李勇军 王玮 丁兆宇

摘要：通过对某型飞机自动着陆状态的工作过程进行论述，对一起自动着陆故障进行具体的故障分析和总结，并提出此类故障的排故思路和方法，以提高排故效率。

关键词：自动着陆;工作状态;故障分析

0引言

国际飞行安全基金会根据长期以来的统计数据指出，飞机运行过程中近一半的事故发生在进近着陆阶段，飞行进近着陆是航空飞行器最易发生重大事故的阶段Ⅲ。由于这一阶段飞行高度低，飞行的所有状态都必须保持高精度，直到准确在跑道上接地，所以也是最复杂的飞行阶段。为提高进近着陆阶段的安全性，现代飞机都加装了自动着陆控制系统。本文通过对一架某型飞机自动着陆状态接不通故障的分析和排除，论述了自动着陆状态的控制和工作过程，并总结排故经验。

1故障现象

一架某型飞机在结束作训任务完成返航下滑飞行时，系统无法进入自动着陆工作状态，飞机保持当前飞行高度650m和航向0°不变，并伴随偏航200m。飞行员重新拉升飞机后再次进入对应空域范围，仍然无法进入自动着陆状态，而后通过执行指引控制方式由飞行员手动操纵飞机安全着陆。

2自动着陆飞行阶段的工作过程

2.1“自动着陆”接通准备状态

该型飞机自动着陆过程涉及飞控自动控制系统、无线电近距导航系统、导航计算机以及各种信号交联转换部件和显示、控制仪表，信号交联情况较为复杂。飞机自动着陆工作过程如图1所示，要进入自动着陆状态，首先飞机的飞行状态需要满足以下条件：

·相对高度为35～850m;

·侧向偏差不大于±1600m;

·距离跑道中心不大于16km;

·航向偏差φ不大于30°。

以上条件满足后，在座舱综合控制台的信号盘上显示信号30HA（空域），飞机便转入自动返场状态。当飞机飞过第二转弯点后，就自动进入着陆状态。接通自动着陆信号控制流程如图2所示，导航计算机向无线电近距导航系统发出“接通着陆”指令，接通航向、下滑通道，由无线电近距导航系统先后生成一次性指令K、r，并向自动控制系统输出，使其工作在自动着陆状态，同时送往航道罗盘，使K、r故障旗收起。然后无线电近距导航系统向自动控制系统、航道罗盘提供±EK、±Er信号，由自动控制系统根据偏转信号控制飞机下滑轨迹。

2.2“自动着陆”接通工作状态

当飞机在自动返场状态下飞过第二转弯点后，在接通“自动着陆”工作状态条件均已具备的前提下，由计算机控制无线电近距导航进行“导航/着陆"32作状态转换，并由无线电近距导航系统依据接收的机场着陆信标台信号，先后提供一次性K、r信号，控制自动控制系统进入自动着陆工作状态。随即，无线电近距导航系统输出±EK航向偏差信号、±Er下滑道偏差信号，由自动控制系统控制飞机进行自动着陆工作。“自动着陆”工作状态接通后，着陆控制信号的传输和产生如图3所示。

其中，一次性指令K、r和±EK、±Er偏差信号等着陆控制信号的产生过程分为三个阶段：

1）在阶段1中，机场着陆信标天线按一定的区域、角度发射着陆控制信号，由飞机接收处理，最终形成着陆控制信号控制飞机着陆。

2）在阶段2中，机场着陆信标信号经天线馈线系统接收，再送往无线电近距导航系统。机场着陆信标信号经Ⅲ波段前天线接收，经波道隔离组件进行接收、发射通道转换后，送往无线电近距导航系统。该信号在此阶段传递过程中未被处理，其通道的衰减大小直接决定该信号的作用效果。

3）在阶段3中，天线馈线系统传输的着陆信号由射频通道送往飞机距离询问机，再由其“三通”经“4φ1 2φ5”射频连接电缆传输给方位距离接收机处理后，向航道罗盘和自动控制系统输出着陆控制信号。在此阶段，仅有方位距离接收机进行信号处理。

