计算机或量线的方法来作进一步的判断。

   如B-####在出现了

   “ELAC1-COM OR WIRINGTOR B ELEV SERVO VLV 34CE4”和“F/CTL ELAC1 PITCH FAULT”的故障信息，更换了 ELAC1 计算机后故障消失。再如这次 B-####的故障，可以确定是SEC2计算计引起的。

2. 如果两台飞控计算机同时探测到作动器的故障信息，则不可能是计算机故障引起的，只可能是作动器或线路故障引起，可以用量线或换作动器的方法作进一步判断。

图 0

系统架构――>见图 0，A320 飞机的升降舵上安装有 4 个伺服作动器，分别为34CE3、34CE1、34CE2和34CE4，它们的安装位置和液压源从左至右一次为左外34CE3蓝—左内34CE1绿—右内34CE2黄—右外34CE4蓝。外侧两个作动器34CE3和34CE4受ELAC1和SEC1控制，内侧的两个作动器34CE1和34CE2受ELAC2和SEC2控制。控制的一般原则和规律为：1. ELAC计算机作主控，SEC计算机作备份，当ELAC计算机故障时由SEC计算机控制。

正常情况下由内侧的两个作动器控制升降舵舵面，外侧的两个作动器工作在阻尼模式，当内侧的作动器或控制计算机故障时由外侧的作动器控制舵面，内侧作动器工作在中立模式或阻尼模式，轮换的详细顺序见图 1。

2升降舵作动器

液压部分― ―>升降舵伺 服作动器有 三种工作模式 ：

1. 激活模式 （主动模式 ）

2. 阻尼模式（随动模式）

3. 定中模式。

模式控制由图2中的工作模式控制线圈EV1和EV2实现，这两个控制线圈控制了从进口压力引到作动器工作模式控制滑阀5的压力管路，见图中的绿色管路部分，此管路可以称作模式控制管路。当系统有压力且两个控制线圈都开路时，模式控制管路接通，从进口引来的液压压力将模式控制滑阀5往右侧顶，将作动器的收放管路连接到伺服活门的输出端（红色管路部分）。

同时接通作动器的回油管路，作动器在伺服活门4的控制下工作在模式主动模式；当两个控制线圈中至少有一个闭合时，模式控制管路断开，模式控制滑阀5在弹簧力作用下回到左侧位置，直接将作动器的收放管路联通，同时接通回油管路，作动器工作在阻尼模式；当控制计算机发生电器故障无伺服输入时，若此时系统有压，两个控制线圈开路，绿色模式控制管路接

图 1

图 2

通，在控制压力的作用下，模式滑阀 5 往右顶，将作动器的收放管路连接到伺服活门的输出，但由于此时伺服活门没控制信号输入，作动器在反馈杆 13 的控制下工作在定中模式。当出现液压输入压力为零的故障时，由于此时压力管路压力为零，绿色模式控制管路的压力也为零，此时模式控制滑阀 5 在弹簧力作用下回到左侧位置，接通作动器收放管路和回油路，作动器工作在阻尼模式。

注意，这儿需要说明一下，模式控制线圈 EV1 和 EV2 的输入是从异侧的计算机获得的。以 34CE2 作动器为例，这个作动器的舵面控制信号由 ELAC2 或SEC2 提供，而它们的模式控制线圈 EV1、EV2 却分别受 ELAC1、 SEC1 控制。

这样设计的目的是只要一个计算机工作正常就可以控制升降舵的工作（以 SEC2 作主控时为例，此时 SEC2 将舵面控制信号输给 34CE1 和 34CE2，使内侧的两个作动器工作在主动模式；同时将模式控制信号输给外侧作动器 34CE3 和 34CE4 的模式控制线圈 EV2，使 34CE3、34CE4 工作在阻尼模式）。

