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详解波音对737MAX做的那些整改(一)

FAA对MAX提出了7个主要需要整改的问题:
 
单一迎角传感器
 
MCAS复位后会重复发出指令
 
MCAS的配平权限
 
机组识别和反应
 
迎角不一致警告信息
 
其他可能的飞行管理计算机引起的安定面失控
 
有关MCAS的维修程序
 
 
在最初的设计中,来自单一AOA传感器的错误数据触发 了MCAS,随后导致飞机机头向下的水平安定面配平。
 
在新的设计中,波音公司通过同时使用AOA传感器的输入信号,并通过飞行控制法则的修改,包括防止故障的或错误的AOA指示的保障措施,消除了MCAS对单一AOA传感器信号的依赖。
 
更新后的FCC软件与修订后的飞行控制法则使用来自两个AOA传感器的输入来触发 MCAS。这与原来的MCAS设计不同,原来的MCAS设计一次只依靠一个传感器的数据,并允许根据单个AOA传感器的输入重复触发 MCAS。
 
更新后的FCC软件会比较来自两个传感器的输入,以检测故障的AOA传感器。如果AOA 传感器输入之间的差值超过了计算的阈值,FCC 将在该次飞行的剩余时间内禁用速度配平,包括速度配平的MCAS 功能,并在驾驶舱上提供相应的失效指示。
 
MCAS的触发和重新同步逻辑在一次增加的AOA事件中限制飞机机头低头的安定面配平指令。一旦AOA被降低,如果飞行员在MCAS发出指令时触发电动配平,系统将把安定面返回到新的参考配平位置,这将考虑到MCAS指令期间做出的任何飞行员配平输入。
 
为了防止MCAS使用与其他AOA输入相差5.5度以上的AOA输入,增加了一个AOA分离叶片监视器和中间值选择(MVS)。
 
波音公司根据传感器的机电容差和襟翼收起飞行时安装在机身两侧的AOA传感器的正常瞬态空气动力效应,将设计的AOA输入差的阈值设定为5.5度。
 
在MCAS AOA信号处理中增加了MVS逻辑,以减轻未检测到的错误的波动的AOA信号的潜在危害。
 
AOA分离叶片监测器阈值足够大,以允许AOA传感器的预期变化,但又足够小,以防止由于错误的AOA数据而触发MCAS。
 
为了适应AOA减小后,安定面返回到配平位置时,驾驶杆前推切断电门可能被触发而引起的配平中断,考虑了前推驾驶杆切断电门与MCAS飞行控制法则的相互作用,加入了一个最大指令限制,如果安定面位置超过参考位置,将禁用MCAS和速度配平操作,以确保仅使用驾驶杆输入就有足够的操纵能力。
 
下面对这些变化进行详细说明。
 
每个FCC分别接受两个AOA数值以及MVS值
 
在新的设计中,每个FCC分别从左、右大气数据惯性基准组件(ADIRU)接收左、右AOA传感器值。AOA值通过数据总线从ADIRU传送到FCC。
 
在正常运行期间,准确的AOA值通过数据总线传输,并带有一个标签,表明该值被ADIRU认为是 "有效的"。
 
AOA传感器的电气电路包括AOA传感器内的布线和传感器与ADIRU之间的布线。该电气电路的故障(如开路、短路等)将被ADIRU检测到,ADIRU将不会在总线上传输数据为 "有效"。这种故障情况被称为 "检测到故障 "条件。
 
某些AOA传感器的故障与电路的减级无关,因此不会被ADIRU检测到。这些故障导致ADIRU传输的AOA值为 "有效",而实际上这些数值并不正确。ADIRU的这些输出被称为 "有效错误 "数据。导致错误数据的故障示例包括AOA叶片弯曲或断裂(例如,由于鸟击或在机坪损坏)或错误校准的AOA传感器(例如JT610的情形)。
 
每个FCC接收并监控来自ADIRU的两个AOA传感器输入,并决定在MCAS控制法则计算中使用哪个AOA值。AOA值由分离式叶片监测器相互比较,并通过MVS算法发送。
 
叶片分离监控器
 
叶片分离监控器比较两个有效的AOA输入,只有当AOA值之间的差异小于或等于5.5度时,才会使用它们。如果在指定的持续时间内差值大于5.5度,MCAS和速度配平功能将在剩余的飞行时间内被禁用。
 
在飞行过程中,襟翼收起后,叶片分离监控器开始工作。
 
MVS算法
 
如果两个有效信号在分离式叶片监控器的限制范围内,则通过MVS算法进行处理。MVS输出初始化为零度。
 
MVS利用三个数字:当前的两个AOA值和上一次MVS测定的MVS输出。
 
该算法通过消除最高值和最低值并使用剩余值来确定这三个数字的中间值(例如,对于输入1、2和4,中间值为2)。MVS算法能有效地将低振幅波动输入值的影响降到最低。MVS的输出被FCC内的MCAS所使用。
 
错误的AOA值对MCAS的影响--如果在指定的持续时间内,有效的AOA值与其他有效的AOA传感器值相差5.5度以上,则认为AOA值是错误的,叶片分离监控器将检测到故障,MCAS和速度配平功能将在剩余的飞行中被禁用。
 
触发了叶片分离监控器将完全禁用STS(包括MCAS和速度配平系统),并触发主警告指示,飞行操纵(FLT CONT)主警告灯会亮,头顶面板上的速度配平FAIL灯会亮。按压"主警告 "按钮可使主警告和FLT CONT指示灯复位。SPEED TRIM FAIL灯将在剩余的飞行时间内一直亮着。另外,如果失去了MCAS和速度配平功能,会有一个维修项目记录。
 
如果AOA传感器故障
 
检测到故障的AOA传感器对MCAS的影响--如果检测到一个AOA线路故障,FCC将只接受一个有效的AOA值。FCCs将利用有效的AOA值来控制MCAS。叶片分离监控器和MVS将不被使用。
 
在执行下降阶段主警告再现检查单程序期间,速度配平故障灯将再次亮起,以便飞行员了解情况。MCAS和Speed Trim将继续使用可用的有效AOA信号运行。这种设计在一次检测到AOA传感器故障后,仍能保持速度配平和MCAS的运行。
 
在同一飞行过程中发生第二次独立故障被认为是极不可能的。如果第二个单独的故障影响到剩下的AOA传感器,任何由此产生的MCAS的触发将被限制在一个MCAS指令(和马赫数成函数关系,最多2.5度)。



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