浅谈A320系列飞机空速不一致警告故障维护经验

高洪申 徐彦玺 韩冬

摘要：空速指示不一致是空速系统典型故障，一旦出现将对飞行安全、机组操作和航班正常运行产生重要影响。本文通过介绍A320系列飞机空速系统的基本原理，对三起典型故障案例进行分析，介绍相关排故工具和方法，使维修人员对空速不一致故障现象有更直观的认识，了解相关维护经验，建立一定的排故思路和意识。

关键词：空速；不一致；皮托管；AGS译码

Keywords：airspeed；discrepancy；pitot；AGS decode

0 引言

民航历史上发生过多起因空速不一致干扰飞行机组正确判断而导致的飞机坠机事故。近年来，业内每年都发生多起因空速不一致造成的返航、备降、中断起飞和恶性延误，因此正确识别和快速妥善处理空速不一致故障显得尤为重要。本文通过介绍A320系列飞机空速系统原理、典型故障分析和日常维护经验、排故思路、工具和注意事项，为维护和排故人员提供有效的借鉴和参考，以便更妥善地处理空速相关故障。

1 空速系统原理和故障原因分析

空速是指飞机相对于空气的运动速度，A320系列飞机装有三套主ADR系统和一套备用系统，皮托管和静压孔获取的全压信号和静压信号送至大气数据模块（ADM），ADM将模拟信号转换为ARINC 429数字信号并送至ADIRU计算得出空速。ADIRU将计算得出的空速信号送至相应显示管理计算机（DMC）并在PFD上显示，同时，相应空速信号还被送至飞行警告计算机（FWC），当探测到机长和副驾驶PFD上显示的速度差异超过门限值时，触发NAV IAS DISCREPANCY报警，如图1所示。

导致空速差异、指示错误和波动的原因很多，根据实际运行和维护经验，可能的故障部件和原因有：

1）皮托管：管路受外来物堵塞（如灰尘、液体、昆虫、鸟、冰和水）以及加热器故障或低效、排水孔堵塞。这种故障形式最为常见，多发的有鸟击、除冰液堵塞、因加温失效而导致探头结冰等。

2）大氣数据模块（ADM）：降级、精度下降、传感器故障、雷电干扰。

3）总压管路：排水阀损坏、快卸接头损坏或断开、管路损伤（扭结或被压扁），这种故障情况不多，但也发生过人为原因导致的ADM插头漏装。

4）大气数据探头附近飞机蒙皮损伤，探头附近气流改变，进而影响静压和全压的测量。

5）探头加温计算机（PHC）失效，皮托管或静压探头加温功能丢失，在结冰条件下因结冰而被堵塞。

6）迎角（AOA）失效。

7）探头前方机身积冰，当风挡上的积雪融化后在机身侧方和下方再次冻结时会出现该情况，环境条件是极低温度且伴随降雪。

对于错误的空速指示（差异或波动）、机长和副驾驶两侧空速差异导致的中断起飞以及地面稳定的剩余空速（廊桥、推出或滑行），空客ISI 34.13.00004分别列出了相应的排故程序作为参考，在处理上述问题时可优先考虑。

针对空速不一致警告，空客TSM 34-13-00-810-998-B给出的相应排故程序详细且全面，几乎列出了大气数据系统的所有部件，但缺乏一定的针对性，未对具体情况进行详细说明。在日常维护中，可将该程序视为“指导方针”，总结和汲取该程序中的排故思路，根据实际情况对程序步骤进行重新排列和组合，采取针对性强且有效的维护工作。下文将针对具体案例进行简要分析。

2 典型案例

2.1 案例一

1）故障描述

机组反馈某架A320飞机爬升过程中出现超速警告，左座空速指示异常，而飞机实际飞行速度正常。AGS译码发现ADR1空速数据与ADR2和ADR3空速数据差异较大，CFDS记录有“IAS DISCREPANCY（空速不一致）”警告。