图 3

电气部分――>这儿以作动器 34CE2 为例。见图 3：

从此图中可以看出每个作动器有三个电插头，分别为 A、B、C。

a. A 插头主要有两路信号组成，一路为伺服活门控制信号 SV（D/E 引脚）输入,此输入同时连接到 ELAC2 和 SEC2 的 COM(指令)模块；

另一路为作动器作动杆位移量输出信号（C/J/H/K 引脚），此信号同时输给 ELAC2 和 SEC2 内部的 COM(指令)模块,作反馈用，注意此信号为一个角位移信号 RVDT，对应作动器上作动杆的位移,由图 1 中的 10 感知；舵面的实际偏转角度由舵面位置传感器 49CE2 感知。A/B引脚为电源输入。

b. B 插头是一路输出信号，输出的是伺服活门内部滑阀的实际位移信号，是一个线位移信号 LVDT,由图 2 中的工作模式传感器 11 感知，此信号同时输出给ELAC2 和 SEC2 计算机的 MON(监控模块)，作监控用。A/B 引脚为电源输入。

c. C 插头用来输出和输入信号，输出的是作动器工作模式信号（G/F/引脚），分别输出给 ELAC1 和 SEC1；输入的是从 ELAC1 或 SEC1 来的工作模式控制信号（U/J/K/L 引脚，用来控制作动器工作模式电磁活门 EV1 和 EV2），因此此插头作工作模式控制用。F/G 脚为电源输入。

3飞控计算机

图 4

每台飞控计算机内部都由两个模块组成，一个是COM指令模块，另一个是MON监控模块。COM模块主要起控制作用，实际的舵面控制信号由此模块输出；MON主要起监控作用，监控 COM 模块产生的信号和舵面的实际执行结果。

下面讲一下各种信号的传递，这对我们排故是有帮助的。这儿只列举了部分信号，需要了解更多信号的情况可以参考附图 6/7/8。

首先是信号在单个计算机和作动器间的传递。

a.输入――驾驶舱侧杆指令信号：此信号为一个模拟量，同时输入 COM 和MON 模块，因此若此信号通道有故障，COM 和 MON 模块应该能同时探测到。

b. 输入――升降舵伺服活门位移信号 LVDT：此信号为一个模拟量，只输送给 MON 模块，因此此信号通道内的故障只能被 MON 模块探测到。

c. 输入――升降舵作动器指示杆位置 RVDT：此信号为一个模拟量，只输给 COM 模块，此信号通道内的故障只能被 COM 模块探测到。

d. 输入――升降舵作动器工作模式信号 LVDT：此信号为一个模拟量，只输给 MON 模块，此信号通道内的故障只能被 MON 模块探测到。

e. 输入――升降舵舵面位置信号 RVDT FROM 49CE1/2：此信号为一个模拟量，只输给 MON 模块，因此此信号通道内的故障只能被 MON 模块探测到。

f. 输出――伺服活门控制信号：此信号为一个模拟量，由 COM 模块产生，经 MON 模块监控控制后输出（受 MON 模块内部开关 K10 K11 控制，参见附图 2－伺服控制信号的传递）；

此信号在计算机内部被分成两路，通过不同的线路和 针脚送给两个受控的升降舵伺服作动器；由此 可能出现这 样的情况： 当控制计算机内部分回路故障或信号传输线路故障时，只有与一个作动器有关的故障信息，而另一个作动器工作正常。

其次是信号在计算机间的传递。在上面的升降舵控制系统原理和构架中我们讲过，一个作动器的伺服控制部分受两个计算机控制（加上模式控制部分，实际上一个作动器受 4 个计算机控制），以 34CE2 为例，它受 ELAC2 和 SEC2 控制，上面的输入信号 a/b/c/d/e 会同时送给这两个计算机，因此我们说：当只 有一个计算机探测 到与作动器有 关的故障信 息时，应考虑 是计算机或 线路引起的；

当两个计算机 探测到与作动 器有关的故 障信息时，应 考虑是作动 器或线路故障引起的。

以上所讲希望对大家有用。

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