B737NG飞机反推系统故障分析

张卫华，王 龙

（山东航空股份有限公司 工程技术公司，山东 青岛 266071）

1 系统工作原理

反推系统在飞机着陆或中断起飞时通过机组人工操纵放出，发动机外涵道气流被折流门阻挡，从反推整流罩处斜向前喷出，用于飞机减速。

反推系统工作条件分别为飞机在地面或离地高度小于10feet（地面信号由空地电门提供，高度信号由两部FCC或无线电高度表提供）；发动机灭火手柄在正常位；有液压压力（正常情况下两侧反推分别使用A、B系统的液压，正常压力丢失后可使用备用系统液压操纵两侧反推）。

反推系统电路和油路控制的工作原理如图1与图2所示。

当满足反推放出条件时，拉反推手柄到止动位，油门手柄内控制电门接通，自动油门电门组件内预位电门（S5）和同步锁电门（S4）闭合，此时同步锁锁定继电器吸合作动，给反推的同步锁通电开锁。经0.1秒延时，保证同步锁通电开锁后，顺序继电器吸合，并且通过空地信号继电器、FCC或无线电高度表提供接地信号，使反推控制活门组件内预位电磁线圈和放出电磁线圈通电激励。这两个线圈通电使活门组件内对应滑阀移动，将高压油引到液压隔离活门和方向控制活门，使这两个活门移动，高压油就可以通到反推作动筒的头端和杆端，此时作动筒两端压强一样，但头端的横截面积大于杆端，作动筒向后伸出，反推放出。在该过程中，EAU不参与反推放出控制。

再来看收反推的过程。在反推收回控制中EAU参与控制。将反推手柄压下，使自动油门电门组件内的预位电门（S5）和收上电门（S6）作动，因反推处于放出位，未收上锁定，EAU内逻辑或门给预位线圈提供接地信号，同时将电源通向收上线圈，预位线圈通电使HIV保持在放出时的状态，收上线圈通电会引起相应滑阀移动，而放出电磁线圈断电，在弹簧力作用下对应滑阀复位关闭油路，高压油加到DCV的对侧，使DCV移动，切断作动筒头端供油，这样在作动筒的杆端就接通了高压油，而头端接通回油，作动筒收回。在此过程中同步锁始终有电，保证同步锁不会锁定。

当收上指令发出后，经10.5秒钟延时，EAU内的延时器作动，重置EAU，断开了预位线圈和收上线圈的接地点，使线圈断电。此时作动筒两端均接通回油。而经过18秒延时，同步锁延时继电器作动，使同步锁继电器断开，切断同步锁电源，作动筒上锁。发动机附件组件一旦接到收上信号就会点亮P5后顶板上的REVERSE灯，直到反推完全收回后灯才熄灭。

图1 同步锁控制电路图

图2 反推收放控制线路图

如EAU发现有反推不在收上锁定位，而没有反推放出的指令，则触发自动收回功能，控制电路给预位电磁线圈和收上电磁线圈通电，持续供液压使反推收回，反推收好后电路不会自动切断，需人工在EAU上复位才能切断供电。

对于反推指示系统，可将其视为两部分。一部分包括P5后顶板的REVERSE灯、反推控制活门组件内HIV和DCV位置线圈、EAU、同步锁定装置、收上近位传感器和锁定近位传感器；另一部分包括LVDT、发动机电子控制器（EEC）、显示电子组件（DEU）、显示组件（DU）、控制显示组件（CDU）。

对于第一部分，EAU接收两个近位传感器、两个同步锁和控制活门内两个位置线圈的信号，控制REVERSE灯的点亮。无论何时一个反推灯点亮时，主告诫灯在延时后点亮，反推灯在飞行中能够点亮。在正常的反推装置收回操作中，反推灯点亮10.5秒，这是因为液压隔离活门（HIV）要短时保留在预位位置以提供收回操作的电源至作动筒。这种状态通常在发出收入指令后10.5秒钟结束。在收回过程中如果反推控制系统部件出故障，反推灯就保持亮。灯保持亮直至收上故障消失。

对于收回或放出操作，当下列反推控制系统部件中的任一个不能正确工作，反推灯点亮：近位传感器（每个反推套筒2个）、同步锁定装置、反推控制活门内方向控制活门、液压隔离活门。对这些条件中的任意一个都会使反推灯点亮。如果故障存在超过13秒，主告诫灯和发动机信号牌点亮。