3故障分析与排除

根据飞行员反馈的故障情况，首先通过视频回放设备察看了最后飞行阶段摄录的座舱显示画面。根据自动着陆系统工作过程可知，直观上看，由自动返航成功转换为自动着陆模式的标志是仪表上的K和r信号旗应先落下，当收到“r准备好”和“K准备好”信号时仪表上的K和r1信号旗再收起。回放画面显示返航阶段没有出现K和r信号旗落下再收起的过程，说明飞机确实未转入自动着陆状态。查看飞参记录，“自动控制系统良好信号（CAY良好）”和“接通自动操纵信号（AY）”均正常，且未打印故障代码，说明飞行过程中自动控制系统工作正常。

由于在地面无法真实模拟飞机自动着陆状态的全过程，首先安排相关专业人员通過系统自检和专业检测设备对各相关系统进行性能检测，以便发现故障产品。检测结果为：

1）通过导航/着陆设备模拟器检查飞机近距导航系统，导航、着陆等各种工作状态性能指标均正常，航向EK、下滑Er、方位角KYP、距离Ⅱ等各种信号指示偏转正常，K和r信号旗落下和收上检查均正常。

3）对天馈系统、导航计算机等相关无线电综合导航系统和飞控专业自动控制、电传操纵、航行驾驶系统进行检查，均未发现问题。

由于地面检查自动着陆各相关系统性能均正常，因此怀疑是交联控制方面故障。考虑到自动着陆状态的接通由导航计算机根据各飞行参数条件判断，并发出一次性指令，因此不排除导航计算机故障而导致故障现象的情况。由于正好有其他科目需要试飞，根据以往经验串装导航计算机后飞行，故障依旧。因此，排除了导航计算机故障。

根据飞机自动着陆相关交联控制关系（见图4），对数据交换部件、信息交换部件、转换部件、输入输出接口等部件返内场检测，均未发现问题。随后对相关机上线路进行测量，测量过程中发现导航计算机3Ⅲ4：23号线到导航台架上x8B：50线路导通异常。进一步检测发现导航台架上2x6：21号到台架内部x8B：50导通电阻值变化不定，最低时显示5（）左右，而正常飞机测量阻值应该在1Q以内。打开台架2x6插头，发现21号导线已接近脱开状态，只有一根线芯搭在接线柱上。重新焊接导线后进行试飞，故障现象消失。

4排故经验总结

自动着陆相关故障由于故障率高、危险性大，且系统信号交联复杂，故障现象在地面难以复现，故障排除往往需要多个架次的试飞验证，一直是该型飞机飞行保障的难点，因此科学合理地组织开展排故工作尤为重要。

1）全面掌握空中故障现象

排故人员需全面了解飞行员所描述的空中故障现象，掌握飞机技术状态，同时，为避免信息传递时的理解误差，应充分利用技术手段科学分析故障现象，便于确定排除方向。该故障分析过程中利用视频回放和飞参记录系统记载的K、r1信号旗正常、cAy良好、Ay信号正常等飞行信息，第一时间确定了故障现象为自动着陆未接通而不是自动着陆状态工作不正常，避免了将排故重点引入近距导航系统和自动控制系统这一误区，为后续排故起到了事半功倍的作用。

2）合理开展地面试验验证

在掌握故障现象之后，尽可能全面地开展相关地面试验验证工作，通过系统自检和设备检查的方法，检测相关机载系统产品的性能，部分故障可以在地面试验过程中发现故障点，另一方面也可以通过地面试验工作缩小排故范围。

3）全面把握系统工作原理

自动着陆状态工作涉及多个系统、多个专业几十件产品，信号交联控制关系复杂，了解掌握其工作原理和状态是分析排除故障的基础。以此次排故为例，如果不清楚进入自动着陆状态时K、r信号旗需有“落下”再“收上”的过程，则很难弄清故障本质;另外，线路测量过程中5Ω左右阻值很容易被忽略，虽然5Ω阻值不会导致此故障的发生，但飞机在空中飞行振动环境中可能会导致搭在接线柱上的导线处于断开状态，从而使“接通着陆”指令无法发出，最终造成自动着陆状态无法接通。