弓正

【摘  要】空速是计算飞行器空气动力的必要参数，也是飞行器飞行过程中的一个重要参数。波音737NG飞机的空速由大气数据系统计算而来，空速的计算是否准确直接关系到飞机的飞行安全。本文从波音737NG飞机大气数据系统组成及工作原理出发，深入细致的分析了可能造成空速不一致故障的原因，并总结了相应的排故思路及经验。

【关键词】飞机维修;空速;大气数据系统

引言

飞机的空速由机载的大气数据系统计算得来，不仅作为重要的飞行参数之一，还会被其他许多机载系统所使用，故而，空速的准确性对飞行安全十分重要。正常情况下，机长侧及副驾侧所计算及显示的空速应保持一致，如果在飞行过程中出现两侧空速不一致故障，导致机组出现判断错误或其他机载系统计算错误，可能会导致空难的发生。飞机运行过程中，受机载设备性能下降、突发故障、环境影响等情况影响，均有可能导致发生空速不一致故障，如何快速排除故障则十分重要。

1 波音737NG飞机大气数据系统原理简介

波音737NG飞机大气数据系统系统通过分布在机头左右的3个皮托管和6个静压孔获得大气压力数据。其中分别有两种气压：飞机周围的气压称之为静压，飞机前部皮托管感受到的流动气压称之为全压，全压是静压和动压的代数和。空速与动压成比例关系，但是动压却不容易直接测量，根据全压是静压和动压的代数和，只需测量出全压及静压即可求得动压，再通过公式换算便可计算出飞机的指示空速。两个主用皮托管连接到两个全压ADM，两对静压孔连接到两个静压ADM，ADM负责将气压信号转变成电信号，再通过ARINC-429总线送到ADIRU（大气数据惯性基准组件）计算机以计算所需参数。

波音737NG飞机安装了两套主用空速测量、指示系统，分别由ADIRU L 和ADIRU R接收左右两套全压、静压信号以及AOA、TAT、加温逻辑信号，计算出空速以及对空速进行各类修正，最终通过CDS系统显示在机长与副驾侧的PFD上。当机长与副驾侧PFD上空速指示相差大于5节且持续时间超过5秒，则PFD速度带的底部会出现一个IAS DISAGREE（空速不一致）琥珀色警告。另外左右发动机两部EEC需要获取ADIRU计算的全压数字信号来进行发动机各种指令参数计算，如果来自左右ADIRU的全压信号不一致，则会导致EEC进入备用模式。

波音737NG飞机备用皮托管和静压孔与备用仪表及客舱压差指示器直接相连，不经过ADM的转换，直接提供备用参数指示。整套系统还有5个排水接头，每一套皮托管管路和每一套静压管路均有一个排水接头。排水接头位于各条管路的最低点，便于收集及排出管路中的余水，避免对管路压力造成影响。

2 造成空速不一致故障的原因总结

2.1 皮托管加温故障导致

由于皮托管的设计缺陷或性能衰退，皮托管内部的加温电阻和壳体可能发生不正常搭接，加温电阻获得的加温电流不够，导致皮托管加温温度不够，在水汽条件下产生结冰现象堵塞皮托管。但由于加温电流满足要求，不会点亮驾驶舱P5板的皮托管不加温警告灯。

排故方法：按照FIM手册测量皮托管加温电阻，如果阻值超标，直接更换皮托管。

故障特点：高空穿云时出现故障较多，显示为空速少指，地面加温故障可以复现。

2.2 皮托管全壓管路堵塞导致

由于皮托管和硬管之间的连接软管弯曲角度不正常，导致水汽在软管内积存，低温情况下结冰导致管路堵塞;或者其他异物通过皮托管前部开口进入管路内部导致管路堵塞。

排故方法：按照皮托管的安装手册检查连接软管的安装方向及角度，如果软管安装角度不正确，需要按照皮托管的接头种类调整软管安装角度。如发现皮托管有鸟击或者其他异物撞击的情况，需要更换皮托管和全压ADM，并且参照手册使用氮气冲洗全压管路。