2）排故过程

a.检查机长侧皮托管探头外观正常且余水孔无堵塞，预防性更换机长侧皮托管探头；

b.检查1号大气数据系统各ADM管路接头正常；

c.执行机长侧ADM精度校验，发现精度数值为6210，而AMM手册标准范围为6166～6211，实测值接近上限，进行更换；

d.将机长侧两个静压ADM和ADIRU和其他飞机对调，进一步隔离故障；

e.吹洗机长侧全压管路并做气密测试，未见异常；

f.完成机长侧全压及静压管路气密测试和系统功能测试，结果正常。

3）故障分析

如图2所示，ADC1空速数据与另外两部存在明显差异，空速差值高达100kt且超过VMO的350kt超速警告门限值，与机组反馈的超速警告一致。另外，根据PFR信息，可以确定为1号大气数据系统故障。

查看译码数据，ADC1的气压高度数据与ADC2之间的差距很小，不足以导致产生高达100kt的空速差异，基本可以忽略，排除1号系统的静压部分故障。于是，将排故重点放在1号系统的全压部分。皮托管探头、管路吹洗和渗漏检查均正常，1号皮托管ADM精度测量结果为6210，而AMM手册标准范围为6166～6211，实测值接近上限，因此初步判断故障为ADM精度下降导致。

该故障为典型的空速不一致故障，故障源不明确，需要执行大量维修工作才能确定和隔离故障点，可根据机组反馈，对航后报告和译码数据进行综合分析和判断，直至确定故障点。

2.2 案例二

1）故障描述

机组反映某架A320飞机巡航阶段出现空速不一致警告，左侧空速一度突变为“零”，且空中出现过结冰条件。地面检查1号皮托管加温供电跳开关跳出。

2）排故过程

a.测量皮托管加热电阻丝阻值为2Ω，小于AMM手册给出的24Ω标准，为短路状态，更换机长侧皮托管；

b.为进一步隔离故障，将本机PHC 1与其他飞机PHC 2计算机对调。

3）故障分析

根据机组反馈，空中出现左右空速不一致警告，左侧空速突变为“零”且存在结冰条件。查看PFR，飞机同时出现NAV IAS DISCREPANCY和ANTI ICE CAPT PITOT。如图3所示，皮托管内部沿管路铺设了加热电阻丝，用于防止管路内部因积水结冰而堵塞。测量皮托管加热电阻丝（图中黑点所示）阻值为2Ω，远低于AMM手册给出的正常24～34Ω的标准数值，可判断故障为皮托管加温电阻丝短路，致使跳开关跳出，且加温功能失效，飞机一旦进入云、雨、冰等低温地区，皮托管管路内部因结冰而完全堵塞，进而导致空速迅速降为“零”触发空速不一致警告。

皮托管厂家对送修的皮托管进行加热成像测试，发现皮托管加热芯有不同程度的污染，这些污染通常是由于湿气和外部污染导致的，部分加热电阻丝也受到腐蚀，造成加热器内部放电。同时还发现外部污染由多種化学物质（除/防冰液、清洗液等）造成。为此，空客对空速管的维护给出如下建议：

1）冬季运行除/防冰操作时，建议待安装好各个探头保护罩后再喷洒除/防冰液，且喷洒时禁止将除/防冰喷洒枪对准大气数据系统探头。

2）定期执行皮托管探头内部加热器电阻丝测量，对阻值不符合标准的空速管及时予以更换，该任务已编入部分航司A320系列飞机维修大纲。

3）飞机长时间停场应及时安装皮托管套。当空速管套因意外加温出现烧蚀时，必须更换相应空速管，原因是清洁皮托管套烧蚀痕迹对操作的要求更严格，会加剧皮托管的腐蚀几率。

2.3 案例三

1）故障描述

某架A320飞机起飞滑跑期间，抬轮后PF发现左侧速度带指示瞬间归“零”，且出现空速不一致警告，期间观察到有鸟飞过，但未听到响声。机组检查右侧空速指示与备用仪表一致，正常抬轮离地。