对于另一部分，所有的信号来自LVDT，根据反推作动筒杆伸出的长度，LVDT产生对应电信号经EEC送到DEU，在DU上N1表处提供REV指示信息，在CDU内显示反推位置百分数。反推收上时LVDT的值是0＋／－4.0%，全放出时的值是100＋／－5.0%，如LVDT的值小于－5.0%或大于112%，则CDU中的显示变为“—”；当反推位置在10%－90%之间的时候出现REV琥珀色信息，一台发动机两侧反推都大于90%信息变为绿色，都小于10%的时候信息消失。该信号还用于发动机的控制，如LVDT信号超限，EEC会将发动机控制灯点亮。在正推力时，如LVDT信号显示反推放出，则EEC自动将油门保持在慢车功率而不考虑油门杆的位置。在反推力时，只有LVDT给出的信号显示反推放出位置大于60%，EEC内的反推手柄内锁电磁线圈通电解锁，手柄才能继续向上拉以增加发动机功率。

2 反推系统常见的故障现象

反推系统常见的故障现象主要有以下几种：

（1）反推无法运动，如无法放出或放出后无法收回。

（2）反推做动正常，但是在驾驶舱内反推灯点亮，EAU上会记录故障代码，能够复位。

（3）反推能够做动，但做动时间偏长，超出手册限制。

（4）反推位置反馈有误，导致发动机控制灯亮，影响发动机正常的功率控制。

3 常见典型故障的分类、分析与排除

反推系统常见故障主要分为以下几类：

3.1 控制电路

目前出现问题最多的是自动油门电门组件内部S4、S5、S6三个微动电门故障，原因为电门受污染，多数情况为间歇性故障，时隐时现，在地面测试时通常需反复操作反推，多次测量才能确认。在FIM手册上对于该处电门的测量只是要求检查电路的通断，实际上电门触点的接触电阻也应该考虑进去，对于这类微动电门，波音要求接触电阻不能超过2欧姆，如果电阻过大，就会产生较大分压，导致实际作用在控制活门组件内线圈上的电压过小，线圈对应内部活门不能运动到指令位置。而且接触电阻的值在测量的时候也不稳定，需要多次测量，不容易发现问题。对于自动油门电门组件的问题，波音文件FTD－78－05001中对自动油门电门组件的升级进行了说明。设计之初的自动油门电门组件件号为：254A1150－7／－8，为提高可靠性重新设计了内部凸轮以增加微动电门做动距离，组件件号升级为－9／－10，从线号183以后的飞机开始安装－9／－10的组件；为解决组件内部微动电门污染的问题，厂家使用了密封装置电门，将件号升级为－11／－12，从线号1771以后的飞机安装－11／－12的电门组件，从线号1776开始又改变同步锁延时继电器线圈的电阻以增大通过S4电门的电流，增强触点的清洁效果；之后厂家对电门继续改进，使用尺寸大一些且可靠性更高的凸轮和使用金触点的S4电门，将件号升级为－13／－14，从2009年4月份交付的线号2874的飞机开始使用。然而从实际运行来看，性能提升有限，仍需进一步改进。

控制活门内部的预位线圈、放出线圈和收上线圈故障，导致对应的活门无法作动，可以通过测量线圈的电阻进行隔离。

控制电路中继电器故障，如触点粘连，线圈失效，通过量线可以隔离。

EAU故障。EAU参与反推的收上控制，当反推在收上操作时，由EAU提供预位线圈接地和收回线圈供电，如EAU内与之有关线路故障，可能导致反推在收回时液压隔离活门或方向控制活门无法移动到指定位置，使得反推无法移动。

同步锁电磁线圈故障，导致同步锁不能开锁，同步轴不能转动，作动筒被锁定。

3.2 控制油路

控制油路上可能出现问题的集中在反推控制活门组件，该组件内部由5个小的活门组成，活门阀体出现卡滞，导致液压压力不能正确传到作动筒，反推无法操作。目前为止山航机队未遇到过真正活门内部卡阻的情况，均为活门内部线圈问题。

3.3 机械作动部件

目前遇到较多的是作动筒内部卡滞导致反推无法运动问题，这种情况下使用人工超控方法也无法做动反推，可尝试逐个脱开作动筒后部连接点和同步轴接点的方法进行隔离。例如，2011年6月2日，5560飞机右发右侧反推放出后无法收回，人工方式也无法收上，逐个脱开作动筒检查为右侧上部锁定作动筒发生机械卡滞，更换作动筒后正常。