故障特点：穿云时出现故障，显示为空速异常大幅度的摆动。

2.3 皮托管内部故障导致

皮托管风蚀或者内部故障导致皮托管出现机械损伤，导致全压测量不准确。

排故方法：当检查发现皮托管有损伤时需按照手册要求测量皮托管进气唇口的结构损伤尺寸，如超标则更换。

故障特点：空速偏差量恒定。

2.4 全压ADM故障导致

作为压力信号转换为数字信号的中介，空速指示的各种故障现象也有可能是ADM在信号转换时故障造成，且ADM稳定性较差，其故障的可能性较高。由于ADM内部的压力传感元件老化，导致其计算的全压信号出现偏差。

排故方法：利用大气数据测试设备校验空速指示，利用三通管同时向左右全压管路供气，观察空速上升、下降趋势来分析ADM故障的可能性。

故障特点：地面不容易验证到故障，ADM的修理可靠性偏低。

2.5 全压管路漏气导致

全压管路大部分为软管，随着飞机运行及震动可能会与周围结构干涉及摩擦造成磨损漏气，管路如果漏气将直接导致全压测量不准确。

排故方法：利用大气数据测试设备校验系统是否漏气。

故障特点：由于管路连接简单，管路漏气可能性较低，如果存在漏气，由于漏气的部位一般存在于增压区域，会由于增压系统的工作造成空速指示忽高忽低。

2.6 迎角传感器故障

迎角传感器故障使得迎角信号出现偏差导致空速修正不正常，也可能会导致空速不一致出现。

排故方法：用手转动迎角传感器，感觉其转动阻尼是否较大或不正常;利用QAR译码数据判断AOA信号是否出现跳变。

故障特点：滑跑空速超过75节时出现。

2.7 总温探头故障

总温探头故障使得总温信号出现偏差导致空速修正不正常，导致空速不一致出现。

排故方法：获取EEC的故障历史信息，核实是否有TAT不一致的信息出现。

故障特点：此类故障通常伴随着EEC的故障信息出现以及会导致自动油门的故障信息出现。

2.8 ADIRU和DEU故障

如果是单纯的空速指示不准确，这两个计算机故障的可能性很小，因为它们都是数字信号传输计算，如测试无代码则出错的可能性较低。

3 波音737NG飞机空速不一致排故流程总结

当出现空速不一致故障时，应严格参照FIM手册及相关维修提示执行故障隔离工作。完成ADIRU、CDS、EEC（查看是否存在与全、静压信号相关故障代码）、A/T（查看是否存在与AOA信号相关故障代码）等系统的自测，查看是否记录了故障代码。对故障代码要注意甄别，通过代码触发时刻对应的飞机状态具体分析是否为有用信息。

目视检查各皮托管、静压孔的外观是否正常、是否有堵塞，检查各管路的排水接头中是否有水汽的存在，参照手册使用15PSI左右的氮气对全静压管路进行吹洗。

对大气数据探头加温功能进行测试，按需測量皮托管加温电阻阻值以及线路通断性。

执行大气数据系统渗漏测试。将左右两侧迎角传感器固定在同一个角度后再使用大气数据测量设备对全静压管路进行渗漏测试。考虑到三通气管因接头增多而漏气可能性增加以及分出的管路长短不一可能影响压力的平均分配，当需要左右（或与备用）对比测试时可使用两个气源接口分别连接，提高测试准确性。

若所有测试均未发现问题，可判断故障依次更换ADM、皮托管、迎角传感器、ADIRU等硬件。在拆装皮托管及ADM时应着重检查其后部所连接的软管是否存在弯折和磨损。

针对空速不一致故障，获取详细现象对准确排故至关重要。此类故障应及时与机组沟通，询问清楚故障发生的时刻、具体现象、故障发生时飞机的飞行状态、左右空速与备用空速之间的大小关系、空速的变化趋势、机组的操作、天气情况等等，以便快速确定故障源。

结束语

空速不一致是飞机维修常见及典型的故障之一，其涉及的大气数据系统看似简单实则复杂，因其组成的部件众多，且导致发生故障的原因也很多，如何能快速准确的判断出可能性最高的故障原因十分考验对大气数据系统原理的掌握程度。排除空速不一致故障最重要的是对整个系统有清晰的认识和理解，再结合故障现象进行深入细致的分析，最终找出故障所在。

参考文献：

[1]龙先鹏.探析一起737NG飞机地面滑跑左右空速不一致的故障[J].中国航班，2020，（16）：0049-0049.

[2]王瓦利.民航飞机空速异常故障探讨[J].航空维修与工程，2011（2）：77-78.