2）排故过程

根据机组描述，检查机长皮托管存在异物，执行吹洗时有异物被吹出，更换左侧皮托管后测试正常。

3）故障分析

机组报告左侧空速指示瞬间归零且观察到有鸟飞过，左侧切换使用3号系统后空速显示正常，初步判断1号空速系统存在故障。后续检查机长侧皮托管内存在异物，在吹洗的过程中有异物吹出，最终确定故障原因为鸟击造成机长侧空速管堵塞，导致左侧空速指示为零，并触发空速不一致警告。

2.4 小结

上述三个故障案例中，对同一故障警告虽然使用了不同的排故程序和思路，但所有排故程序和思路都源于TSM 34-13-00-810-998-B，具体概括为：

1）首先确定存在空速差异的系统，可通过机组反馈或使用AGS译码等方法确定；

2）确定故障系统后，使用其他信息如PFR等缩小判断范围，确定故障件；

3）部件更换完成前，按需执行管路吹洗，部件更换完成后，按需执行ADM插头检查和气密测试等工作；

4）通过对调和预防性更换，进一步判断和隔离故障。

3 维修注意事项

由于飞行控制系统会记录上次飞机出现的故障，当发生空速不一致故障后，应执行飞行控制计算机的重置工作。依据相关TSM给出的警戒操作，将三套液压系统释压后，重置两部ELAC，即按压复位头顶板的ELAC1和2的按钮电门，在下次飞行前将计算机内存储的故障信息清除，以免飞行中再次出现。

另外，在实施大气数据系统相关排故工作时，通常会涉及操作ADM插头。空客曾收到过相关事件报告，如ADM快卸接头未安装导致ADIRU计算出错误的高度和速度数据，进而导致飞机出现抖动和大载荷因子偏离。对此空客根据在役经验以及漏装后果严重性，针对大气数据系统执行的维护工作给出了明确具体的双人目视检查和气密测试标准。

相比全压管路，静压管路未连接的后果更严重。如果某全压管路未连接，由于其异常现象非常明显，表现为PFD无空速指示，起飞滑跑期间机组会立即识别并做出相应操作，而静压管路若未连接，机组难以及时识别，原因是虽然高度和空速数据均有显示，但实际均为错误数据，不易被发现。

因此，对于全压管路，当更换多个皮托管后，不要求执行气密测试，吹洗多个全压管路后则要求执行气密测试。该要求是MPD（MRB）的规定，空客认为仅要求双人目视检查快卸接头即可。

对于静压管路，更换多个静压孔后，若影响重要管路，则要求执行气密测试。同样，吹洗多个静压管路后也要求执行气密测试。

对于ADM更换，即使多个管路受到影响，也仅要求双人目视检查快卸接头。对于与全压管路连接的ADM，可参考前述说明。对于与静压管路连接的ADM，考虑到更换ADM断开管路的时间非常短（相比于更换静压孔和吹洗管路），在客观上降低了漏装的可能性，因此空客仅要求执行双人目视检查快卸接头。具体要求见表1。

4 结束语

导致空速不一致故障的原因很多，充分理解系统构成和工作原理有助于维修人员根据机组反馈信息和故障现象准确地查找故障源。对于TSM给出的排故程序，应有效结合系统原理进行逐项理解和消化，化简为繁，并针对不同的故障现象选择适当的排故步骤重新排列组合，制定针对性强和覆盖全面的排故方案。

排故前应与飞行机组充分沟通，记录详细故障现象、故障期间的天气条件、超速警告、大气数据系统参数指示、系统转换情况等。

此外，排故时可充分使用各种科学维修工具，如AGS译码，该工具对于尽快确定故障点和解释故障现象有很大帮助，还可通过CEFA软件对故障进行视频重现。

参考文献

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