某型飞机液压系统电动泵机上功能试验故障分析

　　在飞机研制过程中，为保证飞机试飞的安全性，在试飞前需在地面对系统进行最后的综合试验――机上功能试验（OATP），用于对系统进行一系列功能检查[1-3]。在某型飞机液压系统验证RAT条件下3#系统电动泵自动控制功能的OATP中，出现主泵启动后备用泵启动，而后抑制主泵启动的故障现象，使得主泵无法工作，与主泵工作的设计预期不符。这一故障带来的严重后果是：RAT发电条件下若飞机实际运行中备用泵启动后发生失效，主泵将不能启动，从而使3#液压系统完全失去能源，对液压系统性能和功能造成直接的威胁，因此找出导致故障发生的原因非常重要。

　　该文针对某型民用飞机液压系统OATP程序中RAT发电条件下3#系统备用泵抢电故障，从设计方面（3#电动泵自动控制逻辑）及设计验证方面（OATP试验程序问题、线路问题等）分别进行了分析。研究发现，3#系统电动泵自动控制逻辑设计正确合理，故障为试验程序问题所致，因此对OATP程序提出了改进方案，提高了OATP程序开展的有效性。

　　1 液压系统概述

　　民用飞机的液压系统一般由3套独立的系统组成，每个系统包含2台液压泵（主泵、备用泵各一台）、蓄压器、自增压油箱等设备及管路系统[4，5]。某民用飞机3#液压能源系统设有两台电动泵，分别记为ACMP3A、ACMP3B。液压控制系统利用液压逻辑控制盒（HCLE），通过对相关信号的逻辑计算来实现3#系统两台泵的自动运行，保证ACMP3A、ACMP3B分别在单、双日作为3#系统主泵为液压用户供压。ACMP3A/3B由三相重要交流汇流条（AC Essential（3 phase））供电，保证在电源应急构型（左/右发电机及APU发电机均失效）时，由冲压空气涡轮（RAT）发电机供电。

　　2 故障现象及分析

　　某民用飞机液压系统在进行OATP试验，对电源应急构型状态RAT发电情况下3#系统电动泵自动功能进行验证时，发生主泵首先启动随后停止，备用泵启动的现象。现场对故障进行了复现。该故障出现的原因可能是设计方面（ACMP3A/3B控制逻辑）的问题或设计验证方面（OATP程序、线路或设备）的问题。下文将分别从这两方面对故障原因进行分析定位。

　　2.1 设计方面分析

　　为判定该故障是否为设计方面存在问题所致，需对3#系统电动泵自动控制逻辑进行详细的分析。电动泵控制逻辑运算由HCLE完成，其中备用泵的控制逻辑中HCLE接收的信号共计7个，包括空/地信号、RAT是否发电、主泵压力高/低等。为实现主/备用泵的运行模式，备用泵的控制逻辑运算中，除需判断飞行状态、RAT是否发电等信号外，还需对主泵压力高低进行判断：若主泵压力低，则备用泵逻辑判断主泵失效，并立即启动备用泵。由于在RAT发电前主、备用泵均停止，此时主泵压力一定为低。为避免RAT发电后的瞬间备用泵逻辑误以为主泵已经失效，在设置备用泵逻辑时，在其逻辑中对“RAT发电”信号采用了t1延时，即RAT发电后t1内备用泵逻辑仍判断为RAT未发电（“RAT未发电”信号为0），使得备用泵逻辑最终输出为0，以保证主泵有t1的时间启动。进一步研究发现，t1内主泵能否启动至高压将直接影响两台泵的工作状态。