波音737NG飞机HUD系统简述和故障浅析

陈放

摘 要：HUD系统是现代飞机最新实现的一个系统，名称是抬头显示系统（HEAD UP DISPLAY），本文简述了飞机HUD系统的组成和工作原理和波音737NGHUD系统的组成以及常见故障浅析。HUD系统在飞机上又可以称为HGS系统（Head-up Guidance System），这个系统可以显示飞机的气压高度，无线电高度，空速，导航信息，飞行指引，飞行加减速指示，迎角传感器位置等等信息，对比传统的PFD显示，飞行员能够使用此系统集中注意力在窗外的视景的同时获取飞机及导航的各种信息。通过将传统的航空数据与现实的视野相结合，大大的提高了机组对航空器状态的理解与掌控

关键词：HUD系统 波音 737NG 故障

中图分类号：V2671 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2018）04（c）-0112-02

1 背景

HUD的前身是使用在战斗机上的光学瞄准器，这种瞄准器利用光学反射原理，将环状的瞄准圈光网投射在装置在座舱前端的一片玻璃或者是座舱罩上面，投射的影像对于肉眼的焦距是定在无限远的距离上面，当飞行员瞄准目标的时候不会妨碍到眼睛的运作，维持清晰的显示。这种瞄准器最早出现是在第一次世界大战期间。到了第二次世界大战的时候开始被广泛利用。

HUD诞生的最重要关键是电脑处理转换之後，将需要的资料传递给HUD的显示单元，再将影像投射到前方的玻璃上。第一架使用HUD的飞机是美国海军的A-5舰载机 民用航空是在1975年由法国达梭飞机公司首先使用在Mercure飛机上面。1970年代晚期美国麦克唐纳·道格拉斯飞机公司在生产的MD-80系列飞机上开始采用HUD。

目前HUD系统在民航飞机上开始普遍安装，“HUD作为驾驶舱的一场革命”，将为飞行机组带来更好的情景意识、更直观精细的操作提示和更强的全天候运行能力。

航空公司和机场方面积极推进HUD运行的目的是提高全天候运行能力和减少飞行技术误差。2017年9月8日，首都机场已经验证HUD RVR150米起飞，在这个能见度高速公路都要关闭，飞机却可以正常起飞；使用HUD进近中严格跟随指引的副驾驶技术水平接近10000小时成熟机长的水平，可以大大减少技术误差。所以HUD系统是飞机系统及飞行技术进步不可或缺的设备之一。本文将详细介绍罗克韦尔柯林斯的HGS-4000产品HUD系统。

2 HGS-4000HUD系统在波音737NG飞机上的应用

2.1 HGS-4000在737NG飞机上的安装示意图

2.2 HGS-4000在737NG飞机上的构成

总体上此HUD系统由四大部分组成：（1）HGS COMPUTER（2）OHU（3）COMBINER（4）HGS ANNUNCIATOR PANEL

3 737NG上HGS-4000系统常见故障和故障浅析

在737NG上HGS-4000 HUD系统的常见故障通常都有HGS计算机的自检可以检测出，或者使用CDU的HUD测试页也可以显示出HUD的故障历史及故障代码，例如下图：

根据故障代码查询波音FIM手册可以很准确的查找出故障原因件，进行更换，比较常见的是OHU故障，因为OHU类似于老式CRT显示器，发热量比较大，又在驾驶舱内是散热片散热，在极端情况下会因为散热问题造成部件损坏。Combiner和HGS 计算机的损坏几率相对较低。

但是，HUD系统会发生在自检和CDU自测不能检查出来的故障，例如Combiner的亮度控制按钮在人工位置时，不受控随机变亮或者变暗。这种情况通常是无自检问题和自检代码出现的。根据波音WDM及SSM手册查找也无法定位问题所在。在这种情况下，一般排故思路是更换Combiner或者OHU。但是问题点不是出在这两个部件上，一般出在HGS COMPUTER 上或者系统接地上。VDP的瞬时故障会导致亮度在人工位自动变亮或变暗。或者接地不良也会导致这个问题。只要更换HGS计算机，或者良好接地便能排除这个问题。

参考文献

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