3.4 指示系统

指示系统中的传感器有的要给控制系统提供信号，参与反推的控制或发动机控制，如反推收上近位传感器、反推锁定近位传感器、LVDT等。常见的故障有以下几种：

（1）反推锁定作动筒开锁手柄断裂问题。正常情况下，在反推开始运动前，在液压作用下，锁定作动筒首先开锁，开锁手柄向前移动，铆接在手柄上的标靶接近传感器，提供开锁信号。如手柄断裂，就会丢失开锁信号，反推可以放出，但是EAU会记录该故障并将反推灯点亮。针对这种情况波音将开锁手柄进行了升级，参见FTD－78－03002，升级包括将手柄的轴进行冷作硬化、轴上齿的数量从8个增加到14个、减轻手柄重量以减小开锁运动时的惯性。在升级前可以按照8000－12000循环的软时限进行控制。手柄升级前山航机队曾多次出现手柄断裂导致的故障，升级后还未出现类似问题。

手柄安装的时候由于标靶需铆接到手柄上，铆接时要严格按照手册上对标靶位置尺寸的要求安装，否则就会导致信号错误。

（2）组件活门内感受HIV或DCV位置的线圈故障，不能给EAU正确的信号。

波音FTD－78－06001提到故障的原因是因为活门组件安装在主轮舱内，潮湿气体进入组件内使电路的绝缘性变差（包括控制电路中的3个线圈），新的升级方案做了几点改动：①线圈使用环氧树脂包裹，②改进传感器的封严，③改进电接头的封严，④使用陶瓷填充材料。升级后的活门件号为3810056－108／－109，使用新部件的第一架飞机为2008年4月交付的线号为2568的飞机。

（3）EAU内部与反推指示有关的电路故障。EAU控制驾驶舱内的反推灯指示，通过内部的逻辑电路判断反推的作动是否正常，如果不正常就会将反推灯点亮。如果逻辑电路出现故障，就会导致指示错误。

（4）反推LVDT信号错误，反推真实位置EEC接收不到，影响反推解锁电磁线圈工作和功率控制。通常是由于作动筒出场的时候没有调节好或在更换作动筒的时候无意中转动了作动筒的杆端导致。由于作动筒内部位置信号的传递是利用类似蜗杆机构的结构，因此随着作动筒杆端伸出，蜗杆会将这个距离传给LVDT，转换为电信号，如果将杆端旋转，杆伸出的长度也会改变，但是作动筒内部的蜗杆机构没有运动，LVDT仍然显示杆转动之前的信号，就会导致信号错误。

3.5 机组操作

由于反推系统本身的设计特点，如果操作不当，也会导致反推灯亮，在波音文件737－SL－78－049－A中提到了这方面的内容。

当反推放出后，如果反推手柄介于反推慢车位和收上位之间时，超过一定时间，会触发反推灯亮或ENGINE CONTROL灯亮。具体为：如果反推手柄从反推慢车位向前移动两个球，EAU自检，检查反推在8秒内是否收上。如果是前移三个球，EEC自检检查反推10秒内是否全收上，用来决定是否可以得到前推力命令。如果前移4个球，反推被命令全收上。如果手柄待在2个球和3个球之间，以上两个自检有可能一个或两个都失败，从而导致EAU和EEC故障指示。假如手柄停留此位置超过16秒，同步锁将锁定，只有重新作动反推，才能解锁。只要反推手柄不要停留在慢车和收上位之间，以上这些故障现象，就会避免。反推手柄从一个位置到另一个位置的移动，最好不要超过3秒，波音专门针对此问题发布了飞行操作技术通告《Flight Operations Technical Bulletin 99－3，dated 21June 1999》。对于这种问题，可以查看反推的译码数据进行判断。

4 工程措施

针对反推系统故障特点，结合厂家升级信息，工程部门采取了相应的措施来提高系统的可靠性：

（1）执行SB737－78－1087，将反推锁定作动筒人工开锁手柄升级。

（2）执行SB将自动油门电门组件升级到254A1150－13／－14。

（3）执行SB将反推控制活门组件升级到3810056－108／－109。

［1］Boeing 737－600／700／800／System Schematic Manual（SSM）［P］.美国专利：9E991，2012－08－02.

［2］Boeing 737－600／700／800／900Aircraft Maintenance Manual（AMM）：Part I［P］.美国专利：9E991，2012－10－15.

［3］Boeing 737－700／800WIRING DIAGRAM MANUA（WDM）［P］.美国专利：9E991，2012－02－15.

［4］Boeing 737－600／700／800／900Fault Isolation Manual（FIM）［P］.美国专利：9E991，2012－02－15.